Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии выплавки стали из ванадийсодержащего металлоотсева

ФИО: Душин А.Е.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: к.т.н., доц. Шкурко Евгений Фёдорович

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Металлургии стали и ферросплавов

Академическая группа: ММЧ-14-2

Ванадий – один из наиболее широко используемых химических элементов в современной промышленности. Наиболее широкое применение ванадий нашёл в металлургии для легирования чугунов, сталей и некоторых сплавов цветных металлов.

Активное использование относительно богатых собственно ванадиевых руд, содержащих от 4 до 20 % V2O5, привело к их быстрому истощению. На сегодняшний день основным источником ванадия являются комплексные титаномагнетитовые руды, содержащие, в среднем, от 0,1 до 0,5% V2O5. Низкое содержание ванадия в комплексных титаномагнетитовых рудах привело к разработке сложной многостадийной технологии получения ванадия с неизбежными потерями. В результате в готовую металлопродукцию извлекается лишь около 29 % ванадия от всего его количества в добываемой сырой руде.

Для повышения эффективности использования имеющихся ресурсов ванадия необходимо полнее использовать ванадийсодержащие отходы. В настоящее время совсем не используется ванадий, содержащийся в металлоотсеве ванадиевого шлака. Металлоотсев это частицы металла, запутавшиеся в шлаке, имеющие химический состав схожий с химическим составом ванадиевого чугуна. Ванадийсодержащий металлоотсев выделяют на первой стадии подготовки ванадиевого шлака к химическому переделу. Ежегодно его образуется около 100 тыс. т. В металлоотсеве содержится в среднем 1,17% ванадия, при зашлакованности 5%. В результате ежегодно безвозвратно теряется 1170 т ванадия, из которого около 450 т, стоимостью почти 900 млн руб в пересчёте на марку феррованадия ФВд50, можно вернуть в металлургический передел.

Для уменьшения потерь ванадия с металлоотсевом была разработана двух стадийная технология переработки металлоотсева. На первой стадии металлоотсев расплавляют в индукционной печи, отделяют металл от шлака, а на второй стадии в дуговой сталеплавильной печи из полученного металла выплавляют заданную марку стали легированной ванадием. Предлагаемая технология сократит расход феррованадия на легирование, а для марок сталей микролегированных ванадием позволит и вовсе отказаться от использования феррованадия.

Для обеспечения переработки 100 тыс. т металлоотсева в легированную ванадием сталь понадобится одна индукционная печь, одна дуговая сталеплавильная печь и установка непрерывной разливки стали. Производство готового проката, например, полосы для инструментальной стали целесообразно организовать по принципу литейно-прокатного комплекса. Предлагаемая технология позволит вернуть в оборот дорогой ванадий и получить около 90 тыс. т в год ванадийсодержащего металлопроката.