Способ получения ферросплавов

.)5 С 22 С 33/04 ЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ изобрететь ферронесколько и ы. титан, ниженных водству ферросплавов, Сущ ния: способ позволяет получ сплав, содержащий один или легирующих элементов из груп цирконий, ниобий, тантал, при потерях легирующих элементов ной стойкости тигля индукционн набивного магнезита, Вначале в жают и сплавляют в атмосфе стальной лом и ферросиликомаг отношении в заданном материал ния и железа в пределах (0,00 затем в расплав с полным погру дают металлические отходы л элементов, а сплавление провод ной атмосфере. 1 табл,наст ургический в, Ф.М.ИсБ.И,Байра- ургический увеличенй печи из роизводстталлургия,РРОСП е относится ти к произцу, вначале в печь загружают и сплавляют в атмосфере воздуха стальной лом с ферросиликомагнием при соотношении в заданном материале масс магния и железа в пределах (0,0005 - 0,001);1, затем в расплав с полным погружением задают металлические отходы лег; рующих элементов, а сплавление проводят в инертной атмосфере,При сплавлении стального лома и ферросиликомагния, в котором магний связан с кремнием в силицид, идет разрушение этого соединения с образованием моносилицида железа, в котором магний растворяется незначительно и, являясь поверхностно-активным, выводится на поверхность раздела жидкий металл - тигель, Вследствие хоро-" шего смачивания стенок тигля насыщенным магнием поверхностным слоем металла(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФВОВ(57) Использование: изобретеник черной металлургии, в частно Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к производству ферросплавов, в частности к производству сплавов, содержащих элементы иэ группы Титан, цирконий, ниобий, тантал.Цель изобретения - увеличение стойкости тигля и снижение потерь легирующих элементов,Поставленная цель достигается т м, что в способе получения ферросплава, содеращего один или несколько легирующих лементов из группы; титан, цирконий, ниобий, тантал, включающем загрузку в набивной магнеэитовый тигель индукционнойпечи стального лома и.металлических отходов легирующих элементов, вакуумирование печи, сплавление загруженных материалов и слив ферросплава в изложмипечь загруре воздуха ний при сое масс маг - 0,001):1, жением за- ф егирующих ят в инерт 1801144имеет место глубокое проникновение его в поры тигля, что в дальнейшем препятствует проникновению в них легирующих элементов и предотвращает глубинное разрушение стенок тигля и потери легирующих элементов с металлом, оставшимся в порах тигля.При загрузке в расплав металлических отходов легирующих элементов с полным погружением и их расплавлением образуются соединения легирующих элементов с железом, кремнием и алюминием, содержащимся в отходах и предварительно полученном сплаве, что делает легирующие элементы в полученном расплаве поверхностно-инактивными и предотвращает их контакт со стенками тигля и его разрушение. Плавление металлических отходов легирующих элементов в тигле с инертной атмосферой предотвращает их потери за счет окисления.При количестве магния в ферросиликомагнии меньшем, чем необходимо, для обеспечения соотношения масс его и железа в размере 0,0005;1 магний в процессе вакуумирования может удалиться из расплава достаточно полно, что приведет к интенсивному разрушению стенок тигля и к увеличенным потерям легирующих элемен- тов. Соотношение масс магния и железа в размере более 0,001:1 избыточно и не обеспечивает дополнительного увеличения стойкости тигля.Если плавление металлических отходов легирующих элементов производить без полного погружения их в расплав, тс после их проплавления уровень расплава в тигле повысится, что неизбежно приведет к попаданию части легирующих элементов в поры верхнего горизонта тигля, его разрушению и потере части легирующих элементов,П р и м е р.,Выплавку ферросплава с использованием металлических отходов, содержащих легирующие элементы из группы. титан, цирконий, ниобий, тантал, проводили в индукционной сталеплавильной печи с электромагнитным перемешиванием с генератором мощностью 500 кВт и массой садки 500-800 кг, установленной в вакуумной плавильной камере,Тигель индукционной печи набивной, приготовлен из магнезита плавленного кус, кового марки МПКпо ТУ 14-8-448-83, подверженного дроблению и измельчению до крупности менее 4 мм, сдобавкой (20%) порошкового электрокорунда марки 23 А по ОСТ 2-МТ-5-84, на связке, состоящей из жидкого стекла, талька и ортофосфорной кислоты с добавкой бакелитового лака.10 железо. 25 30 дии загружали по 300 кг стального лома и 3 40 15 20 45 50 В качестве шихтовых материалов для выплавки ферросплава использовали стальной лом в виде прокаленной обсечки, И 1 категории А 13-го вида по ГОСТ 2787-86 с содержанием 99,2% Ге, остальное окалина; ферросиликомагний марки ФСМг 5 по ТУ 14- 5-134-86 с содержанием 53,7% Я; 0,2% А 1;5,0% М 9; 0,6% РЗМ группы церия, остальное железо; металлические ниобиевые отходы класса А, гр,11, сорта по ТУ 48-4-302-81 марки ВНв виде болванок с максимальным размером до 100 мм с содержанием 94,8% (ИЬ+Та), 0,17% Т 1; 4,8% А 1; остальное Плавки по предлагаемой технологии вели на получение феррониобия марки Ф Н б 50 С по ГОСТ 16773-86 по 3 вариантам (по 5 плавок в каждом) с загрузкой напервой стадии в тигель стального лома и ферросиликоалюминия и их сплавлением в атмосфере воздуха и с последующей загрузкой на второй стадии в полученный расплав с полным погружением мегаллических отходов ниобия, вакуумированием системы до 1 мм рт,ст., заполнением камеры печи аргоном до 0,7 атм, и сплавлением ферросплава в этой атмосфере с последующим сливом его до разгерметизации.В плавках 1-го варианта на первые стакг ферросиликомагния, на вторых стадиях в расплав вводили 240 кг металлических ниобиевых отходов: в плавках 2-го варианта эти величинь 1 составляли соответственно 300;4,5 и 240 кг, а в плавках 3-го варианта - 300, 6 и 240 кг.Плавки всех трех вариантов проводили последовательно в одном тигле, Полученные слитки ферросплавов после охлаждения извлекали, взвешивали, подвергали дроблению. От каждой плавки отбирали пробу, в которой определяли содержание суммы легирующих элементов, По полученным результатам оценивали извлечение этих элементов в ферросплав.Сравнительные плавки ферросплава аналогичного состава по известному способу (4 вариант) проводили в той же печи с новым тиглем из набивного магнезита. Плавки вели следующим образом; в тигель загружали стальной лом и металлические ниобиевые отходы в количестве 300 и 240 кг соответственно; камеру печи вакуумировали и проводили плавку в одну стадию, Разливку ферросплава, взвешивание и анализ осуществляли аналогично плавкам вариантов 1-3,По 4 варианту было проведено только 2 плавки, так как после проведения второй плавки было установлено значительное раз1801144 ПАРАМЕТРЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОСПЛАВА(ФЕРРОНИОБИЯ) И ХАРАКТЕРИСТИКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЕГО ВЫПЛАВКИ (СРЕДНИЕ ПО ВАРИАНТАМ)Соотношение масс магния и железа в шихте 1стадии плавок Характеристика тигля после окон. чания плавокИзвлР чение в Ферросплав суммы легирующих элемен. тов.% Масса полученного за плавку Ферре сплава,кг Содержание вшихте 1 стадииплавок, кг Содержание в полученном фер рос плаее.,6Суммарный вес шихты на плав.ху, кг Шихта нз плавку кг 1 ста ия 2 ста ияКоличество плавок в вари.анте Вариант Ферро- силико- магний сталь. ной лом метал личе.ские ниобие. вые от.ходы 541 я 41,50 После окончания плавок по варианту признаков разрушения тигля не наблюдаетсд 99.0 О.ОТ О, 15 0.0005:1 298.8 240 543 300 300 зоо 99 899,Т 9 41,68 41.60 0,00075:100011 0.07 0,07 0.225 0,30 299,4 300.01 240 240 544.5546 4,5 6авкумеси рно нз пл та иювс суммаво с 532 40.6 Б После проведе.нид второй плавки имеет место интенсивное размывание тигля, что может привести кава ии 0,06 95.36 240 540 зоо 4Составитель В,ШинкинТехред М,Моргентал Корректор И.Шулла Редактор Л,Волкова Заказ 1187 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 еПроизводственно-издательский комбинат "Патент"; г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 мывание тигля и проведение следующей плавки неизбежно привело бы к аварии.Характеристики плавок и средние результаты по вариантам представлены в таблице. 5Проведенные испытания показывают, что в плавках по предложенной технологии извлечение суммы легирующих элементов в ферросплав на 3,64 - 4,44 оь выше и достигает 99-99,8%;отсутствует заметное разруше ние вйутренних стенок и днища набивного тигля, что позволяет производить в них без вварии более 15 плавок, в то время как при проведении плавок по прототипу аварийное Состояние тигля было уже на 2-й плавке 15 вследствие значительного разрушения тигФормула изобретенияСпособ получения ферросплавов, содержащего один или несколько легирующих 20 элементов из группы; титан, цирконий, ниобий, тантал, включающий эагоуэку в набивной магнезитовый тигель индукционной печи стального лома и металлических отходов, содержащий легирующие элементы, вакуумирование печи, сплавление загруженных материалов и слив ферросплава в изложницу, от л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью увеличения стойкости тигля и снижения потерь легирующих элементов, вначале в печь загружают и сплавляют в атмосфере воздуха стальной лом с ферросиликомагнием при соотношении в заданном материале масс магния и железа в пределах (0,0005-0,001):1, затем в расплав с полным погружением задают металлические отходы, содержащие легирующие элементы, а сплавление проводят в инертной атмосфере.