Флюс для обработки ванадий содержащего чугуна Советский патент 1977 года по МПК C21C5/54 C21C1/00 

1

Изобретение касается черной KfeTainypruSj в чсотности процессов передела ванааий - содержащих чугунов с навпеченж м ванадия в товарный шпак.

Известен твердый окислите/ дия девана- g даияв чугуна, ил является нрокатаая «шалнна, железная руда шхи другие магершяы, содержаохие ОЕНСЯЫ железа.

Известен флюс для обрабо1 кн метшшоэ содержащий двуокгсь фекшия 15-ЛО% О1шс-ю пы железа а-15% гдинозем , ркнсь кальцвя осгаиыЕое .;

Недостатками этих Клатервалов, пк оккслвтепей, является отноонтепьно невысокая окжшатвльвая способность, связаннаяс тем is что значитепы а часть кнспорада, напртлер, в окалще связана в какбопае прочной окпсел закжяь железа. Этот недосшток особенно проявяается при переделе ннзко фем нистых (мене© 0,20%) чугунов, здесь встре-20 чаются затруднещш с достижением требуемой поиноты у 7 деваналадии чугуна. Прачнной этому являются о(51ожнений с формированием ванаднйсодержашего шпишепткюго зерна, возшшагощие в условиях недостаточно ёз

гг количества образующихся окзспов кремния. Варьирование количеством прнсажнвае,мой окалины желаемого результата не

:дает.

Целые изобретения являетсй упуч1ненвв формирования; jim&sa, и увеличение степени перехода в 1шш& ва11адйй. Э1Ч дос-гагаетса тем, что прейложеиный фггкзс содержнт nsiJTaокись ванадия при следующем сооткошенкв компонентов,: BSC,% ;

nsi-Hosacb банадна. ,0

Окись кшшпля irlO

Двуокись кремнкя.

Окислы йселезаОстальное

Введение наряду с окжзяамв железа пнтйокиси ванадда, окиси кальагш н двуокнсн KpeNfliHH облегчает фору Ерованйв шлака в. процессе девакадацнн, одиоаременно ysejiHчквается актннность ОКЙСЛОБ железа, что снособствует более nojiHObiy удалению вв.надйя lis чугуна

, 1Вцбденкые в состав окнслы ваиадЕЯ играют роль зарсдьшгевых центров и якйднйруют формнровакне комплексного шпинэлнда, с шгчаз-такЕ- образом njjouecc дальнейшего перехода ваиалия из чугуна в шлак. Этот эффект значительно ослабляется, если в окис лнггвле содержится мечее 0,4% окислов ванадия. При содержании в окислителе - флюсе пятиокиси ванадия - более 3,0% наблюдается уменьшение полнотгл окисления ванадия из метешла в связи с интенсификацией перехода ванадия из шлака в металл. Роль вводимых в окислитель окислов кальция и кремния в указанном соотношении сводится к тому, что М1и при нагреве до температуры чугуна вместе с окислами железа образуют жипкую фазу, в которой растворяются первые порции образующегося вана диевого шшшелида. Это весьма важно с точки зрение достижения ютавного хода процесса деванадации и получения сформирован ного шпака. Скисяы кремния и , особенно последнего, добавленные в окислитель, полезны и на завершающей стадии деванадации, так как препятствуют насыщению шлакового расплава ванадиевыми шпинелидами. Это обстоятельство облегчает достройк.у шпннелвда, благодаря чему процесс деванадации чугуна протекает полнее. Указанные положительные явления тически не наблюдаются при добавках; в . окислитеяь менее 1% окиси кальция именее 2% двуокиси кремния Если ввести в материал более iO% окиси кальция и более 2О% двуокиси кремния, эти окислы играют больше роль балласта, чем акт иваторов, В чрезмер, ном количестве они бесполезно разубоживают ванадиевый шлак, кроме того увеличение содержания окиси кальция чревато нежелательным ростом концентрации фосфора в конечном шлаке, В состав $пюса могут входить окислы TiOj , МпО, , Pj, Oj в сумме до 1О%, которые являются примесями, они могут попадать в состав с материалами, при помощи которых вводятся окислы ванадия, крем ния и кальция. Указанные окислы в количестве до 10% не оказывают вредного влияния на ход деванадации, а иногда, если входят в одну кристаллографическую решётку с окислами ванадия, даже могут способствовать улучшению ее. Использование флюса при переделе ванадий содержащих чугунов с извлечением ванадия в товарный шлак позволяет повысить стабильность результатов яеванадации в условиях пониженного содержания кремния в чугуне, Кроме того, благодаря применению такого состава удается увеличить количество вана- дня в товарном шлаке, минуя стадию восстановления ванадия из окислов в чугун и последующего окисления его из металла. Прим ер 1, Ванадиевый;, чугун, содержащий ОДЗ-ОД5% продувают в 13О-тонных конверторах кислородом сверху, Взамен прокатной окалилы применяют твердый флюс (6 вес.% чугуна), содержащий, %: 5,1-5,3 СаО, 1,4-3,8 SIO , 57,158,5 , 0,57 VjOj , В таблице приведены данные проведения цеванадациие

Деванадация с применением флюса протекает более успешно. Содерясание углеро па в полупродукте выше и остаточная кон цектрация ванадия в нем ниже, чем при охлаждении чугуна прокатной окалиной. Весьма существенно также и то, что содержание металлических включений в шлаке, полученном с использованием предложенного тверг дого флюса-окислителя, на 4-8% ниже, чем в шлаках, полученных при окислении ванаднового чугуна с охлаждением пронатной окалины. Это повьпнает экономическуто эффективиость переработки низкокремиистых чу

Гунов, так как снижает потери ванадия с металлическими включениями.

П р и м е р 2. При продувке в 100-килограммовом конверторе ванадиевого чугуна концентрацией S 0,10% применяют флюс, содержаший,%: 1,2-2,8 VjO , 4,8- 9,1 СаО. 11,2-16.4 , 55,2-59,6 в период деванадации. По окончании процесса содержание углерода и ванадия в полупродукте находится соответственно в пределах 3,43,6% и 0,О1-0,О2%, т.е. заметно больше, чем при использовании в качестве окислителя известного реагента (см, табл.), Химическ и петрографический анализы показывают, что наряду с уменьшением количества металловключений в нем (до 2-4%) размер зерен шпинелвда этого шлака существенно возрастает (до 40-100 мкм), что благоприятно сказывается на вскрывао мости шпаков при химическом переделе (увеличивает переход ванадия в водорастворимые соедниения). формула изобретения для обработки ванадийсодержащего чугуна, содержащий окись кальция, двуокись кремния, окислы железа, отличающийся тем, что, с целью улучшения формирования шлака и увеличения степени перехода в шлак ванадия, он дополнительно содержит пятиокись ванадия при следующем соотношении компонентов, вес.%: Пятиокись ванадия0,4-3,0 Окиьс кяпьций1-10 Двуокись кремния2-20 Окислы железа :Остальное. Источники информации, принятые во вни-, мание при экспертизе:, 1. Патент СССР №405210. С 21 С 5/54, 1969.