RU2641436C1 - Method of recovering vanadium from natural-alloyed vanadium cast iron - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: at the first stage of duplex process involving pouring of vanadium liquid cast iron into a converter, blowing with oxygen and introducing into converter coolers in the form of iron-containing iron briquette for devanadation of cast iron in amount of 20-100 kg/t of cast iron. The briquette for devanadation of cast iron is made by method of cold briquetting of iron-containing gas cleaning waste-slimes of blast-furnaces or converters 20-40%, oil scale of secondary settlers 5-30%, roll scale 30-60% and contains sodium liquid glass as a binder, wherein the total content of iron in the briquette should be 65%, and the content of CaO is not more than 1.5%.EFFECT: disposing metallurgical production waste, preparation of vanadium slag conditioned by chemical composition and provision of deep extraction of vanadium from pig iron into commercial vanadium slag with required chemical composition.3 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к извлечению ванадия из природнолегированного ванадиевого чугуна в товарный ванадиевый шлак на первой стадии кислородно-конвертерного дуплекс-процесса.The invention relates to ferrous metallurgy, and more particularly to the extraction of vanadium from natural-alloyed vanadium cast iron into commercial vanadium slag in the first stage of an oxygen-converter duplex process.

Ванадиевый шлак, получаемый на первой стадии кислородно-конвертерного дуплекс-процесса, является основным сырьем для производства феррованадия. В ходе кислородной продувки ванадиевого чугуна в конвертере происходят процессы окисления углерода и шлакообразующих примесей чугуна – кремния, титана, марганца, хрома и в том числе ванадия с выделением тепла. При увеличении температуры металлической ванны по ходу кислородной продувки выше температурного порога скорости обезуглероживания (1350 – 1450°C) реакции окисления углерода резко ускоряются, а процессы деванадации затормаживаются. Для обеспечения низкотемпературного режима конвертерной плавки и извлечения ванадия из чугуна в шлак, в конвертер вводится твердый охладитель. Для получения кондиционного по химическому составу ванадиевого шлака и обеспечения глубокой деванадации чугуна твердый охладитель, вводимый в конвертер, должен содержать железа общего не менее 65% и СаО не более 1,5%.Vanadium slag obtained in the first stage of the oxygen-converter duplex process is the main raw material for the production of ferrovanadium. During the oxygen purge of vanadium cast iron in the converter, the processes of oxidation of carbon and slag-forming impurities of cast iron - silicon, titanium, manganese, chromium, including vanadium with the release of heat, occur. With an increase in the temperature of the metal bath along the oxygen purge above the temperature threshold, the decarburization rate (1350 - 1450 ° C) the carbon oxidation reactions are accelerated sharply, and the processes of devanadation are inhibited. To ensure the low-temperature mode of converter smelting and vanadium extraction from cast iron to slag, a solid cooler is introduced into the converter. In order to obtain vanadium slag, which is chemically conditioned and ensures deep iron devandation, the solid cooler introduced into the converter must contain total iron of at least 65% and CaO of not more than 1.5%.

Известен способ производства ванадиевого шлака и легированной ванадием стали [1] (патент РФ № 2416650, кл. C21C5/28, опубл. 20.04.2011, бюл.11)? включающий передел ванадиевого чугуна на первой стадии процесса в кислородном конвертере на ванадиевый шлак и металл - полупродукт, предусматривающий заливку ванадиевого чугуна в конвертер, продувку кислородом и подачу охладителей, передел полученного металл-полупродукта на сталь на второй стадии процесса путем завалки в конвертер охладителей, заливку полученного полупродукта, зажигания и продувки плавки кислородом, порционной присадки шлакообразующих по ходу продувки, выпуск металла в ковш, его науглероживание, раскисление, легирование и доводку по химическому составу и температуре, при этом в качестве охладителей на первой стадии процесса используют гранулированный ванадиевый чугун с фракцией 5-15 мм в количестве 20-200 кг/т чугуна и окалину до 70 кг/т металла, а на второй стадии процесса в качестве охладителя используют гранулированный ванадиевый чугун фракции 5-15 мм в количестве 20-60 кг/т чугуна.Is there a known method for the production of vanadium slag and vanadium alloyed steel [1] (RF patent No. 2416650, class C21C5 / 28, publ. 04/20/2011, bull. 11)? including redistribution of vanadium cast iron at the first stage of the process in an oxygen converter into vanadium slag and a metal - intermediate, which involves pouring vanadium cast iron into the converter, purging with oxygen and supplying coolers, redistributing the resulting metal intermediate into steel at the second stage of the process by filling coolers into the converter, pouring of the obtained intermediate, ignition and purge of smelting with oxygen, batch additives of slag-forming agents during the purge, metal discharge into the ladle, its carburization, deoxidation, alloys refinement and refinement by chemical composition and temperature, while granular vanadium cast iron with a fraction of 5-15 mm in an amount of 20-200 kg / t of pig iron and scale to 70 kg / t of metal are used as coolers in the first stage of the process, and in the second stage granulated vanadium cast iron of a fraction of 5-15 mm in an amount of 20-60 kg / t of cast iron is used as a cooler in the process.

Известен способ конвертерной плавки с использованием металлизованных материалов [2] (Патент РФ № 2145356, кл. С21С 5/28, опубл. 10.11.1998), включающий заливку ванадиевого чугуна, присадку охладителей и шлакообразующих, продувку кислородом, причем в качестве охладителей используют металлолом или окалину и природнолегированные ванадием металлизованные железорудные материалы, при их суммарном расходе 50-365 кг/т чугуна, причем на первой стадии дуплекс процесса в качестве охладителей присаживают 50-240 кг/т чугуна природнолегированных ванадием металлизованных железорудных материалов и до 80 кг/т чугуна окалины, а на второй стадии используют металлолом и природнолегированные ванадием металлизованные железорудные материалы.A known method of converter smelting using metallized materials [2] (RF Patent No. 2145356, class C21C 5/28, publ. 10.11.1998), including pouring vanadium cast iron, additive coolers and slag-forming, blowing with oxygen, and scrap metal is used as coolers or dross and naturally-alloyed vanadium metallized iron ore materials, with a total flow rate of 50-365 kg / t of cast iron, moreover, in the first stage of the duplex process, 50-240 kg / t of cast iron of naturally-alloyed vanadium metallisations are planted nnyh iron materials and up to 80 kg / t of iron oxide scale, and in the second step use scrap iron and vanadium prirodnolegirovannye metallized iron material.

Недостатком перечисленных способов является использование в качестве охладителей для деванадации чугуна гранулированного ванадиевого чугуна с содержанием железа металлического 90-95% и металлизованных железорудных материалов с содержанием железа металлического 70-80%. Известно из [3] ( Л.А.Смирнов, Ю.А.Дерябин, С.К.Носов, А.Я. Кузовков, В.И. Ильин «Конвертерный передел ванадиевого чугуна», Екатеринбург, Среднеуральское книжное издательство, 2000, 167 стр.), что на первой стадии дуплекс-процесса, кроме кислорода дутья в окислении углерода и шлакообразующих примесей ванадиевого чугуна, в том числе ванадия, активное участие принимают оксиды железа окалины, содержание которых в окалине составляет 90-95%. При частичной или полной замене окалины на чугун ванадиевый гранулированный или металлизированное железорудной сырье, железо в которых представлено в основном железом металлическим, снижается эффективность извлечения ванадия из чугуна в ванадиевый шлак.The disadvantage of these methods is the use of granulated vanadium cast iron with metallic iron content of 90-95% and metallized iron ore materials with metallic iron content of 70-80% as coolers for devancing cast iron. It is known from [3] (L.A. Smirnov, Yu.A. Deryabin, S.K. Nosov, A.Ya. Kuzovkov, V.I. Ilyin "Converter redistribution of vanadium cast iron", Yekaterinburg, Sredneuralskoe Book Publishing House, 2000, 167 p.) That in the first stage of the duplex process, in addition to blast oxygen in the oxidation of carbon and slag-forming impurities of vanadium cast iron, including vanadium, oxides of iron oxide take an active part, the content of which in the scale is 90-95%. With partial or complete replacement of scale with cast iron, vanadium granular or metallized iron ore raw materials, in which iron is mainly represented by metallic iron, the efficiency of extracting vanadium from cast iron into vanadium slag decreases.

Наиболее близким к заявляемому способу (прототип) является способ извлечения ванадия из ванадиевого чугуна в ванадиевый шлак, применяемый в Акционерном обществе «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» [4] («Технологическая инструкция ТИ 102-СТ-282-2016 «Производство ванадийсодержащей продукции» ОАО «ЕВРАЗ НТМК» Нижний Тагил, 2016 г.), при котором на первой стадии дуплекс-процесса, для обеспечения низкотемпературного режима конвертерной плавки, в конвертер вводится твердый охладитель в виде прокатной окалины в чистом виде или в смеси с неофлюсованными окатышами в соотношении 3:1 (3 части окалины и 1 часть окатышей) в количестве 30-100 кг/т чугуна, при этом охладитель в виде прокатной окалины содержит не менее 70% железа общего и не более 0,75% оксида кальция, а охладитель в виде смеси прокатной окалины и неофлюсованных окатышей содержит не менее 65% железа общего и не более 1,5% оксида кальция.Closest to the claimed method (prototype) is a method for extracting vanadium from vanadium cast iron into vanadium slag used in the Joint-Stock Company EVRAZ Nizhniy Tagil Metallurgical Plant [4] (Technological instruction TI 102-ST-282-2016 "Production of vanadium-containing products" OJSC EVRAZ NTMK Nizhny Tagil, 2016), in which at the first stage of the duplex process, in order to ensure the low-temperature regime of converter smelting, a solid cooler in the form of mill scale in pure form or in mixture is introduced into the converter with non-fluxed pellets in a ratio of 3: 1 (3 parts of scale and 1 part of pellets) in an amount of 30-100 kg / t of pig iron, while the cooler in the form of mill scale contains not less than 70% of total iron and not more than 0.75% of calcium oxide and the cooler in the form of a mixture of mill scale and non-fluxed pellets contains not less than 65% of total iron and not more than 1.5% of calcium oxide.

Недостатком данного способа является необходимость использования для охлаждения металлической ванны в конвертере в больших количествах дефицитной прокатной окалины. Например объем потребления прокатной окалины в АО «ЕВРАЗ НТМК» на первой стадии кислородно-конвертерного дуплекс-процесса достигает 200 тыс. тонн в год. При объеме образования окалины в прокатных цехах комбината порядка 100 тыс. тонн в год потребность в закупе прокатной окалины со стороны составляет около 100 тыс. тонн в год.  The disadvantage of this method is the need to use for cooling a metal bath in the converter in large quantities of scarce mill scale. For example, the volume of mill scale consumption at EVRAZ NTMK JSC at the first stage of the oxygen-converter duplex process reaches 200 thousand tons per year. With the amount of scale formation in the rolling shops of the plant about 100 thousand tons per year, the need for the purchase of mill scale from the side is about 100 thousand tons per year.

Задачей настоящего изобретения является снижение объемов закупки дефицитной прокатной окалины для нужд первой стадии дуплекс-процесса со стороны, получение кондиционного по химическому составу ванадиевого шлака и обеспечение глубокой деванадации чугуна, путем ввода твердого охладителя с содержанием железа общего не менее 65% и СаО не более 1,5%. The objective of the present invention is to reduce the volume of procurement of scarce mill scale for the needs of the first stage of the duplex process from the outside, to obtain vanadium slag that is chemically conditioned and to ensure deep iron devandation by introducing a solid cooler with an iron content of not less than 65% total and CaO not more than 1 ,5%.

Техническим результатом, достигаемым при решении данной задачи, является: снижение объемов дефицитной прокатной окалины, утилизация отходов металлургического производства, глубокое извлечение ванадия из чугуна в товарный ванадиевый шлак и получение товарного ванадиевого шлака с требуемым химическим составом. The technical result achieved in solving this problem is: reducing the volume of scarce mill scale, recycling metallurgical waste, deep extraction of vanadium from cast iron into commercial vanadium slag and obtaining commercial vanadium slag with the required chemical composition.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, включающем передел ванадиевого чугуна в товарный ванадиевый шлак и металл - полупродукт на первой стадии кислородно-конвертерного дуплекс-процесса, путем заливки ванадиевого жидкого чугуна в конвертер, продувку его кислородом и ввод в конвертер охладителей, в качестве охладителей используют брикет железосодержащий для деванадации чугуна в количестве 20-100 кг/т чугуна, состоящий из 20-40 % шламов газоочисток доменных печей и/ или конвертеров, 5-30% замасленной окалины вторичных отстойников, 30-60% прокатной окалины и 5-10% связующего – стекла натриевого жидкого, с содержанием железа общего не менее 65% и содержанием СаО не более 1,5%. The problem is achieved in that in the known method, which includes the conversion of vanadium cast iron into commercial vanadium slag and the metal intermediate in the first stage of the oxygen-converter duplex process, by pouring vanadium liquid iron into the converter, purging it with oxygen and introducing coolers into the converter, iron-containing briquettes are used as coolers for devastation of pig-iron in the amount of 20-100 kg / t of pig-iron, consisting of 20-40% of sludge from gas treatment of blast furnaces and / or converters, 5-30% of oily scale of secondary sludge oinikov, 30-60% of mill scale and 5-10% of a binder - liquid sodium glass, with a total iron content of at least 65% and CaO content of not more than 1.5%.

Сущность заявленного способа заключается в том, что на первой стадии дуплекс-процесса взамен прокатной окалины и/или смеси прокатной окалины с окатышами вводится брикет для деванадации чугуна в количестве 20-100 кг/т чугуна. При этом брикет для деванадации чугуна изготавливается методом холодного брикетирования железосодержащих отходов - шламов газоочистки доменных печей и/ или конвертеров, замасленной окалины вторичных отстойников и прокатной окалины (таблица 1), а удельный расход брикета, сопоставимый с удельным расходом прокатной окалины в чистом виде или в смеси с неофлюсованными окатышами, обеспечивает необходимую степень охлаждения расплава в конвертере для эффективного извлечения ванадия из чугуна в шлак.  The essence of the claimed method lies in the fact that in the first stage of the duplex process instead of mill scale and / or a mixture of mill scale and pellets, a briquette is introduced for devancing cast iron in an amount of 20-100 kg / ton of cast iron. At the same time, the briquette for cast iron devanalization is produced by cold briquetting of iron-containing waste - sludge from gas cleaning of blast furnaces and / or converters, oily scale of secondary settling tanks and mill scale (table 1), and the specific consumption of briquette comparable to the specific consumption of mill scale in pure form or in mixtures with unfluxed pellets, provides the necessary degree of cooling of the melt in the converter for the efficient extraction of vanadium from cast iron to slag.

Таблица 1 Table 1

Шлам газоочистки доменных печей или конвертеровBlast furnace gas treatment sludge or converters Замасленная окалина вторичных отстойниковOily scale of secondary sedimentation tanks Окалина прокатнаяScale rolling 20-40%20-40% 5-30%5-30% 30 – 60%30 - 60%

В качестве связующего для изготовления брикета используется жидкое стекло в количестве 5-10% от суммарного количества исходных железосодержащих компонентов шихты брикета. Процентное соотношение железосодержащих отходов в составе шихты брикета, указанное в таблице 1, обеспечивает получение брикета с содержанием оксида кальция от 1,0 до 1,5% и железа общего от 65,0 до 69,0%, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к охладителям для первой стадии дуплекс-процесса, а использование такого брикета на первой стадии дуплекс-процесса обеспечивает получение кондиционного по химическому составу товарного ванадиевого шлака. As a binder for the manufacture of briquettes, liquid glass is used in an amount of 5-10% of the total amount of the initial iron-containing components of the briquette charge. The percentage of iron-containing waste in the composition of the briquette mixture, shown in table 1, provides a briquette with a content of calcium oxide from 1.0 to 1.5% and total iron from 65.0 to 69.0%, which meets the requirements for coolers for the first stage of the duplex process, and the use of such a briquette in the first stage of the duplex process ensures the production of commodity vanadium slag conditionally chemical.

На первой стадии дуплекс-процесса наиболее приемлемым охладителем является брикет, заявленный предлагаемым изобретением способом. Однако при его расходе меньше 20 кг/т чугуна не будет достигаться низкотемпературный режим кислородной продувки, что впоследствии приведет к низкому извлечению ванадия из чугуна в шлак. Подача брикета более 100 кг/т чугуна приведет к тому, что конечный металл-полупродукт не будет соответствовать требованиям второй стадии дуплекс-процесс, т.к. запаса физической и химической теплоты металла-полупродукта будет недостаточно для окончательной выплавки стали в конвертере. In the first stage of the duplex process, the most suitable cooler is the briquette claimed by the method of the invention. However, when its consumption is less than 20 kg / t of cast iron, the low-temperature regime of oxygen purge will not be achieved, which will subsequently lead to a low extraction of vanadium from cast iron into slag. A briquette supply of more than 100 kg / t of cast iron will lead to the fact that the final metal semi-product will not meet the requirements of the second stage of the duplex process, because the stock of physical and chemical heat of the intermediate metal will not be enough for the final smelting of steel in the converter.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и способа прототипа показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что: A comparative analysis of the proposed technical solution and the prototype method shows that the proposed method is characterized in that:

1) для обеспечения низкотемпературного режима конвертерной плавки и извлечения ванадия из чугуна в шлак на первой стадии кислородно-конвертерного дуплекс-процесса, в качестве твердого охладителя в конвертер вводится брикет из окалины для деванадации чугуна в количестве 20 – 100 кг/т чугуна; 1) to ensure the low-temperature mode of converter smelting and vanadium extraction from pig iron to slag at the first stage of the oxygen-converter duplex process, a briquette of dross for cast iron devandation in the amount of 20-100 kg / t of pig iron is introduced into the converter as a solid cooler;

2) удельный расход брикета, сопоставимый с удельным расходом прокатной окалины в чистом виде или в смеси с неофлюсованными окатышами, обеспечивает необходимую степень охлаждения расплава в конвертере для эффективного извлечения ванадия из чугуна в ванадиевый шлак; 2) the specific consumption of the briquette, comparable to the specific consumption of mill scale in pure form or in a mixture with unfluxed pellets, provides the necessary degree of cooling of the melt in the converter for the efficient extraction of vanadium from cast iron to vanadium slag;

3) замена твердого охладителя в виде прокатной окалины и/или смеси прокатной окалины с неофлюсованными окатышами на первой стадии дуплекс-процесса на твердый охладитель в виде брикета железосодержащего для деванадации чугуна обеспечивает получение кондиционного по химическому составу товарного ванадиевого шлака; 3) the replacement of the solid cooler in the form of mill scale and / or a mixture of mill scale with non-fluxed pellets at the first stage of the duplex process by a solid cooler in the form of an iron-containing briquette for iron devanadation ensures the production of commercial grade vanadium slag;

4) получение брикета для деванадации чугуна осуществляется методом холодного брикетирования железосодержащих отходов – 20-40% шламов газоочистки доменных и/или конвертерных, 5-30% замасленной окалины вторичных отстойников и 30-60% прокатной окалины, с использованием в качестве связующего 5-10% стекла натриевого жидкого; 4) the briquette for cast iron devanadation is obtained by cold briquetting of iron-containing waste - 20-40% of gas cleaning sludge from blast furnace and / or converter, 5-30% of oily scale of secondary settling tanks and 30-60% of mill scale, using 5-10 as a binder % glass sodium liquid;

5) процентное соотношение железосодержащих отходов в составе шихты брикета обеспечивает получение брикета с содержанием оксида кальция от 1,0 до 1,5% и железа общего от 65,0 до 69,0%, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к охладителям для первой стадии дуплекс-процесса; 5) the percentage ratio of iron-containing waste in the composition of the briquette charge provides a briquette with a content of calcium oxide from 1.0 to 1.5% and total iron from 65.0 to 69.0%, which meets the requirements for coolers for the first duplex stage process;

6) получение и использование на первой стадии дуплекс-процесса брикета железосодержащего для деванадации чугуна позволяют снизить экологическую нагрузку на предприятие и на город в целом за счет утилизации в металлургическом производстве доменных и/или конвертерных шламов газоочистки и замасленной окалины вторичных отстойников; 6) obtaining and using at the first stage of the duplex process an iron-containing briquette for iron cast iron deviation can reduce the environmental burden on the enterprise and the city as a whole by utilizing in the metallurgical production blast furnace and / or converter sludge for gas cleaning and oily scale of secondary settling tanks;

7) наряду со снижением объемов закупа дефицитной прокатной окалины обеспечивает глубокое извлечение ванадия из чугуна в товарный ванадиевый шлак с требуемым химическим составом. 7) along with a decrease in the procurement of scarce mill scale, it ensures the deep extraction of vanadium from cast iron into commercial vanadium slag with the required chemical composition.

Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, this technical solution meets the criterion of "novelty."

Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении по их функциональному назначению. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».The analysis of patents and scientific and technical information did not reveal the use of new significant features used in the proposed solution for their functional purpose. Therefore, the present invention meets the criterion of "inventive step".

Опытные плавки проводились в АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» в конвертерном цехе №1. Жидкий ванадиевый чугун в количестве 160 - 170 т из заливочного ковша сливали в конвертер. В конвертер опускали водоохлаждаемую фурму и продували расплав техническим кислородом сверху. Для поддержания низкотемпературного режима кислородной продувки по окончании плавки при температуре расплава 1360-1380°С в конвертер вводили предлагаемый изобретением брикет железосодержащий для деванадации чугуна. Experimental swimming trunks were carried out at EVRAZ Nizhny Tagil Metallurgical Plant JSC in the converter shop No. 1. Liquid vanadium cast iron in an amount of 160-170 tons was poured from the pouring ladle into a converter. A water-cooled lance was lowered into the converter and the melt was blown with technical oxygen from above. To maintain a low-temperature regime of oxygen purge at the end of melting at a melt temperature of 1360–1380 ° C, an iron-containing briquette according to the invention was introduced for cast iron devanation.

В качестве железосодержащей шихты для изготовления брикета железосодержащего для деванадации чугуна использовались: прокатная окалина (60%), замасленная окалина вторичных отстойников (10%) и конвертерные шламы ЦУШ (30%). В качестве связующего для изготовления брикета использовалось жидкое стекло по ГОСТ 13078-81 в количестве 8% от суммарного количества исходных железосодержащих компонентов шихты брикета. Содержание СаО в брикете железосодержащем для деванадации чугуна составило 1,5%, содержание железа общего – 67,2%, что отвечает требованиям, установленным для первой стадии дуплекс-процесса.As an iron-containing mixture for the manufacture of an iron-containing briquette for iron devanadation, we used: mill scale (60%), oily scale of secondary sedimentation tanks (10%) and converter slurry TSSh (30%). As a binder for the manufacture of briquettes, liquid glass was used in accordance with GOST 13078-81 in an amount of 8% of the total amount of the initial iron-containing components of the briquette charge. The CaO content in the iron-containing briquette for cast iron devanation was 1.5%, the total iron content was 67.2%, which meets the requirements established for the first stage of the duplex process.

Расход твердого охладителя в виде брикета железосодержащего для деванадации чугуна на опытных плавках определяли исходя из химического состава и температуры чугуна с учетом целевых параметров углеродистого металла-полупродукта. После окончания кислородной продувки углеродистый металл-полупродукт через сталевыпускное отверстие сливали из конвертера в ковш, а ванадиевый шлак оставляли в конвертере для накопления шлака от трех или четырех плавок, или сливали через горловину конвертера в шлаковую чашу. Слитый углеродистый металл-полупродукт передавали для выплавки стали в другой конвертер, а слитый в шлаковую чашу ванадиевый шлак разделывали на шлаковом дворе и отгружали переработчикам ванадиевого шлака. The consumption of a solid cooler in the form of an iron-containing briquette for cast iron devandation in experimental melts was determined based on the chemical composition and temperature of the cast iron, taking into account the target parameters of the carbon metal intermediate. After the oxygen purge was completed, the carbon metal semi-product was poured from the converter into the ladle through the steel outlet, and the vanadium slag was left in the converter to accumulate slag from three or four heats, or poured through the neck of the converter into a slag bowl. The fused carbon metal semi-product was transferred for steelmaking to another converter, and the vanadium slag poured into the slag bowl was cut in the slag yard and shipped to the vanadium slag processors.

Результаты испытаний заявляемого изобретением способа и известного способа представлены в таблицах 2 и 3. The test results of the inventive method and the known method are presented in tables 2 and 3.

Сопоставительный анализ приведенных результатов испытаний показывает, что при одинаковом усредненном химическом составе чугуна и одинаковой усредненной температуре чугуна на опытных плавках по заявляемому изобретением способу (таблица 2) и сравнительных плавках по известному способу прототипу (таблица 3), расход брикета железосодержащего для деванадации чугуна на опытных плавках (55,1 кг/т) чугуна соответствует суммарному расходу окалины и окатышей (55,1 кг/т чугуна). При этом усредненный коэффициент ошлакования ванадия на опытных плавках (91,3%) соответствует усредненному коэффициенту ошлакования ванадия на сравнительных плавках (91,2%), что подтверждает эффективность извлечения ванадия из чугуна в товарный ванадиевый шлак на первой стадии дуплекс-процесса при использовании предлагаемого комплексного брикета железосодержащего для деванадации чугуна. Среднее содержание пентаоксида ванадия в ванадиевом шлаке опытных плавок (24,6%) соответствует среднему содержанию пентаоксида ванадия в ванадиевом шлаке сравнительных плавок (24,8). Среднее содержание СаО в ванадиевом шлаке опытных плавок (2,8%) несколько выше среднего содержания СаО в ванадиевом шлаке сравнительных плавок (1,4%), что является следствием увеличенного содержания СаО в брикете железосодержащем для деванадации чугуна относительно содержания СаО в окалине или смеси окалины с неофлюсованными окатышами. При этом содержание СаО в ванадиевом шлаке опытных плавок соответствует требованиям, предъявляемым к содержанию этого компонента в товарном ванадиевом шлаке (не более 3%). A comparative analysis of the test results shows that with the same average chemical composition of cast iron and the same average temperature of cast iron in experimental melts according to the inventive method (table 2) and comparative melts according to the known method of the prototype (table 3), the consumption of iron-containing briquette for devanization of cast iron in experimental smelting (55.1 kg / t) of pig iron corresponds to the total consumption of scale and pellets (55.1 kg / t of cast iron). At the same time, the average vanadium slagging coefficient for experimental swimming trunks (91.3%) corresponds to the average vanadium slagging coefficient for comparative swimming trunks (91.2%), which confirms the efficiency of vanadium extraction from cast iron into commercial vanadium slag at the first stage of the duplex process using the proposed complex briquette of iron for cast iron devanation. The average content of vanadium pentoxide in the vanadium slag of experimental swimming trunks (24.6%) corresponds to the average content of vanadium pentoxide in the vanadium slag of comparative swimming trunks (24.8). The average CaO content in the vanadium slag of the experimental swimming trunks (2.8%) is slightly higher than the average CaO content in the vanadium slag of the comparative melts (1.4%), which is a consequence of the increased CaO content in the iron briquette for the iron removal from cast iron relative to the CaO content in the scale or mixture scale with unfluxed pellets. At the same time, the CaO content in the vanadium slag of the experimental melts complies with the requirements for the content of this component in the commercial vanadium slag (not more than 3%).

Таким образом, расход брикета железосодержащего для деванадации чугуна в количестве 20-100 кг/т, сопоставимый с расходом окалины и/или смеси окалины с неофлюсованными окатышами, обеспечивает низкотемпературный режим ведения плавки на первой стадии дуплекс-процесса, глубокое извлечение ванадия из чугуна в шлак и получение товарного ванадиевого шлака с требуемым химическим составом. Thus, the consumption of iron-containing briquette for de-sanding cast iron in an amount of 20-100 kg / t, comparable with the consumption of scale and / or a mixture of scale with non-fluxed pellets, provides a low-temperature melting mode at the first stage of the duplex process, and deep extraction of vanadium from cast iron to slag and obtaining marketable vanadium slag with the desired chemical composition.

Использование заявленного способа извлечения ванадия из природнолегированного ванадиевого чугуна с использованием в качестве охладителя брикета железосодержащего для деванадации чугуна взамен прокатной окалины и/или смеси прокатной окалины с окатышами на первой стадии кислородно-конвертерного дуплекс-процесса обеспечивает: Using the inventive method for extracting vanadium from naturally-alloyed vanadium cast iron using iron-containing briquette as a cooler for cast iron devanation instead of mill scale and / or a mixture of mill scale and pellets at the first stage of the oxygen-converter duplex process provides:

1) снижение объемов использования дефицитной прокатной окалины;1) reduction in the use of scarce mill scale;

2) утилизацию отходов металлургического производства – доменных и/или конвертерных шламов газоочистки и замасленной окалины вторичных отстойников;2) disposal of metallurgical waste - blast furnace and / or converter sludge from gas purification and oily scale of secondary sedimentation tanks;

3) глубокое извлечение ванадия из чугуна в товарный ванадиевый шлак;3) deep extraction of vanadium from cast iron into commercial vanadium slag;

4) получение товарного ванадиевого шлака с требуемым химическим составом.4) obtaining marketable vanadium slag with the required chemical composition.

Claims (1)

Способ извлечения ванадия из природнолегированного ванадиевого чугуна, включающий передел ванадиевого чугуна в товарный ванадиевый шлак и металл - полупродукт на первой стадии кислородно-конвертерного дуплекс-процесса, путем заливки ванадиевого жидкого чугуна в конвертер, продувку его кислородом и ввод в конвертер охладителя, отличающийся тем, что в качестве охладителя используют железосодержащий брикет для деванадации чугуна, состоящий из 20-40% шламов газоочистки доменных печей или конвертеров, 5-30% замасленной окалины вторичных отстойников, 30-60% прокатной окалины и 5-10% связующего, с расходом в количестве 20-100 кг/т чугуна. A method of extracting vanadium from naturally-alloyed vanadium cast iron, comprising redistributing vanadium cast iron into commercial vanadium slag and a metal intermediate in the first stage of the oxygen-converter duplex process, by pouring vanadium molten cast iron into the converter, purging it with oxygen and introducing it into the cooler converter, characterized in that an iron-containing briquette is used as a cooler for devastation of cast iron, consisting of 20-40% of sludge for gas cleaning of blast furnaces or converters, 5-30% of oily scale of secondary sludge oinikov, 30-60% of mill scale and 5-10% of binder, with a flow rate of 20-100 kg / t of cast iron.

Images