Шихта для получения феррованадия Советский патент 1992 года по МПК C22C33/04 

Цель достигается за счет введения в шихту для выплавки феррованадия допол нительно оксидов бора при следующем соотношении компонентов в шихте, мас.%: Пятиокись ванадия18,0-30,0

Ферросилиций8,0-15,0

Алюминий0,5-5,0

Металлодобавки5,5-15,0

Мэгнезитсодержащие материалы2,0-10,0

Оксиды бора (в пересчете на 100 ВаОз)0,4-1,0 ИзвестьОстрльмбе В качестве оксидов бора используют борную руду, борную кислоту, борный ангидрид, датолиговый концентрат и другие борсодержащие материалы, Добавка очен дов бора в шихту способствует улучшению усвоения извести и повышению скорости протекания восстяновительмых процессов Кроме того, оксиды бора способствуют снижению вязкости шлака и образованию плавкой системы углч в начальный период плавки. Проведение процесса на более лег- ког зпких шлаках позволяет сократить длительность периода, а также обеспечить условия работы Футеровки Формирование шлака с улучшенными физико-химическими характеристиками за счет добавки борсо держащих материалов обуславливает коагулирование и осаждение металлических капель, что позволяет снизить потери металла со шпаком,

Быстрое расплавление оксидов бора (tn/i 800-900°C) и ранняя ассимиляция изье- ста расплавом приводит ч срезыванию СаО в процессе соединения 3€аО-В20з по реа ции ЗСа О + ВаОз ЗСэО-В20з. Вхождение оксидов бо ра в твердой раствор силиката 2СаО 5Ю2 способствует повышению гидравлической активности конечного шлака Такие шлаки, обладая повышенными вяжущими свойствами, могут найти применение в качестве наполнителя, например, при производстве цементного клинкера.

При расходе оксидов борз в количестве менее 94% вязкость и поверхностное натяжение получаемых шлаков недостаточны для эффективного разделения металла и шлака в ванне печи. Кроме того, такие шлаки имеют низкую гидравлическую активность. Расход оксидов бора более 1,0 мас.% ухудшает температурные условия восста- нбвления, активность пятиокиси ванадия в расплаве, что приводит к интенсивному растворению магнезитовых огнеупоров,

Расход ферросилиция менее 8,0 мас.% недостаточен для проведения восстановительного процесса, в результате чего снижается извлечение ванадия Расход более 15,0 мдс.% приводит к получению сплава с повышенным содержанием кремния, что уд линяет продолжительность плавки иотрицательно сказывается на стойкости футерояки Расход пятиокиси менее 18,0 мае % понижает концентрацию ванадия в сплаве и приводит к образованию вязкого трудно- восстановимого шлакового расплава, ухуд0 шяющего условия разделения металла и шлака При расходе более 30,0 мае % кон цен (рация УгОь з расплаве позрастает, что прчоодит к повышенному расходу футеровку Кроме тою, образующийся отваль5 ни и шлак из-за повышения концентрации в нем /гОз характеризуется пониженной 1ид- рав/|| ческой активностью Алюминий мс- польоуюг дпя дососетЭНОВПРНИЯ в коние периода и недостаток его (менее 0 5 мае %)

0 снижав эффективное ьувлеиени° ванадия При расходе его более 5 0 мае % наблюдается перегрев шлака за счет тепла экзотер мической реакции, что снижает стойкость футеровки

5Выплавку феррованадия осуществляют

си/.икотермическим методом основанным на восс(Зновлении окислов ванадия кремнием и довосстановлением объединенных шлаков алюминием. Процесс плавки складыС БЗСТСП из двух периодов В первом получают метапл с повышенным остаточным содер жангем кремни1 и сливной отвальный шлак В тот период п, -/входит максимальное зз- путыванис корольков металла в шлаке, что

5 к дополнительном металла Количество металлических включений зависит от физических свойств шлчка Состав шихты приведен в табл 1 Выплавку сплава проводят в дугопой

0 электропечи ДС-бН с магнезитовой футеровкой В состав шихты используют техническую пятиокмсь ванадия, ФС75 гранулированный алюминий марки А4-2, металлоотходы (маг- нитнаг фракция) конвертерного ванздпево5 го шлака. В состав шихты вводят бой магнезитовых огнеупоров. Загрузку шихтовых материалов осуществляют порционно. После полного расплавления производят загрузку борной кислоты Расплав в ванне

О печи перемешивают и после выдержки сливают шлак

В тэбл 2 приведены данные влияния состава и шихты на стойкость футеровки печи, количество металла теряемого со

5 шлаком, и гидравлическую активность конечного шлака,

Анализ полученных данных показывает что применение предлагаемой шихты для выплавки феррованадия позволяет уменьшить расход огнеупоров на 1 т 38%-иого на

95-40 кг и в 2 9 раза потери металла со шлаком в виде металлических включений размером менее 0 4 мм При этом ждрав- лическая активность включения рззмером менее 0,4 мм При этом гидравлическая активность шлака повышается в 7,6 раза Утм лизация отвального шлака позволяет улучшить экологическую обстановку Формула изобретен и ч Шихта для получения феррованадия, включающая пятиокись ванадия, ферросилиций, алюминий, металлодобавки, магне

эитсодержзщие материалы и известь, отличающаяся тем что, с целью повышения стойкости футеровки, степени разделения металла и шлака и гидравлической активности шлака, ока дополнительно содержит оксиды бора при следующем соотношении компонентов, мае % пятиокись ванадия 18,0-300, ферросилиций 8,0-15,0, алюминий 0,5-5,0; металлодобавки 5,5-150; мэг незитсодержощие материалы 2,0-10,0 оксиды бора (а пересчете на 100% В20з) 0,4-1,0, известь остальное.

Компоненты

Пятиокись ванадия

Ферросилиции ФС 75

Алюминий

М ета лл одоба в ки

Могнезитсоцержащиз

материалы

Оксиды бора

Известь

275 272 260 280 285 310

Таблица 1

Таблица 2