Спосіб позапічної алюмінотермічної виплавки ферованадію

1. Спосіб позапічної алюмінотермічної виплавки ферованадію, який включає підготовку шихти, її завантаження у плавильний агрегат, плавлення, охолодження та розділення продуктів плавки, який відрізняє ться тим, що ши хта складається з двох частин - основної шихти та рафінувальної суміші, причому в основну шихту вводять надмірну кількість відновника, з наступним видаленням його з 3 26273 4 цесу плавлення шихти опускають електроди, зультаті температура рідкого металу включають електропіч і прогрівають шлаки, що підвищується, що сприяє подальшому підплавсприяє осадженню корольків металу. Після зливу ленню рафінувальної суміші до її повного розплавідвальних шлаків, які містять менш 1% ванадію, влення. Кількість окислювача, який задається з на дзеркало розплаву задають пентаксид ванадію, рафінувальною сумішшю на плавку залежить від що рафінує розплав від надлишку алюмінію. Знов того, яку кількість алюмінію необхідно видалити з утворенні шлаки з високим вмістом ванадію викорозплаву ферованадію. ристовуються в шихті наступних плавок. По цьому Використання в якості відновлювача у вигляді способі витяг ванадію становить 95-97%, а витразалізо алюмінієвого сплаву або його суміші з пота електроенергії досягає 3500квт/т металу. рошковим алюмінієм більш переважне, ніж викоНедоліком електропічного способу одержання ристання гранул алюмінію, тому що досягається ферованадію є велика витрата електроенергії, рівномірний розподіл заліза по всьому об'єму осможливість забруднення металу вуглецем та знановної шихти та збільшення часу проплавлення чні трудові витрати. основної шихти в 2-3 рази. Ці фактори сприяють Метою даної корисної моделі є підвищення формуванню однорідного по всьому об'єму метавитягу ванадію у ферованадій і проведення пролевого розплаву до моменту закінчення проплавцесу плавки тільки за рахунок тепла екзотермічних лення основної шихти та ефективному прохореакцій. дженню процесу рафінування. Поставлена мета досягається тим, що в споПісля закінчення плавки та охолодження прособі позапічної алюмінотермічної виплавки феродуктів плавки, плавильний агрегат розбирають, і ванадію, що включає підготовку шихти, завантаметалевий злиток відокремлюють від корундового ження її у плавильний агрегат, плавлення, шлаку. охолодження та розділення продуктів плавки, згідІстотними ознаками, загальними із прототипом но з корисною моделлю, шихта складається з двох є: частин - основної шихти та рафінувальної суміші, - підготовка шихти, її завантаження в плавильпричому в основну шихту вводять надмірну кільний агрегат, проплавлення за рахунок тепла екзокість відновника, з наступним видаленням його з термічних реакцій, охолодження й розподіл продурозплаву металу введенням окислювача, а в якосктів плавки. ті відновлювача використовують залізоІстотними відмітними ознаками є: алюмінієвий сплав або його суміш із порошком - у основну ши хту вводять відновлювач у кільалюмінію. Сумарна кількість алюмінію у основну кості значно більшої, ніж потрібно по стехіометрії для відновлення пентаксиду ванадію; шихту задається із розрахунку 117±5% від стехіометрично необхідного для відновлення пентаксиду - на плавку додатково вводять окислювач у виді рафінувальної суміші, яка розташована на ванадію. Окислювач вводять на плавку у складі подині плавильного агрегату; рафінувальної суміші, яка складається з окислів - відновлювач та залізо вводять в основну шизаліза та флюсів (прожарене вапно, плавиковий хту у вигляді залізоалюмінієвого сплаву або його шпат), при цьому окисли задають у кількості необхідній для видалення надмірного алюмінію, присуміші з порошком алюмінію. Між істотними відмітними ознаками та техніччому рафінувальну суміш завантажують перед ним результатом - підвищенням витягу ванадію в плавкою на подіну плавильного агрегату, поверх сплав і проведенням рафінувальної стадії плавки неї основну ши хту, а рафінувальну стадію плавки без підведення тепла з зовні, існує причиннопроводять без підведення тепла зовні. Шихту для плавки готують з двох частин. Пенаслідковий зв'язок, що проявляється в наступному: рша частина - рафінувальна суміш, яка складаєть- введення надлишкової кількості алюмінію ся з окислювача (окисли заліза) і флюсів (прожасприяє більш повному відновленню окислів ванарене вапно, плавиковий шпат) завантажують на дію й підвищенню витягу ванадію в сплав, а наступодину плавильного агрегату, а поверх неї завантажують другу основну частину шихти, яка складапне окислювання алюмінію на стадії рафінування проходить із виділенням тепла в кількості, достатється з пентаксиду ванадію, відновлювача у виньому для підтримки металу у розплавленому стагляді залізоалюмінієвого сплаву або його суміші з ні в продовж всього періоду рафінування. порошком алюмінію та флюсів. По запропонованому способу було проведено Залізоалюмінієвий сплав або його суміш з порошком алюмінію задають у основну ши хту з над31 плавка результати, яких наведені в таблиці 1. По результатах наведених у таблиці 1 видно, лишком 117±5% по алюмінію від необхідного по що виплавка ферованадію по запропонованому стехіометрії для відновлення пентаксиду ванадію. способу дозволяє підвищити витяг ванадію в готоПо міру проплавлення основної шихти розплав вий продукт позапічним способом і без додаткових металу, що утворився, опускається донизу і стикаенерговитрат. ється з рафінувальною сумішшю, яка починає підВикористана література: плавляться і у вигляді дрібних крапель спливає 1. Лякишев Н.П., Плинер Ю.Л. Алюмінотермія, крізь шар рідкого металу. При контакті розплавлеМ, «Ме талургія», 1978, 384стор. них крапель рафінувальної суміші з рідким мета2. Дуррер P., Фолькерт Г.. Металургія феросплом, в якому знаходиться надлишковий алюміній, лавів, пров. з ньому., М., « Металургія», 1976р., відбувається його окислювання до оксиду та ви180стор. далення в шлаковий розплав. Процес окислювання алюмінію проходить із виділенням тепла, у ре 5 26273 6 Таблиця 1 Порівняльні результати проведених плавок ферованадію. № П/п 1 2 1 2 1 2 Витрати відновника на плавку на 1 кг ванадію в шихті Склад ферованадію, % мас. Витрата алюСумарний Сумарна мінієвої ліга- Витрата алюнадлишок витрата тури (вміст мінієвого поалюмінію от V Аl V в шлаку Витяг V алюмінію на 70,6% Аl) на рошку, кг стехіометрії, плав-ку,кг плавку, кг % За існуючим способом 0 0,97 0,97 102,1 73,1 3,2 2,4 92,5 0 0,95 0,95 100,5 58,2 1,9 2,1 92,3 За запропонованим способом 0,326 0,906 1,136 120 66,5 1,8 0,81 95,3 1,51 0,09 1,155 121,6 52,4 1,8 0,7 95,9 За запропонованим способом — позамежні значення 1,5 0 1,063 111,6 53,7 1,9 1,1 94 1,53 0,09 1,17 123 49,4 2,2 1,0 93 Комп’ютерна в ерстка А. Крижанівський Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601