SU1067057A1 - Флюс дл обработки ванадийсодержащего чугуна - Google Patents

Abstract

ФЛЮС ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩЕГО ЧУГУНА, включающий п тиокись ванади , двуокись кремни , окись кальци  и окислы железа, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  выхода ванади  в 1Ш1ак, повышени  качеству шлака и углеродистого полупроду« та путем повышени  сорбционной спсйзобности флюса по отношению к ванадию и расширени  температурного интервала процесса сорбции ванади , он дополнительно содержит трехокись марганца , хрома и титана, а также углерод при следующем соотношении компонентов , мас.%: П тиокись ванади  Двуокись кремни  Окись кальци  Трехокись марганца Трехокись хрома Трехокись титана Углерод Окислы железа

Description

О О СП Изобретение относитс  к черной металлургии, а к составам твердых окислителей и флюсов, используемых дл  обработки ванадий содержаи1их чугунов с извлечением из них ванади  в товарный шлак. Известно применение дл  деванадации чугуна железорудных гиатериалов - прокатной окгшины, железной руды, агломератов и других твердых окислителей, основукоторых состав /л ют окислы железа И. Недостатком этих материалов как окислителей  вл етс  относитель.но невысока  их.окислительна  способ .ность, св занна  с тем, что преимущественна  часть кислорода, например , в окалине св зана в наиболее прочный окисел - закись железа Кроме того, указанные материалы не обладают требуемой флюсующей способностью, вызыва  осложнени  с формированием правильной формы и о нородного состава ванадийсодержаще го шпинелидного зерна, способству  ускоренному сворачиванию образую щегос  Ванадиевого шлака и, как следствие, повышению потерь металла в 9иде выносов и испарений. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  флюс дл  обработки ванадийсодержащего чугуна 2, включающий п тиокись вана-ди , двуокись кремни , окись кальц и окислы железа при следующем«соот ношении компонентов, вес.%: 0,4-3,0 П тиокись ванади  2-20 Двуокись кремни  1-10 Окись кальци  Остальное Окислы железа Указанный флюс характеризуетс  низким выходом ванади  в шлак и неудовлетворительным качеством шлака с точкИ зрени  получени  его оптимальной структуры и состава,.а также невозможностью получени  угл родистого полупродукта высокого качества , что св зано с недостаточной сорбционной способностью флюса по отношению к ванадию, содержащемус  в металле, а также узким температур ным интервалом {1250-1350°С), при котором сорбционна  способность шла ка сохран етс  на высоком уровне. Повышение температуры обработки выш 1400°С приводит к резкому снижению сорбционной способности флюса по отночлению к ванадию, содержащемус  в металле, и, как следствие, повышейию его концентрации в металле до 0,08-0,12% вместо требуемых 0,0 0,04%. Вынужденное снижение темпера туры конца дёванадации не позвол ет получить углеродистый полупродукт высокого качества, что ограничивает достижение высоких технико-экономических показателей последу1э1дего передег1а его в сталь. Целью изобретени   вл етс  увеличение выхода -ванади  в шлак, повышение качества шлака и углеродистого полупродукта путем повышени  сорбционной способности флюса по отношению к ванадию и расширени  температурного интервала процесса сорбции ванади . Поставленна  цель достигаетс  тем, что флюс дл  обработки ванадийсодержащего чугуна, включающий п тиокись ванади , двуокись кр.еглни , окись кальци  и окислы железа, дополнительно содержит трехокись марганца , хрома и титана, а также углерод при следующем соотношении компонентов , мас.%: . 0,5-3,0 П тиокись ванади  0,2-10 Окись кальци  2-20 Двуокись кремни  1-5 Трехокись марганца 1-5 Трехокись хрома 1-5Трехокись титана .0,5-3,0 Углерод Окислы железа Остальное Введение нар ду с окислами железа , п тиокисью ванади  и окислами кальци  и кремни  окислов трехвалентных марганца, хрома, титана, а также углерода повышает сорбционную способность флюса- по отнесению к ванадиЕО в металле, расшир ет температурный интервал сохранени  нужного уровн  сорбции флюса по отношению к этому элементу, облегчает формирование шлака в процессе,девавадации в т.ч. и в ее конце, увеличивает вглход ванади  в шлак, повыша  качество шлака, а также качество полученнрго в, процессе обработки углеродистого полупродукта. При этом, как .известном флюсе, введенные в состав окислы ванади  играют роль зародышевых центров и инициируют образование и дальнейшее формирование комплексного шпинелида, увеличива  размеры шпинелидного зерна и способству  сохранению э.кстракционной способности флюса в течение всего периода де.ванадации. Пределы концентраций ванади  при этом в предлагаемом флюсепрактически остаютс  на том же уровне, что и в известном. Роль- вводимых во флюсе окислов кальци  и кремни  в указанном соотношении также сводитс  к тому, что при температуре обработки они совместно с окислами железа образуют

жидкую фазу, в которой непрерывно в течение всего периода обработки происходит растворение частиц ванадиевого шпинелида ft последующа 

их сегрегаци  с формированием кристаллов шпинелида правильноП геометрической формы. При этом пределы содержани  двуокиси кремни  остаютс  на том же уровне, что и в известном флюсе (2-2,0%) , а нижний предел содержани  окислов кальци  снижен до 0,2% из условий использовани  материалов дл  получени  высококачественных ванадиевых шлаков, содержащих не более 0,2% СаО.

Введенные в состап окислы трехвалентных марганца, :прома и титана при обработке чугутш флюсом преимущественн о вход т в шпинелидную составл ющую образующегос  шлака и поэтому при его образовании выполн ют роль зародышевых центров. Увеличение числа зародышевых центров существенно увеличивает сорбционную rto отношению к ванадию способность флюса,- так как образующиес  при обработке чугуна окислы ванади  могут изоморфно замещать указанные окислы, чем обеспечиваетс  быстра  и полна  достройка комплексного шпинелида, фбрмирование зерен пр вильной геометрической формы и увеличение их размеров.

Преимуществом предлагаемого флюса дл  обработки ванадийсодержащего чугуна  вл етс  сохранение его сорбционной способности по отно . шению к ванадию при более высоких, чем обычные, температурах обработки Это, с одной стороны,  вл етс  следствием уже отмеченного увеличени  количества зародышевых центров, с другой - более высокой устойчивость образующегос  комплексного шг(инелид  вл ющейс  следствием изменени  морфологии зародышевой подкладки и преимущественным ростом шпинелида за счет вытеснени  трехвалентных окислов марганца, хрома и титана в поверхность. Последнее существенно уменьшает склонность окислов ванади к обратному переходу в металл, что позвол ет значительно повысить стабильность результатов деванадации в услови х высоких температур, а также при пониженном содержании кремни  в чугуне.

Указанные Эффекты достигаютс  преимущественно в интервале содермани  1-5% каждого из окислов. При меньшем содержании они практически не наблюдаютс , а при большем - происходит чрезмерное разбавление комплексно го шпинелида не содержащими ванадий фазами. Кроме того, в случае превышени  верхнего предела содержани  окислов трехвалентных

марганца,хрома и титана сорбционна  способность флюса по отношению к ваналию при повышении температуры обработки до 1400-1450 С уже практически не измен етс .

Введенный во флюс углерод, реа.гиру  с окислами железа шлака, образует в объеме флюса пузырьки окиси углерода и способствует увеличению поверхности реагирующих фаз при обработке чугуна и обновлению реагирующих поверхностей . Положительное вли ние углерода достигаетс  преимущественно в интервале 1-2% углерода, заметно не про вл  сь при его содержании менее 0,5% и не повыша сь при .

В состав предлагаемого флюса могут входить окислы МдО, Р2Ог в сумме до 3%, которые  вл ютс  примес ми , они могут попадать в состав флюса вместе с материалами, при помощи которых ввод тс  основные окислы. Указанные окислы в этом количестве не оказывают отрицательного вли ни  на сорбционную способность флюса и изменение ее с тем- пературой. .

Предлагаемый флюс дл  обработки ванадийсодержащего чугуна может быть образован обычным смешением широко известных железорудных материалов (прокатна  окалина, концентраты ), марганец-, хром- и титансодержащих материалов, включающих окислы указанных элементов в трехвалентной форме, а так;; е углеродсодержащих матер41алов (уголь, коксик), вз тых в -расчетном количестве . В частном спучае использовали механические смеси прокатной окалины, марганцевой руды, ванадиевого шлака и коксика.

Пример. Ванадийсодержащий чугун (,10-4,40%; ,13-0,25% ,40-0,48%; Ti-О,18-0,30%; ,20-0,28%; ,03-0,06%; ,02b-0,05%), залитый в 160-тонный конвертер, обрабатывают предложным флюсом (в % от веса чугуна) ззамен прокатной окалины и известного флюса, вз тых в том же количестве. Одновременно сверху на флюс, присаженный на поверхность чугуна, подают кислород с интенсивностью 2 4 .мин. По окончании обработки 1 деванадации )флюc абсорбиру  окислы , образующиес  от окислени  примесей чугуна, в т.ч. ванади , состал ет основу ванадиевого шлака, а полученный в результате обработки (деванадации) полупродукт переделывают в другом конвертере на сталь.

В таблице приведены исходные данные и показатели обработки ванадийсодержагдего чугуна с применением известных и предложенного флюсоь.

0,5-1,0 5-10

0,57 5,1-5,3 1,4-3,8

3,3-3,4 0,0213201350

12-14 87-87,1

40-б

100 мкм 0,03 зерна правильной геометрической формэ составл ют 50-70%

Продолжение таблицы

Claims (1)

1. ФЛЮС ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАНАДИ ЙСО ДЕРЖАЩЕГО ЧУГУНА, включающий пятиокись ванадия, двуокись кремния, окись кальция и окислы железа, о т лич ающийся тем, что, с целью увеличения выхода ванадия в шлак, повышения качеству шлака и углеродистого полупродукта путем повышения сорбционной спсМобности флюса по отношению к ванадию и расширения температурного интервала процесса сорбции ванадия, он дополнительно содержит трехокись марганца, хрома и титана, а также углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Пятиокись ванадия 0,5-3,0 Двуокись кремния 2,0-20,0 Окись кальция 0,2-10,0 Трехокись марганца 1,0-5,0 3 Трехокись хрома 1,0-5,0 (Л Трехокись титана 1,0-5,0 (Z Углерод 0,5-3,0 Окислы железа Остальное ^с-

   О О) *4 О

   Си <1