Способ выплавки феррованадия и других ферросплавов в электропечах методом силикотермии Советский патент 1940 года по МПК C22B4/06 C21B15/02 

Большинство металлов, входящих в качестве ведущего элемента в состав ферросплавов, встречаются в природе в виде своих высщих окислов. Процессы восстановления при металлургическом их переделе на ферросплавы представляют собой реакции перехода высших окислов в низшие и до металлов.

Для получения малоуглеродистых и безуглеродистых ферросплавов в качестве восстановителей применяются кремний или алюминий.

Однако, термодинамические свойства окислов металлов предопределяют значительно более легкую восстановимость высших и средних окислов по сравнению с низщими. Исходя из этого, предлагается способ выплавки феррованадия и других ферросплавов методом силикотермии, заключающийся в том, что часть кремния или алюминия, которая расходуется на восстановление высших окислов в низшие, заменяют углем - восстановителем более дешевым и удобным (так как продукты восстановления газообразны). При подобном использовании угля нет опасности науглероживания металла, что

позволит получать сплавы малоуглеродистые и даже безуглеродистые.

Для интенсификации процессов в шихту обязательно добавляется некоторое количество специального окислителя. Особенно большой эффект получается при выплавке феррованадия с заменой части кремния углеродом. Высший окисел ванадия VaOj имеет температуру плавления 658° и в условиях высокой температуры дуговой электропечи оказывается летучим.

Более низшие окислы ванадия V2O4, VoOs и УзОо обладают температурой плавления 2000° и в атмосфере электропечи не летучи. Летучесть вызывает систематическое несхождение баланса ванадия при выплавке 205, колеблющееся при различных методах плавки от 8 до 50%. Уголь приходит в реакционное состояние при более низкой температуре, чем кремний и, поэтому,при прибавлении угля время пребывания VaOo в перегретом состоянии значительно сократится. При введении тесно перемешанной шихты в печь VjOs будет востанавливаться толчком под воздействием углерода до V,O4. Наличие

в шихтовой смеси специального окислителя(например, селитры) будет в значительной степени интенсифицировать этот, а также и последующие процессы восстановления до ванадия. Плавка ведется следующим образом. В расплавленную ванну порциями забрасывается перемещанная шихта, состоящая из измельченных окислов металлов, концентратов или богатых руд с восстановителями - ферросилицием или силикосплавами соответствующих металлов, или алюминием (для ферротитана и ферроциркония) и углем, количество которого определяется согласно изложенному выще принципу его использования. Кроме восстановителей в щихту обязательно вводится специальный окислитель, например, селитра.

При необходимости для некоторых ферросплавов{например,силико-цирконий, безуглеродистый ферромарганец) можно использовать флюсы. Плавка доводится и выпускается обычным для данного ферросплава методом.

Предмет изобретения.

Способ выплавки феррованадия и других ферросплавов в электропечах методом силикотермии, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода кремнистых или алюминиевых сплавов, в шихту вводят уголь в количестве, достаточном для восстановления руды или концентрата от высших степеней окисления до более низких.