Способ выплавки лигатуры

ОП ИСА НИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУр) 566888 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. С 22 С 3 исоединением аявкиГосударственный комитеСовета Министров СССРиа делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретени Н, К, О й, Н. С. Травкин, М. А. Рысс, В. П, Зайко, Ви Т, В. Марачева анил ена Ленина электрометаллургический комбинат 54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ЛИГАТУРЪ Повышение приводит к и ровки подиньВысокая ре расплаве по тельно увелич туры. Разруш реакции удельной мощнос тенсивному разру печи.кционная способн тношению к футе вается с повышен ние футеровкп пр Изобретение относится к области чернои металлургии, конкретнее, к производству ферросплавов и лигатур, содержащих, в частности, хром для легирования стали.Известен способ получения лигатуры, содер жащей хром, включающий проплавление металлической части шихты с известью с последующим раскислением металлического расплава ферросилицием 1,Однако вследствие контакта жидкого хро мового расплава с футеровкой происходит загрязнение сплава компонентами магнезиальной огнеупорной футеровки, В шлифах сплава видны отдельные зерна и конгломераты зерен приклаза (МдО), отделившиеся от фу теровки и запутавшиеся в объеме металла. Количество шлаковых включений составляет 05 - 1,0%.Кроме того, металл имеет низкую температуру (ниже 1800 С), так как пад ним форми руется слой электропроводного магнезиального шлака вследствие разрушения огнеупорной футеровки.Магнезиальный шлак экранирует металлический расплав, снижает теплопередачу от 25 зоны электрических дуг к металлу. Верхние слои вязкого шлака перегреваются, что приводит к дополнительным потерям тепла, увеличению продолжительности плавки и образованию настылей в печи. 30 ти процесса шению футеость хрома ровке значи 4 ем темпера опсходит и С повышением температуры упругость паров магния и его возгонка возрастают и реакция сдвигается вправо.Цель изобретения - снижение степени за. грязнения лигатуры компонентами футеровки и повышение температуры металлического расплава, обеспечивающего сокращение продолжительности плавки.Это достигается тем, что подину печи покрывают смесью ферромолибдена и ферросилиция в соотношении 1: 0,2 - 0,8, затем проплавляют хромсодержащпе материалы и в заключительный период плавки в расплав вводят никель.Способ осуществляется следующим образом.Подину электродуговсмесью ферромолибдена ои печи покрывают с содержанием болееКоличествовключенийв металле,Я Расходогнеупоров,кг на тонну лигатуры Удельнаямощностьна м площадипода, квт Варианты 230 320 350 360 1680 1890 1890 1820 О 55 0,12 0,08 0,05 3,2 2,2 1,8 1,8 5,4 2,3 1,8 1,6 Прототип111Ш 50 50% молибдена и ферросилипия с содержанием кремния более 50 о в соотношении 1; 0,2 - 0,8. Соотношение количества молибдена и кремния в смеси составляет 1: 0,1 - 0,3. Затем загружают флюс, включают печь, далее загругкают металлическую шихту (феррохром), В процессе проплавления загруженной шихты производят введение легирующих присадок. Проплавление ведут при удельной мощности, равной 110 - 130% от известного способа.В процессе расплавления загруженных шихтовых материалов ферромолибден н ферросилиций взаимодействуют и образуют прочные и тугоплавкие силициды молибдена Моайл, а железо переходит в расплав. Силициды молибдена в твердом состоянии находятся на подине печи. Температура плавления силицидов молибдена превышает 2000 С, они не окисляются и не взаимодействуют с футеровкой. Тугоплавкие и трудноокисляемые силициды молибдена защищают подину от воздействия жидких компонентов хромового расплава, Разрушение силицидов молибдена хромом пе протекает благодаря более высокой термодинамической прочности силицидов молибдена, чем силицидов хрома, что позволяет вести плавку при высокой удельной мощности плавильной печи.Шлак сохраняет заданный состав и жидко- подвижность, в результате конвективпых потоков происходит теплопередача от зоны электрических дуг к металлическому расплаву. Температура металлического расплава повышается на 20 - 80 по сравнению с известным,Соотношение ферромолибдена и ферросилиция в смеси должно соблюдаться в пределах 1: 0,2 - 0,8, Если в загруженной смеси крем. ния будет меньше, чем в соотношении 1: 0,2, то силициды молибдена (Мова) не образуются.При избыточном количестве кремния (более, чем в соотношении 1: 0,8) формируется легоплавкий состав эвтектического состава и силициды молибдена усваиваются расплавом.После расплавления феррохрома в заклюТаким образом, предлагаемый способ сокращает продолжительность плавки в 1,7 - 1,4 раза, снижает количество неметаллических включений в 4,5 - 5 раз, повьппаст темпс 5 10 15 20 25 30 35 40 45 чнгсльиый период плавки перед выпуском металла из печи (за 10 - 30 мин) в расплав вводят никель. 1-1 икель усваивается расплавом и взаимодействует с силипидами молпбдена по реакцииМоа 512 + 3 % М 1 а 12 + 3 Мо.Температура плавления силицидов никеля составляет 1000 в 13 С. Легкоплавкие силициды никеля и молибден растворяются в жидком хромовом металле, Силициды никеля раскисляют расплавленную ванну.Опытным путем установлено, что количество смеси ферромолибдена и ферросилиция, равное 10 - 30% от веса металлической части шихты, достаточно для образования в начале плавки на подине печи слоя силицидов молибдена, препятствующего попаданию огнеупоров в расплав при повышении удельной мощности печи и температуры металла. Повышение удельной мощности на 10 - 30/, и температуры металла на 120 - 150 С позволяет снизить продолгкительность плавки лигатуры на 15 - 25%, снизить расход огнеупоров, получить лигатуры стабильного состава по содержанию компонентов, повысить качество лигатуры.П р и м е р. В электроплавильной печи ДСП,5 провели выплавку лигатуры, содержащей хром в количестве 20 - 30/о, никель 40 - 50%, кремний 10 - 15/о, молибден 5 - 10%, железо - остальное, Футеровку печи выполняли из магнезитового кирпича и маг. незитового порошка.В начале плавки подину печи покрывали слоем 10 - 50 мм смеси ферромолибдена и ферросилиция,На единицу веса ферромолибдена в смеси давали 0,2; 0,4 и 0,8 весовых единиц ферроси лиция (варианты 1, 2 и 3 соответственно), Затем проплавляли феррохром (500 кг на плавку) и в расплав вводили 500 кг никеля, через 10 - 30 мин сплав выпускали в ковш и производили разливку в изложницу.Данные опытных плавок проводятся в таблице,ратуру металлического расплава на 200 и снижает удельный расход огнеупоров,Для использования способа на ЧЭМК не требуется капитальных вложений. Использо566888 Составитель О. Веретенников Редактор Д. Павлова Техред М. Семенов Корректор А. Степанова Заказ 2323/9 Изд.636 Тираж 778 Подписное 1111 ИИГ 1 И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раугпская паб., д. 4/5Гппография, пр. Сапунова, 2 ванне способа получения лигатуры, содержащей хром, на ЧЭМК позволит получить экономию около 40 тыс, руб, в год. Формула изобретенияСпособ выплавки лигатуры, содержащей хром, заключающийся в проплавлении металлической шихты и флюсов с раскислением ферросилицием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения загрязнения лигатуры компонентами футеровки и повышения температуры металла, обеспечивающего сокращение длительности плавки, подину печи покрывают смесью ферромолидбена и ферросилиция в соотношении 1: 0,2 - 0,8, затем проплавляют хромсодержащие материалы и в заключительный период плавки в расплав вводят никель.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Патент Франции2184912, кл. С 22 С 30/00, 1972.