SU1381187A1 - Способ обогащени ванадиевого шлака - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области черной металлургии, конкретно к способам обогащени  сырь  дл  получени  ванадийсодержащих ферросплавов, и может быть использовано дл  производства ванадиевых сплавов, мину  стадию химического выделени  оксида ванади  из ванадийсодержащих шлаков. Целью изобретени   вл етс  увеличение степени обогащени  шлака за счет повьппе- ни  отношени  содержани  оксидов ванади  к содержанию оксидов железа и марган ца, повышение стойкости футеровки агрегата .Предлагаетс  перед началом селективного извлечени  из расплава железа и марганца повысить основность расплава до 1,6-.2,25 путем ввода в него извести, а в качестве углерод- содержащего восстановител  использовать передельный чугун при отношении массы шлака к массе чугуна 0,15-0,40. За счет повьш1ени  основности расплава растет степень извлечени  из него железа и марганца до 80-88%, при этом улучшаютс  услови  службы основных огнеупоров и их расход снижаетс  на 7%. 2 табл. i (Л

Description

со оо

оо

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретно к способам обогащени  сырь  дл  получени  ва- надийсодержащих ферросплавов, и мо- жет быть использовано дл  производства ванадиевых сплавов, мину  стадию химического выделени  оксида ванади  из ванадийсодержащих шлаков.

Цель изобретени  - увеличение сте пени обогащени  шлака за счет повышени  отношени  содержани  оксидов ванади  к содержанию оксидов железа и марганца, повышение стойкости футеровки агрегата.

Предлагаетс  перед началом селективного извлечени  из расплава железа и марганца повысить основность расплава до 1,6-2,25 путем ввода в него извести, а в качестве уг лерод- содержащего восстановител  использовать передельный чугун при отношении массы шлака к массе чугуна 0,15-0,40 с перемешиванием фаз.

Химический состав конвертерных ванадийсодержащих шлаков колеблетс  в широких пределах, мас.%: 13- 22; FeO 36-50; Fe 5-15; SiOj 20- 30; CaO 1-15; MnO 5-14; , 2-10; TiOj 6-8; ) 1-2; MgO 5-8. Отноше ние оксида кальци  к кремнезему в этих шлаках находитс  в пределах 0,03-0,75, т.е. шлак  вл етс  кислым а в жидком состо нии - гетерогенным.

Добавка извести в конвертерный ванадийсодержащий пшак обеспечивает получение шлакоизвестковой смеси, после проплавлени  которой на зеркале металла формируетс  активный жид- коподвижный шлак. При основности та- кого шлака менее 1,6 снижаетс  пень извлечени  железа и марганца вследствие образовани  силикатов эти элементов. При основности шлака более 2,25 также уменьшаетс  степень извлечени  железа и марганца из шлака в результате образовани  ферритов кальци , а также увеличени  в зкости шлака.

Такое повышение основности обога- щенного ванадиевого шлака благопри тно с точки зрени  снижени  расхода извести при дальнейшем использовании его дл  выплавки феррованади .

Применение чугуна в качестве угле родсодержащего материала дл  селективного извлечени  из расплава железа и марганца позвол ет эффективно выводить их из расплава  а счет развитой поверхности взаимодействи  металлической (чугун) и оксидной (расплав ) фаз при указанном соотношении их масс.

При массовом отношении расплава к чугуну менее 0,15 достигаетс  высока  степень извлечени  железа и марганца из шлака, вместе с тем получает определенное развитие восстановление ванади  из шлака, особенно при температурах, близких к 1420 С. Кроме того, ухудшаютс  технико-экономические показатели процесса из-за малого выхода обогащенного шлака (менее 150 кг на 1 т чугуна).

При массовом отношении шлака к чугуну более 0,4 наступает насыщение металла марганцем, а степень вывода его из шлака уменьшаетс , что снижает уровень обогащени  шлака.

Применение чугуна с низким содержанием марганца при прочих равных услови х способствует переходу марганца из шлака в чугун.

Примеры. Исходный конвертерный шлак содержит, мас.%: 17,6; FeO 31,2; 8; SiO, 18,5; CaO 2,2 MnO 8,5; TiO, 5; 2; MgO 5.

В электропечь ДСП-ЗА загружают 2 т передельного чугуна, содержащего, мас.%: С 4,0; Мп 0,4; Si 0,6; 50,050; Р 0,08; железо - остальное, 50 кг извести и 50 кг агломерата. После расплавлени  чугун содержит, мас.%: С 3,7, Мп 0,16; Si - следы; S 0,040; Р 0,07, железо - остальное. Скачивают шлак и при температуре чугуна 1450°С начинают ввод в печь шлакоизвестковой смеси в количестве 300-800 кг (отдел ьньми порци ми по 100-150 кг, поддержива  температуру чугуна на уровне 1400 - 1420°С), состо щей из 70 - 250 кг извести и 230-550 кг конвертерного ванадийсодержащего шлака приведенного вьпие состава. После проплавлени  шлакоизвестковой смеси чугун содержит, мас.%: С 3,0-3,4; Мп 0,08-0,12; Si - следы; S 0,038-0,042; Р 0,065-0,070. Шлак содержит, мас.%: 14,6-16,2; FeO 12,9-14,4; Fe, 4,1-4,5; SiO, 15,3-17,1; CaO 26,9- 34,5; MnO 7,0-7,8; , 1,6-1,8; TiO, 4,1-4,6; Al-jO, 2,5-2,8; MgO 4,1-4,6.

Жидкотекучесть шлака поддерживают небольшими присадками плавикового шпата. После выпуска из печи чугун

и шлак в течение 5-10 мин перемешивают в ковше воздухом, подаваемым через пористую вставку в днище ковш После перемешивани  чугун содержит, мас.%: С 2-3; Мп 0,7-1,6; Si - следы; S 0,015-0,020; Р 0,060-0,070; V 0,05-0,08. Шлак содержит, мас.%: V.Os 16,8-19,1; FeO 3,05-3,5; Fe,, 4,9-5,5; SiO, 18,2-20,8; CaO 32,9- 41,1; MnO 2,1-2,4; Cr,,0, 1,4-1,6; TiO 4,9-5,6; 3-3,4; MgO 4,9-5,6. Основность шлака находитс  в пределах 1,6-2,25. Отношение оксида ванади  к оксидам железа и мар- ганца увеличилось с 0,44 в исходном шлаке до 3,3 в обогащенном. Суммарна  степень перехода железа и марганца из шлака в металл находитс  в пределах 85-88, степень восстанов- лени  ванади  не превышает 3-5%.

Обогащенный шлак используют взамен технической п тиокиси ванади  дл  выплавки феррованади .

Данные, характеризующие эффектив ность обогащени  конвертерного вана дийсодержащего шлака относительно оксидов железа и марганца по предлагаемому и известному способам, приведены в табл. 1 (при массовом отношении шлака к чугуну 0,25).

Таблица 1

Степень перехода железа - 86%; степень перехода - 0% (исходный шлак содержит, мас.%: ГеО 31,2; МпО 8,5; V,О 17,6. Из приведенных в табл. 1 данных видно, что основность шлака 1,6-2,25  вл етс  оптимальной, так как обеспечивает наилучшие показатели обогащени , а именно степень перехода T(Fe+ +Мп) из шлака в металл не менее 82%, а потери ванади  не более 3,5% при содержании металловключений в шлаке не более 6% (в исходном шлаке 8%). Данные, характеризующие вли ние массового отношени  шлака к чугуну (0,15-0,4) при основности шлака 1,9 на показатели обогащени , приведены в табл. 2.

Таблица 2

513811876

кирпича футеровки снизилс  на 7 кг/тк содержанию оксидов железа и марганполучаемого сплава.ца, повышени  стойкости футеровки

агрегата, перед селективным восстановФормула и зобретени  слением оксидов железа в шлаковый расСпособ обогащени  ванадиевогоплав ввод т известь в количестве, шлака, включающий селективное восста-обеспечивающем отношение оксида каль- новление оксидов железа из шлаковогоци  к оксиду кремни  1,6-2,25, а в расплава углеродсодержащим восстано-качестве углеродсодержащего восстановителем , отличающийс  ювител  используют жидкий передель- тем, что, с целью увеличени  степениный чугун, который перемешивают с обогащени  шлака за счет повьш1ени шлаком при отношении шлака к чугуну отношени  содержани  оксидов ванади 0,15-0,40.

Claims (1)

1. Формула изобретения $ Способ обогащения ванадиевого шлака, включающий селективное восстановление оксидов железа из шлакового расплава углеродсодержащим восстановителем, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени обогащения шлака за счет повышения отношения содержания оксидов ванадия к содержанию оксидов железа и марганца, повышения стойкости футеровки агрегата, перед селективным восстановлением оксидов железа в шлаковый расплав вводят известь в количестве, обеспечивающем отношение оксида кальция к оксиду кремния 1,6-2,25, а в качестве углеродсодержащего восстановителя используют жидкий передельный чугун, который перемешивают с шлаком при отношении шлака к чугуну 0,15-0,40.