АО «ЕВРАЗ НТМК», Нижний Тагил, Россия:
К. В. Миронов, начальник доменного цеха

В. А. Михалёв, начальник бюро доменного производства Технического управления

Нижнетагильский технологический институт (филиал) УрФУ им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, Нижний Тагил, Россия:
К. Б. Пыхтеева, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: pyhkb@mail.ru
Б. С. Тлеугабулов, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: bstz10@mail.ru

К одному из показателей эффективности доменной плавки титаномагнетитового сырья относится коэффициент извлечения ванадия (КИВ) в чугун. В представленной работе выполнен обобщающий анализ последовательного поведения ванадия в ходе доменного процесса. В исходном окускованном сырье ванадий находится в различной степени окисления от +3 до +5. В процессе твердофазного восстановления при умеренных температурах часть высших оксидов ванадия уносится с газом, а часть осаждается на верхних горизонтах, создавая верхний контур циркуляции. На долю потерь ванадия с грязным колошниковым газом (в том числе с пылью и шламами) влияют параметры газового потока. Совершенствование технологии выплавки ванадиевого чугуна привело к изменению данных параметров: увеличилось давление, снизился удельный выход газа и его температура. Это обеспечило снижение потерь ванадия с газом. Восстановление ванадия из низших оксидов происходит только прямым путем. При этом основное количество ванадия до металлического состояния восстанавливается из первичных и промежуточных шлаков. В работе рассмотрено влияние различных факторов на распределение ванадия между чугуном и шлаком, показаны противоречия доменной плавки титаномагнетитов. Дополнительной особенностью поведения ванадия в доменной плавке является его частичная возгонка в высокотемпературных зонах с образованием вторичной зоны циркуляции. Изменение интенсивности работы доменных печей отражается на характере поведения ванадия в процессе плавки. При увеличении интенсивности плавки коэффициент извлечения ванадия в чугун в целом возрастает. Основной причиной увеличения КИВ является снижение потерь ванадия с грязным колошниковым газом.

1. Perles T. Vanadium Market Fundamentals and Implications // Metal Bulletin 28th International Ferroalloys Conference — Berlin, Germany, 2012. — 13 p.
2. Смирнов Л. А., Кушнарев А. В. Современное состояние и перспективы переработки титаномагнетитового ванадийсодержащего сырья в России // Бюллетень Черметинформации «Черная металлургия». 2013. № 5. С. 3–20.
3. Кушнарев А. В. Нижнетагильскому металлургическому комбинату — 75 лет // Черные металлы. 2015. № 7. С. 12–15.
4. Гаврилюк Г. Г., Леконцев Ю. А., Абрамов С. Д. Доменная плавка титаномагнетитов. — Тула : АССОД, 1997. — 216 с.
5. Влох Ю. В. Перспективы развития Качканарского ГОКа // Горный журнал. 2016. № 7. С. 46–50.
6. Смирнов Л. А., Дерябин Ю. А., Шаврин С. В. Металлургическая переработка ванадийсодержащих титаномагнетитов. — Челябинск : Металлургия, 1990. — 256 с.
7. Kushnarev A. V., Filippov V. V., Mikhalev V. A., Tleugabulov B. S. System improvement of vanadium hot metal process at EVRAZ NTMK // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 13. P. 13–17.
8. Filatov S. V., Kirichkov A. A., Mikhalev V. A. et al. Smelting low-silica hot metal at OAO NTMK // Steel in Translation. 2010. Т. 40. No. 5. P. 443–445.
9. Zagainov S. A., Filatov S. V., Sobianina O. N., Gordon Y. M. Technological solutions for intensive production of low silicon hot metal in blast furnace processing vanadium containing titania-magnetite // 6th Int. Congress on the Science and Technology of Ironmaking 2012, ICSTI 2012 — Including Proceedings from the 42nd Ironmaking and Raw Materials Seminar, and the 13th Brazilian Symp. on Iron Ore. P. 1406–1415.
10. Герасимов Я. М., Крестовиков А. И., Горбов С. М. Химическая термодинамика в цветной металлургии. Т. 5 — М. : Металлургия,1973. — 196 с.
11. Лякишев Н. П., Слотвинский-Сидак Н. П., Плинер Ю. Л. и др. Ванадий в черной металлургии. — М. : Металлургия, 1983. — 192 с.
12. Резниченко И. А., Шабалин Л. И. Титаномагнетиты. Месторождения, металлургия, химическая технология. — М. : Наука, 1986. — 295 с.
13. Авдонина М. П., Коморников Г. И., Климова Н. С. Влияние химического и минерального состава качканарского концентрата на состав и свойства агломератов // Труды института «Уралмеханобр» 1970. Вып. 17. С. 236–245.
14. Пыхтеева К. Б., Тлеугабулов Б. С. Исследование характера улетучивания ванадия из доменной печи при плавке титаномагнетитов // Известия вузов. Черная металлургия. 2014. № 6. С. 16–19.
15. Li W., Zhang Y., Liu T., Huang J., Wang Yi. Comparison of ion exchange and solvent extraction in recovering vanadium from sulfuric acid leach solutions of stone coal // Hydrometallurgy. 2013. Vol. 131–132. P. 1–7.
16. Sobyanina O. N., Zagainov S. A., Filatov S. V. Analysis of titanium Reduction in a Blast Furnace // Steel in Translation. 2012. Vol. 42. No. 3. P. 246–248.