Τήξη φερροβαναδίου (σκωρία βαναδίου - πεντοξείδιο βαναδίου - τριοξείδιο βαναδίου - μεταλλικό βανάδιο - σιδηροβανάδιο - κράμα αλουμινίου βαναδίου - ανθρακικό βανάδιο - μπαταρία βαναδίου)

(1) Περίοδος μείωσης

Η λειτουργία μείωσης πρέπει πρώτα να λιώσει τα υπολείμματα χάλυβα και σιδηροπυρίτιο, προσθέστε τη σκωρία διύλισης που επιστράφηκε από την περίοδο διύλισης και στη συνέχεια προσθέστε μια μικρή ποσότητα V2O5. Η σκωρία που σχηματίζεται μετά την τήξη ονομάζεται άπαχη σκωρίας και η περιεκτικότητά του σε V2O5 είναι μικρότερη από 0,35%. Ρίξτε την άπαχη σκωρία, μεταφέρετε στο δεύτερο στάδιο της τήξης στην περίοδο αναγωγής, προσθέστε σωματίδια αλουμινίου, και ελέγχουν τα περιεχόμενα Si και V στο κράμα. Πάρτε για παράδειγμα το fev40, είναι απαιτείται να διασφαλιστεί

Μεταφέρετε τα συστατικά του πίνακα 5.5.3 στην περίοδο ραφιναρίσματος.

Πίνακας 5.5.3 σύνθεση κράματος

(2) Περίοδος διύλισης

Ο σκοπός είναι να αποπυριτωθεί και να αυξηθεί την περιεκτικότητα σε βανάδιο. Το V2O5 και ο ασβέστης προστίθενται στη σκωρία μαζί με περίσσεια πυριτίου για να αυξηθεί η περιεκτικότητα σε βανάδιο στο κράμα και να καλύψει το απαιτήσεις του fev40. Η σύνθεση του προϊόντος φαίνεται στον πίνακα 5.5.4.

Πίνακας 5.5.4 σύνθεση προϊόντος

Πλούσια σε βανάδιο σκωρία που παράγεται στη διύλιση περίοδος επιστρέφεται σε περίοδο μείωσης για διύλιση. Τυπική σύνθεση του Η σκωρία πλούσια σε βανάδιο φαίνεται στον πίνακα 5.5.5.

Πίνακας 5.5.5 σύνθεση πλούσιου σε βανάδιο σκωρία

Δείτε τον πίνακα 5.5.6 για την κατανομή του φορτίο κλιβάνου σε κάθε φάση τήξης.

Πίνακας 5.5.6 κατανομή επιβάρυνσης του καθενός φάση τήξης /%

(3) Διαδικασία λειτουργίας

Πρώτον, μετά τον τελευταίο φούρνο είναι εκκενώνεται, η κορυφή του κλιβάνου έχει κλίση προς τα πίσω, η σκωρία και η υπολειπόμενη σκωρία επάνω αφαιρείται η κλίση του κλιβάνου και η μικτή μαγνησία με επαρκές ιξώδες (άλμη: magnesia brick powder: Magnesia =1:3:5) χρησιμοποιείται για την γρήγορη επισκευή του ζημιά στην επένδυση σε υψηλή θερμοκρασία και η τάπα είναι φραγμένη. Μετά το Ο κλίβανος επισκευάζεται, μια ορισμένη ποσότητα σκωρίας διύλισης θα γεμιστεί πάνω του κάτω μέρος του φούρνου. Αφού προστεθούν τα υπολείμματα χάλυβα, ρίξτε ή αντικαταστήστε το ηλεκτρόδια ανάλογα με την κατάσταση καύσης των ηλεκτροδίων, ελέγξτε το καθένα σύστημα και ενεργοποιήστε το αφού είναι κανονικό. Αυτή τη στιγμή, χρησιμοποιήστε υψηλή τάση και χαμηλή ρεύμα, και αμέσως χύστε στη σκωρία διύλισης που υπάρχει στο υγρό κατάσταση του προηγούμενου κλιβάνου. Αφού επιστραφεί η σκωρία διύλισης, προσθέστε τη φάση Ι μίγμα. Αυξήστε το ρεύμα στη μέγιστη τιμή σύμφωνα με το τόξο σταθερότητα. Μετά την ολοκλήρωση του μείγματος φάσης Ι, προσπαθήστε να σπρώξετε τον φούρνο φορτίστε στην κεντρική περιοχή του τριφασικού ηλεκτροδίου. Όταν το φορτίο του φούρνου λιώνει σε κάποιο βαθμό, το σιδηροπυρίτιο μπορεί να προστεθεί σε παρτίδες για μείωση, και η βασικότητα της σκωρίας μπορεί να ρυθμιστεί ταυτόχρονα. Μετά το το σιδηροπυρίτιο μειώνεται πλήρως, προστίθεται μπλοκ αλουμινίου για αναγωγή όταν το η αλκαλικότητα είναι κατάλληλη. Η αντίδραση μείωσης είναι έντονη και η ισχύς είναι κόβουμε όταν η φλόγα είναι μεγάλη. Όταν το V2O5 σε σκωρία είναι≤0,35%, άπαχο η σκωρία μπορεί να χυθεί. Κατά τη διάρκεια της σκωρίας θα χρησιμοποιούνται χαμηλή τάση και χαμηλό ρεύμα χύνοντας. Στο μεταγενέστερο στάδιο της έκχυσης της σκωρίας, θα είναι αργή και θα ελεγχθεί μια ράβδο έλξης για να αποτρέψει την έκχυση λιωμένου σιδήρου. Μετά την άπαχη σκωρία είναι χύνεται, χρησιμοποιήστε μια ράβδο σιδήρου για να βουτήξετε το δείγμα σκωρίας και να το στείλετε στο εργαστήριο για ανάλυση της περιεκτικότητας σε πεντοξείδιο του βαναδίου.

Δεύτερον, μετά τη φάση I άπαχο σκωρία είναι χύνεται έξω, η υψηλή τάση χρησιμοποιείται για τροφοδοσία. Με την προσθήκη της φάσης II μείγμα, το ρεύμα αυξάνεται σταδιακά στη μέγιστη τιμή. Μετά το Το φορτίο του κλιβάνου είναι βασικά λιωμένο, προσθέστε σιδηροπυρίτιο για μείωση. Στο ίδιο χρόνο, προσαρμόστε τη βασικότητα της σκωρίας, συνεχίστε να προσθέτετε σιδηροπυρίτιο για μείωση, και στη συνέχεια προσθέστε σκωρία αραίωσης αλουμινίου. Η απόρριψη της σκωρίας είναι η ίδια όπως αυτή της φάσης Ι.

Κατά την τελική διύλιση, είναι το ίδιο ως χρέωση τροφοδοσίας στη φάση II. Προσαρμόστε την ποσότητα των υλικών μέσα την περίοδο διύλισης σύμφωνα με τη σύνθεση του κράματος. Πρώτα λιώστε τον φούρνο υλικά με υψηλή τάση και υψηλό ρεύμα, και στη συνέχεια προσαρμόστε τη βασικότητα του η σκωρία του κλιβάνου. Όταν η βασικότητα της σκωρίας είναι κατάλληλη, μικρή τάση και θα χρησιμοποιείται μεγάλο ρεύμα για την άνοδο της θερμοκρασίας στο χρόνο σύμφωνα με το μήκος τόξου. Όταν η σκωρία και το κράμα έχουν κατάλληλη θερμοκρασία και ρευστότητα, αναδεύστε, πάρτε δείγματα κράματος και στείλτε τα στο εργαστήριο για ανάλυση V, Si, εξαρτήματα C, P και s και αποφορτίστε τα κανονικά. Κατά το χτύπημα, το η σκωρία εξευγενισμού πρέπει να χύνεται από την έξοδο της σκωρίας με μικρή τάση και ρεύμα και η οπή της βρύσης θα ανοίξει και στη συνέχεια θα διακοπεί η παροχή ρεύματος κτύπημα, και στη συνέχεια θα ολοκληρωθεί η χύτευση.

4.4 τεχνικοί και οικονομικοί δείκτες

Γενικά, το ποσοστό ανάκτησης του βαναδίου μπορεί να φτάσει το 97% ~ 98%? Η άπαχη σκωρία περιέχει βανάδιο, V2O5≤0,35%; τήξη χρόνος, 80 λεπτά/τόνο. Η κατανάλωση ανά 1t fev40 φαίνεται στον πίνακα 5.5.7.

Πίνακας 5.5.7 τυπική κατανάλωση μονάδας του τήξη 1tfev40 (kg/t)

4,5 κύριος εξοπλισμός

Το Ferrovanadium παράγεται από πυριτικό θερμικό μέθοδος αναγωγής και τήκεται σε ηλεκτρικό φούρνο σιδηροκράματος. Το τυπικό Η χωρητικότητα είναι 840 ~ 2500 kVA, η τυπική τάση είναι 150 ~ 250 V και το ρεύμα είναι 4000~4500α. Το κάλυμμα, ο πάτος και ο τοίχος του κλιβάνου θα κατασκευαστούν με τούβλα μαγνησίας. Το ηλεκτρόδιο γραφίτη χρησιμοποιείται για λειτουργία, με διάμετρο ηλεκτροδίου 200~250mm. Ο αντιπροσωπευτικός εξοπλισμός ενός εργοστασίου στην Panzhihua έχει ως εξής.

①Παράμετροι μετασχηματιστή. Προδιαγραφή: hsk7-3000/10, χωρητικότητα: 2500kVA, κύρια τάση: 10000v, δευτερεύουσα τάση: 121, 92/210160v, ονομαστική ρεύμα: 6870a.

②Παράμετροι ηλεκτρικού κλιβάνου. Προδιαγραφές: Ηλεκτρικό τόξο 3Τ φούρνος, διάμετρος ηλεκτροδίου:Φ250mm, κέλυφος κλιβάνου: εσωτερική διάμετροςΦδύο χιλιάδες και εννιακόσια×1835 mm, πολικός κύκλος:Φ760mm, ηλεκτρόδιο διαδρομή: 1300mm.

③Ηλεκτρόδια. Ηλεκτρόδιο γραφίτη, gb-3072-82,Φ250 χλστ。

5 τήξη φερροβαναδίου με τη μέθοδο θερμίτη

5.1 βασικές αρχές

Γιατί το βανάδιο έχει πολύ σθένος αναφέρει, η αρχή της παραγωγής φερροβαναδίου με τη μέθοδο thermit μπορεί συνήθως περιγράφεται από την ακόλουθη αντίδραση. 

3V₂O_5(ες)+10Al＝6V+5Ο Αλ₂O₃(Al)=-368,36kJ/mol

(Al)=—681180+112.773T (J/mol)

3VO₂+4Al＝3V+2Ο Αλ₂O₃(Al)=-299,50kJ/mol

(Al)=-307825+40,1175T (J/mol)

V₂O₃+2Al＝2V+Ο Αλ₂O₃(Al)=-221,02 kJ/mol

(Al)=-236100+37.835T  (J/mol)

3VO+2Al＝3V+Ο Αλ₂O₃(Al)=-195,90kJ/mol

(Al)＝-200500+36,54T (J/mol)

Μπορεί να φανεί ότι οι παραπάνω αντιδράσεις είναι όλες οι αρνητικές τιμές, οι οποίες είναι εύκολο να πραγματοποιηθούν στη θερμοδυναμική. Από την άποψη του αντίδραση εξώθερμη τιμή, αργιλιοθερμική αντίδραση μπορεί να καλύψει πλήρως τη θερμότητα απαιτείται για την αυθόρμητη αντίδραση, η οποία ονομάζεται αλουμινόθερμη μέθοδος. Σε Στην πραγματικότητα, η αντίδραση είναι εκρηκτική (υπό αδιαβατική συνθήκη, η αντίδραση η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει περίπου τους 3000℃), επομένως η ταχύτητα αντίδρασης πρέπει να ελέγχεται τεχνητά.

Η αντίδραση αναγωγής με βανάδιο το τριοξείδιο καταναλώνει 40% λιγότερο αλουμίνιο. Ωστόσο, κατά την τήξη υψηλό βανάδιο φερροβανάδιο με τη μέθοδο του θερμίτη, η θερμότητα της αντίδρασης είναι προφανώς ανεπαρκής, επομένως είναι αδύνατο να διατηρηθεί η αυτόματη αντίδραση, έτσι είναι απαραίτητο για να συμπληρώσει κάποια θερμότητα. Προς το παρόν, η μέθοδος συμπλήρωσης της θερμότητας με ενεργοποίηση ονομάζεται μέθοδος ηλεκτροθερμοποίησης. Φυσικά, οι παρενέργειες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθεί. Κράμα φερροβαναδίου με υψηλή περιεκτικότητα σε βανάδιο και λιγότερο Οι ακαθαρσίες μπορούν να παραχθούν με θερμική τήξη.

5.2 διεργασία τήξης φερροβαναδίου και εξοπλισμός με τη μέθοδο του θερμίτη

(1) Πρώτες ύλες

①Πεντοξείδιο βαναδίου: βαθμού v2o598 σύμφωνα με το πρότυπο gb3283-87. Μέγεθος σωματιδίων: 55×πενήντα πέντε×5mm。

②Κόκκος αλουμινίου: al>99,2%, fe<0,13%, c<0,005%, si<0,1%, p<0,05%, s<0,0016%, μέγεθος σωματιδίων: 10~15mm.

③Ασβέστης: Υψηλός≥85%, mgo<5%, SiO2≤3,5%, s≤0,15%, Π≤0,03%, απώλεια ανάφλεξης≤7%.

④Ρινίσματα σιδήρου: Γ＜0,40%, μέγεθος σωματιδίων＜15 mm.

⑤Επιστρεφόμενη σκωρία: δηλαδή σκωρία (σκωρία κορούνδιου) που παράγεται από θερμίτη μέθοδος, με μέγεθος σωματιδίων 5~10mm.

ο ιδανική συνθήκη διεργασίας για την τήξη με φορτίο φερροβαναδίου με τη μέθοδο thermit είναι ότι η θερμότητα αντίδρασης ανά μονάδα φορτίου είναι 3140~3350kj/kg. Η περιεκτικότητα σε αλουμίνιο θα είναι 100%~102% της θεωρητικής ποσότητας που απαιτείται για την αντίδραση V2O5. Σε γενικές γραμμές, αύξηση της ποσότητας αλουμινίου στο αλουμινόθερμο αντίδραση μπορεί να κάνει την αντίδραση πλήρη και επαρκή και να επιτύχει ένα υψηλό ποσοστό ανάκτησης βαναδίου. Όταν όμως η ποσότητα του αλουμινίου υπερβαίνει ένα ορισμένο όριο, η περίσσεια αλουμινίου θα εισέλθει στο κράμα και θα αποτύχει να ανταποκριθεί στην ποιότητα απαιτήσεις; Από την άλλη πλευρά, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο στο κράμα, Το ειδικό του βάρος μειώνεται, γεγονός που επηρεάζει την ταχύτητα καθίζησης του κράματος στη σκωρία, αυξάνει την συμπερίληψη του κράματος στη σκωρία και μειώνει την ποσοστό ανάκτησης βαναδίου? Παράλληλα, λόγω της αύξησης του αλουμινίου κατανάλωση, το κόστος παραγωγής αυξάνεται και είναι αντιοικονομικό.

ο Η θερμογόνος δύναμη της αλουμινόθερμης αντίδρασης υπερβαίνει την απαιτούμενη τιμή, άρα αδρανής υλικά όπως επιστρεφόμενη σκωρία, ασβέστης και θρυμματισμένο κράμα προστίθενται στο χρέωση κλιβάνου για μείωση της θερμογόνου δύναμης του φορτίου κλιβάνου και διασφάλιση την ομαλή αντίδραση. Τα αδρανή υλικά θα προστεθούν στο 20%~40% του V2O5 ως κατάλληλος.

Παραγωγή φερροβαναδίου = (μέταλλο εισόδου V × απόδοση βαναδίου%) / περιεκτικότητα σε βανάδιο σε κράμα%

Ατσάλι προσθήκη σκραπ = παραγωγή φερροβαναδίου × (1 - περιεκτικότητα σε βανάδιο του κράματος% - μάζα ακαθαρσίας του κράματος%)

Από Η αργιλιοθερμική αντίδραση μετατρέπεται σε αυθόρμητη αντίδραση μετά την αλουμινόθερμη αντίδραση, ο χρόνος αντίδρασης είναι σύντομος και δύσκολος να ελεγχθεί, επομένως η ποιότητα της διαδικασίας αναλογίας επηρεάζει άμεσα την ποιότητα του φερροβαναδίου προϊόντα. Επομένως, η αναλογία πρέπει να είναι ακριβής (υπολογισμός και ζύγιση) και αναμειγνύεται ομοιόμορφα για να αποφευχθεί ο διαχωρισμός του φορτίου του κλιβάνου.

Όλα ωμά τα υλικά για την παραγωγή φερροβαναδίου πρέπει να στεγνώνονται καλά για να αποφευχθεί πιτσίλισμα κατά την τήξη.

(3) Κύρια εξοπλισμός τήξης

①Μίξερ: επιλέξτε ανάλογα με την κατάσταση.

②Κλίβανος αντίδρασης: το κυλινδρικό κέλυφος του κλιβάνου από χυτοσίδηρο ή χάλυβα είναι ενισχυμένο με ατσάλινος δακτύλιος σύσφιξης εξωτερικά και επενδεδυμένος με τούβλα μαγνησίας. Ετσι ώστε να βελτιωθεί η διάρκεια ζωής των τούβλων μαγνησίας, το εσωτερικό τοίχωμα του κλιβάνου είναι δεμένο με κόμπους με αλεσμένο μείγμα σκωρίας κορούνδιου και άλμης. Η Μαγνησία μπορεί να στρωθεί στο κάτω μέρος του φούρνου, και στη συνέχεια ψήνεται και στεγνώνει. Ολόκληρος ο φούρνος μπορεί να τοποθετηθεί σε α κινητό επίπεδο αυτοκίνητο. Το μέγεθος του κλιβάνου εξαρτάται από την απόδοση του. Γενικά, το η εσωτερική διάμετρος είναι 0,5~1,7m και το ύψος είναι 0,6~1,0m.

③Θάλαμος αντίδρασης: χώρος τήξης με σύστημα κουκούλας εξάτμισης. Είναι μέρος για τήξη με θερμίτη μέθοδος.

(4) Λειτουργία τήξης

Φερροβανάδιο η τήξη πραγματοποιείται σε κυλινδρικό κλίβανο. Η διαδικασία προετοιμασίας του ο κλίβανος τήξης χωρίζεται σε τρεις διαδικασίες: τοποθέτηση κλιβάνου, κόμπος και ξήρανση σε φούρνο. Η επένδυση του κλιβάνου τήξης φερροβαναδίου χωρίζεται σε μακροπρόθεσμο στρώμα και προσωρινό στρώμα. Το μακρύ στρώμα είναι χτισμένο με μαγνησία τούβλα και τούβλα υψηλής αλουμίνας σε τρία τμήματα, και το προσωρινό στρώμα είναι δεμένο με επιστρεφόμενη σκωρία. Η αντίσταση στην ταχεία ψύξη και θέρμανση είναι κακή. Τα τούβλα είναι εύκολο να καταστραφούν κατά την αποσυναρμολόγηση του κλιβάνου. Καλή επένδυση φούρνου Η ποιότητα των κόμπων είναι το κλειδί για την αποφυγή διαρροής από τον φούρνο. Η δύναμη του κόμπου είναι μέτρια για να αποφευχθεί η δύσκολη αποσυναρμολόγηση του κλιβάνου. Ταυτόχρονα, το Το στρώμα κόμπων στο κάτω μέρος του σώματος του κλιβάνου είναι παχύτερο από το επάνω Ήμισυ. Επιπλέον, άλλες ακαθαρσίες με χαμηλό σημείο τήξης δεν πρέπει να αναμιγνύονται στο υλικό δεσίματος? Ο σύνδεσμος μεταξύ του σώματος του κλιβάνου και του πυθμένα πρέπει να είναι συνδεδεμένο σφιχτά.

Οταν τήξη ferrovanadium, ο φούρνος τήξης θα ανυψωθεί στο επίπεδο αυτοκίνητο πρώτα. Όταν το κάτω μέρος χρησιμοποιείται για ανάφλεξη, μια μικρή ποσότητα φούρνου Το φορτίο θα φορτώνεται στο κάτω μέρος του βαρελιού του κλιβάνου, το βασικό φορτίο θα διανεμηθεί, θα πρέπει να γίνει μικτή σκόνη V2O5 και σκόνη αλουμινίου τοποθετούνται στην επιφάνεια, και ορισμένοι παράγοντες ανάφλεξης όπως BaO2, κάλιο χλωριούχο άλας ή τσιπς μαγνησίου τοποθετούνται στην επιφάνεια. Μετά το επίπεδο αυτοκίνητο αποστέλλεται στο χυτήριο. Μετά την ανάφλεξη με το μέσο ανάφλεξης, προσθέστε σταδιακά όλο το φορτίο του κλιβάνου από το πάνω μέρος σύμφωνα με τις συνθήκες αντίδρασης. Η ταχύτητα τροφοδοσίας πρέπει να είναι κατάλληλη. Εάν η ταχύτητα τροφοδοσίας είναι πολύ γρήγορη, το Η ταχύτητα αντίδρασης του φορτίου του κλιβάνου είναι γρήγορη, η θερμοκρασία του κλιβάνου αυξάνεται και το πιτσίλισμα είναι σοβαρό, γεγονός που αυξάνει την απώλεια βαναδίου και αλουμινίου. Αν η ταχύτητα τροφοδοσίας είναι πολύ αργή, η αντίδραση είναι αργή και η τήξη η θερμοκρασία είναι χαμηλή, η σκωρία θα κολλήσει πολύ νωρίς, ο διαχωρισμός του σιδήρου είναι ημιτελής, η συσσωμάτωση του κράματος δεν είναι καλή και ο ρυθμός ανάκτησης βαναδίου θα μειωθεί. Η εμπειρία δείχνει ότι είναι σκόπιμο να ελέγχεται η σίτιση ταχύτητα στα 160~200kg/ (m2.min).

Οταν ο υιοθετείται η ανώτερη ανάφλεξη, το φορτίο του κλιβάνου προστίθεται στον κλίβανο πρώτα και μετά άναψε. Αυτή η μέθοδος γενικά υιοθετεί τη μέθοδο χαμηλότερης ανάφλεξης λόγω της έντονης αντίδρασης, της συγκέντρωσης θερμότητας και του σοβαρού πιτσιλίσματος του χρέωση κλιβάνου.

Μετά ο κλίβανος τήξης αποσυναρμολογείται, η ράβδος κράματος πρέπει να ψύχεται με νερό σβήσιμο, τότε θα τελειώσει η επιφάνεια του κράματος και μετά θα τελειώσει το σίδερο έσπασε, έσπασε, κοσκινίστηκε, συσκευάστηκε και τελικά αποθηκευτεί.

Η σκωρία ανυψώνεται στο σύστημα σύνθλιψης. Μετά την επεξεργασία, μέρος της σκωρίας είναι επιστρέφεται ως σκωρία κατά παρτίδες, μέρος χρησιμοποιείται για τη σύνδεση της επένδυσης του κλιβάνου, και το Η υπόλοιπη σκωρία πωλείται στο πυρίμαχο εργοστάσιο.

(5) Τεχνικοί και οικονομικοί δείκτες

①Έξοδος: ανάλογα στον όγκο του κλιβάνου, είναι μεταξύ 500~1000kg, αλλά όχι περισσότερο από 2000 κιλά.

②Ποιότητα προϊόντος: Γενικά, μπορούν να ληφθούν προϊόντα που περιέχουν 75%~82% βανάδιο. Αλλα Τα συστατικά (%) είναι 1,0~1,5si. 1,0~2,0Αλ；0,15~0,2C； ≤0,05S； ≤0,025 Ρ。

③Ανάκτηση βαναδίου ποσοστό: γενικά 85%~90%, έως 95%.

(6) Μέθοδοι για τη βελτίωση της ανάκτησης του βαναδίου

Εξαιτίας την έντονη αντίδραση της αλουμινοθερμικής μεθόδου, μερικά μεταλλικά σφαιρίδια θα αναμειχθούν στη σκωρία, και η σκωρία περιέχει υψηλό βανάδιο. Για τη βελτίωση του βαναδίου απόδοση, χρησιμοποιούνται γενικά οι ακόλουθες δύο μέθοδοι.

①Θέρμανση μέθοδος καθίζησης

Μετά την ολοκλήρωση της αλουμινοθερμικής αντίδρασης, ένα θερμαντικό παράγοντα καθίζησης που αποτελείται από οξείδιο του σιδήρου και σωματίδια αλουμινίου προστίθενται αμέσως στην επιφάνεια της σκωρίας, που έχει δύο σκοπούς:

Πρώτα, η εξώθερμη αντίδραση του κατακρημνιστή διατηρεί τη σκωρία σε τετηγμένη κατάσταση, που ευνοεί τον διαχωρισμό της σκωρίας και του φερροβαναδίου και του κράματος συνεχίζει να μειώνεται. Δεύτερον, όταν το κράμα αλουμινίου σιδήρου που παράγεται από το αντίδραση κατακρημνιστή πέφτει μέσω του στρώματος σκωρίας, το οξείδιο του βαναδίου στο σκωρία που δεν έχει μειωθεί και τα σωματίδια του κράματος αιωρούμενα στη σκωρία προσροφούνται για να βελτιώσουν την απόδοση του βαναδίου. Γενικά, αυτή η μέθοδος μπορεί αυξήσει την απόδοση κατά περισσότερο από 2%.

ο Ο παράγοντας καθίζησης μπορεί να προστεθεί χειροκίνητα ή μηχανικά (όπως πιστόλι ψεκασμού). Το θα πρέπει να επισημανθεί ότι η αυξημένη περιεκτικότητα σε σίδηρο σε αυτό το μέρος θα πρέπει να είναι λαμβάνονται υπόψη στον υπολογισμό των συστατικών για να αποφευχθεί η μείωση του ποιότητας βαναδίου λόγω υπερβολικού σιδήρου στο κράμα.

②Ηλεκτροθερμικό μέθοδος

Μετά η αντίδραση θερμίτη έχει ολοκληρωθεί, το επίπεδο αυτοκίνητο θα σταλεί αμέσως ο ηλεκτρικός θερμαντήρας και η σκωρία θα θερμαίνονται ηλεκτρικά για να διατηρηθεί η τηγμένη κατάσταση της σκωρίας, έτσι ώστε το κράμα να συνεχίσει να μειώνεται, έτσι ώστε να βελτιώνουν την απόδοση βαναδίου.

τήξη φερροβανάδιο με μέθοδο αναγωγής 6 άνθρακα

Σε εργαστηριακή ή μικρής κλίμακας παραγωγή, μπορεί να επιλεγεί η καρβοθερμική μέθοδος. ο Η εξίσωση χημικής αντίδρασης για την τήξη του φερροβαναδίου είναι:

V₂O₅+C=2VO₂+CO↑   (C)＝49070-213,42T (J/mol)

2VO₂+C=V₂O₃+CO↑   (C)=95300- 158,68 T (J/mol)

V₂O₃+C=2VO+CO↑   (C)=239100-163,22T (J/mol)

VO+C=V+C↑        (C)=310300- 166,21T (J/mol)

V₂O₅+7C=2VC+5CO↑   (C)= 79824- 145,64 T (J/mol)   

Οι παραπάνω αντιδράσεις αναγωγής είναι ενδόθερμες αντιδράσεις, οι οποίες μπορούν να πραγματοποιηθούν μόνο με ηλεκτρική ενέργεια συμπλήρωμα θερμότητας. Ταυτόχρονα σχηματίζεται αντίδραση καρβιδίου, η ελεύθερη ενέργεια θα μειωθεί πολύ, οπότε η αντίδραση θα ενισχυθεί απότομα, με αποτέλεσμα ο σχηματισμός κράματος άνθρακα που περιέχει μια ορισμένη αναλογία. Στην πραγματικότητα, το Το κράμα που παράγεται υπό αυτές τις συνθήκες περιέχει 4%~6% άνθρακα. Επομένως, Το σιδηροβανάδιο χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα δεν μπορεί να παραχθεί με τη μείωση του άνθρακα στη βιομηχανία. Ωστόσο, στο εργαστήριο, το σιδηροβανάδιο χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα μπορεί να παραχθεί από υψηλό θερμοκρασία και υψηλό κενό. Ορισμένα ξένα εργοστάσια χρησιμοποιούν παρόμοιες μεθόδους με παράγουν φερροβανάδιο που περιέχει 38%~40%v, 2%~3%c και 5%~12%s. Αυτό το κράμα δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τους περισσότερους κραματοποιημένους χάλυβες που περιέχουν βανάδιο, επομένως ο καρβοθερμικός μέθοδος χρησιμοποιείται σπάνια.

7 άμεση τήξη φερροβαναδίου με σκωρία βαναδίου

Στο σπίτι και στο εξωτερικό, υπάρχουν πολλές μέθοδοι απευθείας τήξης του φερροβαναδίου με σκωρία βαναδίου, τα περισσότερα από τα οποία βρίσκονται σε ερευνητική κατάσταση, και λίγα από τα οποία βρίσκονται πραγματικά παράγεται. Η άμεση τήξη του φερροβαναδίου από σκωρία βαναδίου είναι πραγματοποιηθεί σε δύο βήματα. Πρώτον, ο σίδηρος (οξείδιο του σιδήρου) στη σκωρία βαναδίου είναι μειωμένη με επιλεκτική αναγωγή σε φούρνο ηλεκτρικού τόξου με άνθρακα, σιδηροπυρίτιο ή κράμα ασβεστίου πυριτίου, έτσι ώστε το μεγαλύτερο μέρος του σιδήρου να διαχωρίζεται από τη σκωρία βαναδίου, ενώ το βανάδιο παραμένει στη σκωρία βαναδίου. Σε Με αυτόν τον τρόπο, επιτυγχάνεται η προανηγμένη σκωρία βαναδίου με υψηλή αναλογία v/fe.

Στο δεύτερο στάδιο, η πρ μειωμένη σκωρία βαναδίου μετά την αφαίρεση σιδήρου μειώνεται με άνθρακα, πυρίτιο ή αλουμίνιο σε κλίβανο ηλεκτρικού τόξου για να ληφθεί κράμα φερροβαναδίου.

Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd. και η CITIC Jinzhou Ferroalloy Company στην Κίνα έχουν επίσης δοκιμάσει το άμεσο τήξη φερροβαναδίου με ηλεκτρικούς κλιβάνους.

8 τήξη φερροβαναδίου με τριοξείδιο του βαναδίου

In the production of high vanadium ferrovanadium, vanadium trioxide can be smelted by thermit method, which can save the consumption of aluminum reductant and reduce the production cost. Different from the ordinary method of smelting FEV with V205 outside the furnace, the smelting equipment is smelted in the electric arc furnace because the heat of the reaction between V203 and aluminum is insufficient and cannot be carried out automatically. There are three purposes for using electric arc furnace, one is to supplement the insufficient heat during smelting with V2O3, the other is to improve the recovery rate of vanadium, and the third is to make the temperature in the furnace meet the requirements that the slag can be discharged and the molten iron can be cast into the ingot mold. The GFE electric furnace in Germany has a volume of 5M3, a power of 1.2MVA, a 4.5t three-phase electric arc furnace, a graphite electrode diameter of 300mm, and the lining is all knotted with this slag (corundum slag) without refractory bricks. It only needs to be repaired with slag each time.

①Ζυγίζουμε και ανακατεύουμε V2O3, σκόνη αλουμινίου (σωματίδια), τσιπς χάλυβα και ασβέστη στη δεξαμενή αποθήκευσης και τοποθετήστε τη δεξαμενή μείγματος στη συσκευή φόρτισης στο επάνω μέρος του ηλεκτρικού φούρνος με το υλικό περονοφόρο ανυψωτικό?

②Λιώστε λίγο ατσάλι τσιπς για περίπου 5 ~ 10 λεπτά.

③Στη συνέχεια προσθέστε το μίγμα στον κλίβανο με ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα δόνησης για την τήξη για περίπου 50 λεπτά (η τάση είναι 130v).

④Μετά από 5 λεπτά από χύσιμο και σκωρίαση, το τήγμα χύνεται στο καλούπι ράβδου τόξου με επένδυση σκωρία σε λιωμένη κατάσταση (θερμοκρασία: 2100℃)

⑤Μετά το μέταλλο είναι ψύχεται στο καλούπι πλινθώματος για μία ημέρα (500℃), μπαίνει το κράμα στην πισίνα για σβήσιμο μετά το ξεκαλούπωμα, και μετά το σίδηρο με υψηλή περιεκτικότητα σε βανάδιο λαμβάνεται με φινίρισμα και σύνθλιψη. Εκτός από τη χρήση για αποτελώντας τον κλίβανο, η πλεονάζουσα σκωρία μπορεί να πουληθεί.

ο Ο χρόνος τήξης του φερροβαναδίου είναι περίπου 1 ώρα, προετοιμάζεται το φορτίο του κλιβάνου κάθε φορά, και δεν προστίθεται άλλη επιβάρυνση κλιβάνου κατά τη διαδικασία τήξης. Η κατανάλωση ισχύος κάθε κλιβάνου είναι περίπου 1900 kwh, κράμα 2Τ και 2,4 τόνοι σκωρίας που περιέχει 2 ~ 3% v μπορεί να ληφθεί και ο ρυθμός ανάκτησης βαναδίου μπορεί να φτάσει 97%.

9 νέα τεχνολογία τήξης φερροβαναδίου

(1) Το υποκατάστημα Chengde της Hebei Iron and steel company εφηύρε μια καθαρή παραγωγή διαδικασία κράματος σιδηροαναδίου. Μέσω της ολοκληρωμένης καινοτομίας, τα δύο διεργασίες παραγωγής φερροβαναδίου ηλεκτροσιλικοθερμικού και ηλεκτρο αλουμινοθερμικές μέθοδοι εφαρμόζονται στον ίδιο χώρο, πραγματοποιώντας την παραγωγική ικανότητα πλήρους επωνυμίας κράματος φερροβαναδίου και πλήρης χρήση του η συμπληρωματικότητα πρώτων υλών και υλικών στη διαδικασία της τήξης κράμα φερροβαναδίου. Η σκόνη φερροβαναδίου που παράγεται από τη σύνθλιψη του Τα προϊόντα φερροβαναδίου χρησιμοποιούνται άμεσα στην παραγωγή φερροβαναδίου νιτρίδιο χωρίς επιστροφή στη διαδικασία για δευτερογενή τήξη. Η σκωρία, Τα απόβλητα επένδυσης και διεργασίας της ηλεκτροαλουμινοθερμικής διεργασίας ανακυκλώνονται για η επαναχρησιμοποίηση του ηλεκτροσιλικοθερμικού κλιβάνου, Η υψηλή απόδοση και καθαριότητα έχει πραγματοποιηθεί παραγωγή τήξης φερροβαναδίου· Το λιώσιμο άπαχο σκωρία, τέφρα απομάκρυνσης σκόνης και βιομηχανικά λύματα που παράγονται από τις δύο διαδικασίες ανακυκλώνονται για να μειωθεί η συνολική κατανάλωση ενέργειας της διαδικασίας ροή, βελτίωση του ποσοστού χρήσης πόρων του κράματος σιδηροαναδίου τήξης, και να απαλλαγεί η όλη διαδικασία από λύματα και απόρριψη σκωρίας. Στην σειρά με η έννοια της κυκλικής οικονομίας, οι δύο διαδικασίες παραγωγής φερροβαναδίου του Εφαρμόζεται η ηλεκτροπυριτοθερμική μέθοδος και η ηλεκτροαλουμινοθερμική μέθοδος στον ίδιο χώρο για ολοκληρωμένη συνολική σχεδίαση και κατασκευή για τη μείωση του κόστος του έργου.

(2) Η Zhejiang xinwanfei Technology Co., Ltd. έχει εφεύρει μια μέθοδο παρασκευής του νιτρωμένο κράμα φερροβαναδίου για την αποφυγή συγκόλλησης μετά την πυροδότηση του κράματος, το οποίο περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα: Βήμα 1: ανάμειξη ενώσεων που περιέχουν βανάδιο, κονιοποιημένο ανθρακούχο αναγωγικό, σκόνη σιδήρου και συνδετικό και πιέστε τα μέσα ημικατεργασμένες μπάλες με διάμετρο 30 ~ 60 mm. Βήμα 2: κατά τη διάρκεια της σίτισης, το Η ημιτελής μπάλα αναμιγνύεται με κοκκώδες ανθρακούχο αναγωγικό και στη συνέχεια αποξηραμένα, ανθρακούχα και νιτρωμένα, ψύχονται και απορρίπτονται. Με αυτόν τον τρόπο, η σίτιση και Η εκφόρτιση γίνεται κάθε 6-8 ώρες. Οι ημιτελείς μπάλες είναι διαχωρίζεται από κοκκώδες αναγωγικό άνθρακα, το οποίο, αφενός, αυξάνει τη θερμότητα μεταφορά, κάνει τη θερμοκρασία να αυξάνεται ταχύτερα και μειώνει την κατανάλωση ενέργειας. επί από την άλλη πλευρά, οι καμένες μπάλες χωρίζονται μεταξύ τους, έτσι ώστε μπορεί να επιτευχθεί συνεχής τροφοδοσία και αποφόρτιση, γεγονός που μειώνει σημαντικά την το κόστος παραγωγής και βελτιώνει την αποδοτικότητα της παραγωγής· Το νιτρωμένο Το κράμα σιδηροαναδίου που παρασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο έχει σταθερή ποιότητα και υψηλή πυκνότητα.

(3) Panzhihua Yinjiang Jinyong industry and trade company has invented a method of smelting ferrovanadium from Panzhihua Xichang vanadium raw materials. The specific method and steps are as follows: weigh the above raw materials and auxiliary materials according to the formula, put the weighed raw materials and auxiliary materials into the mixing equipment to fully mix them until they are uniform, and then put them into the reaction device preheated to 200-300 ℃για φωτιά αντίδραση. Μετά την αντίδραση, προσθέστε 30-50 κιλά επιβραδυντή, ψύξτε τα για 48-72 ώρες και Διαχωρίστε τελικά τη σκωρία και το κράμα. Τα προϊόντα από κράμα φερροβαναδίου είναι επιθεωρούνται, τελειώνουν, συσκευάζονται και αποθηκεύονται. Σε σύγκριση με την προηγούμενη τεχνική, το Το βήμα της διαδικασίας απλοποιείται, το οποίο όχι μόνο βελτιώνει την ασφάλεια, αλλά και μειώνει το κόστος παραγωγής· Το προϊόν υψηλής περιεκτικότητας σε βανάδιο σιδήρου της εφεύρεσης έχει υψηλή ποιότητα βαναδίου, χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο και φώσφορο και χαμηλή περιεκτικότητα σε αλουμίνιο και περιεκτικότητα σε πυρίτιο, η οποία μειώνει αποτελεσματικά τη βλάβη των ακαθαρσιών που μπορεί να είναι εισήχθη στην κατηγορία χάλυβα και έχει θετική σημασία για την προώθηση της αποξείδωση και κράμα της παραγωγής χάλυβα.

(4) Η Panzhihua Iron and Steel Group Co., Ltd. έχει εφεύρει μια διαδικασία παραγωγής για τήξη κράματος φερροβαναδίου με ηλεκτροθερμική μέθοδο. Η βασική βελτίωση είναι να παρέχει ένα χαμηλού κόστους, εύκολο στον έλεγχο και μη διαβρωτικό βήμα ανάμειξης σκωρίας για επένδυση φούρνου. Η διαδικασία παραγωγής είναι: Α. παρτίδα? Β. Μείωση της τήξης. Γ. Ανάμιξη σκωρίας. Δ. Χύτευση και σύνθλιψη σύμφωνα με συμβατικές μεθόδους. ο η βελτίωση είναι η εξής: στο βήμα Γ, προστίθεται οξείδιο του σιδήρου για τη ρύθμιση της σκωρίας, και η ποσότητα του οξειδίου του σιδήρου είναι 15 ~ 20% του βάρους του αλουμινίου. Μετά το το οξείδιο του σιδήρου τήκεται, όταν η θερμοκρασία του κλιβάνου φτάσει τους 1600 ~ 1900℃και το η περιεκτικότητα σε αλουμίνιο στο υγρό κράματος σιδηροαναδίου είναι μικρότερη από 0,5%, το Το υγρό κράματος σιδηροαναδίου και η σκωρία απορρίπτονται μαζί. Η προσθήκη του το οξείδιο του σιδήρου ευνοεί την απομάκρυνση του υπολειμματικού αλουμινίου, μειώνοντας το περιεκτικότητα σε αλουμίνιο στο κράμα σε 0,2% ~ 0,5%. Παράλληλα το κράτος σκωρίας μπορεί να ρυθμιστεί για να μειώσει το σημείο τήξης της σκωρίας, έτσι ώστε η τήξη μπορεί να προχωρήσει ομαλά, το μέταλλο στη σκωρία μπορεί να κατακαθίσει στο διάλυμα του κράματος, και η απόδοση βαναδίου μπορεί να φτάσει το 97% ~ 99%, έτσι ώστε να μειωθεί το κόστος τήξης του φερροβαναδίου, βελτιώνουν την ποιότητα του προϊόντος και αυξάνουν την επιχείρηση όφελος και αξιοποίηση πόρων.

(5) Το Central South University εφηύρε μια μέθοδο για την παραγωγή κράματος φερροβαναδίου από διάλυμα έκπλυσης οξέος λιθάνθρακα. Η διαδικασία περιλαμβάνει: προσθήκη αμμωνίου (αμμωνία) σε διάλυμα έκπλυσης οξέος άνθρακα για την αφαίρεση αλουμινίου. Εξουδετερώνω και καθίζηση ενώσεων σιδήρου και βαναδίου μετά την αφαίρεση του αλουμινίου ή οξείδωση; Καθαρισμός ένωσης σιδήρου βαναδίου. Η ροή της διαδικασίας του η εφεύρεση είναι σύντομη, η κατανάλωση αντιδραστηρίου είναι μικρή, το κόστος παραγωγής είναι χαμηλή, η ποιότητα του προϊόντος είναι καλή, το περιβάλλον είναι φιλικό και είναι εύκολο να πραγματοποιήσει βιομηχανική παραγωγή.

(6) Το Ερευνητικό Ινστιτούτο Μεταλλουργικών Υλικών Χουνάν εφηύρε το νιτρωμένο κράμα φερροβαναδίου και μέθοδος παρασκευής του. Η σύνθεση του Το κράμα νιτριδίου σιδηροαναδίου είναι: βανάδιο 47-81%, άζωτο 8-16%, σίδηρος 4-44%, άνθρακας≤1%, πυρίτιο≤1,50%, αλουμίνιο≤0,01%, μαγγάνιο≤0,50%, θείο≤0,05%, φώσφορος≤0,05%; Η μέθοδος είναι η ανάμιξη της ένωσης βαναδίου σε σκόνη, ανθρακούχο αναγωγικό και σκόνη σιδήρου, προσθέστε το συνδετικό, πιέστε το μπλοκ, στεγνώστε το και το βάζουμε στον μεταλλουργικό κλίβανο με προστατευτική ατμόσφαιρα για αντίδραση ανθρακικής αναγωγής, νιτρίωσης και πυροσυσσωμάτωσης. Η θερμοκρασία του Το τμήμα αναγωγής του άνθρακα είναι 900℃-1200℃, ο η θερμοκρασία του τμήματος εναζώτου είναι 1200℃-1350℃, ο η θερμοκρασία του τμήματος πυροσυσσωμάτωσης είναι 1350℃-1490℃, και το Ο συνολικός χρόνος αντίδρασης είναι 2-18 ώρες. Αυτή η μέθοδος απλοποιεί την παραδοσιακή διαδικασία, συντομεύει σημαντικά τον κύκλο αντίδρασης, μειώνει την επένδυση εξοπλισμού και το κόστος παραγωγής και το λαμβανόμενο προϊόν έχει σταθερή ποιότητα, υψηλό βανάδιο απόδοση, υψηλή πυκνότητα και χαμηλό σημείο τήξης στον χάλυβα.

αναφορά

[1] Chenhousheng Βανάδιο και κράματα βαναδίου Εγκυκλοπαίδεια χημικής μηχανικής [m] Volume 4 Beijing: Chemical Industry Press, 1993:73~92

[2] Yangshaoli, liuguoqin, chenhousheng Βανάδιο υλικό τιτανίου [m] Πεκίνο: Μεταλλουργικός Τύπος Βιομηχανίας, 2007

[3] Liaoshiming, Bai tan Μεταλλουργία βαναδίου στο εξωτερικό [m] Πεκίνο: Μεταλλουργική Industry Press, 1985

[4] Huang Daoxin, Chen housheng εξόρυξη και χαλυβουργία βαναδίου [m] Πεκίνο: Metallurgical Industry Press, 15 Απριλίου 2000

[5] Yangshouzhi Vanadium metallurgy [m] Beijing: Metallurgical Industry Press, 2010

[6] Wangyonggang Συζήτηση για την τήξη φερροβαναδίου με V2O5 και V2O3 [j] σιδηροκράμα. 2002,（3）:10-13

[7] Yangyangjun Πειραματική μελέτη για την τήξη του fev50 με τριοξείδιο του βαναδίου ηλεκτροπυριτοθερμική μέθοδος [j] Χάλυβας, βανάδιο και τιτάνιο 2003,24（2）:19-23

[8] Bai Fengren, liufuquan Συζήτηση για τη νέα διαδικασία τήξης του φερροβαναδίου απευθείας από σκωρία βαναδίου [j] σιδηροκράμα. 1995,（1）:30-35

[9] Μελέτη Luzon για την τήξη φερροβαναδίου με χαμηλό βανάδιο [j] βανάδιο τιτάνιο 1992,（6）:43-48

[10] Ιστοσελίδα του Κρατικού Γραφείου Πνευματικής Ιδιοκτησίας της Λαϊκής Δημοκρατίας της Κίνα www.sipo gov.cn/zljs

Αναφορά: διαδικασία παραγωγής και εξοπλισμός προϊόντων βαναδίου και τιτανίου, Πεκίνο: Chemical Industry Press, συγγραφέας: zoujianxin et al., Ιανουάριος 2014

Φυσικός Chemistry of Vanadium and Titanium, Beijing: Chemical Industry Press, από zoujianxin, 2016

(Σιτσουάν Βασικό Εργαστήριο για ολοκληρωμένη αξιοποίηση πόρων βαναδίου και τιτανίου [πανεπιστήμιο Panzhihua], cnzoujx@sina.com）

Σιτσουάν κέντρο τεχνολογίας μηχανικής υλικών τιτανίου βαναδίου