Способ получения лигатуры

(19) (1) О ТЕПЬСТВ 9 18 И.Дубо ов, В робл 8.8) ое с 22 лит.ья о СССР79.7-619. детельс35/ОО,с,ще га ст 77. удАРственный номитет ссДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ"(56) 1, АвторскУ 765385, кл. С2. "Сталь",(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТУРЫ, включающий расплавление ферромарганца и алюминия и их последующее смешивание, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения .угара алюминия и повышения степени гомогенизации и стабилизации химического состава лигатуры, смешивание металлов осуствляют введением в объем ферромарнца жидкого алюминия затопленной руей под давлением, равным 1, 1-1,2 давления столба жидкого ферромарганца0 Кроме того, при последующем сливе высокотемпературного Ферросплава из печи в ковш с жидким алюминием, количество которого в 5-6 раз меньше, чем ферросплава, хотя и происходит взаимное растворение металлов при перемешивании, однако процент угара алюминия остается высоким, Объясняется Это тем, что ферросплав при сливе в жидкйй алюминий, имеющий меньшую плотность, располагается под алюминием и перегревает его, Нагретый до 1300-1400 С алюминий активно окисляется в атмосфере воздухаПосле окончания слива ферромарганца в ковш 45 50 Изобретение относится к металлургии, в частности к производству ферросплавов.Известен способ получения лигатур, содержащих легкоплавкие и легкоокисляющиеся элементы, включающийвыплавку. Ферросплава, отделение шлама и заливку ферросплава в ковш-приемник, в котором установлены слиткилегкоглавкого металла Я .Однако этот способ не позволяетполучать достаточно равномерный хи"мический состав сплава, а его реализация сопряжена с пироэффектом ивысоким угаром легкоплавкого элемента,Наиболее близким к предложенномуявляется способ получения лигатуры,включающий расплавление ферромарганца в электродуговой печи, ввод20сверху в печь части алюминия в твердом виде и по мере плавления и растворения алюминия в Ферромарганце,выпуск сплава из печи в ковш с остальной частью алюминия. Алюминий вковше перед выпуском сплава из печиплавят пламенем газовой горелки.Температура сплава 1400-1450 С, Раз.-оливку полученной лигатуры проводятсверху через стопор на слитки массой 1-2,7 т 2Недостатком способа является высокий угар алюминия и неравномерныйхимический состав получаемой лигатуры. 35.Высокий угар алюминия в печи обусловлен действием высокотемпературнойдуги. При расплавлении ферросплавадугой алюминий, находясь на поверхности ферросплава, перегревается на 40700-800 С выше температуры плавления, что приводит к его интенсивномуокислению,прекращается интенсивное перемешивание, что тормозит процесс усредненияхимического состава сплава по высоте и объему ковша, так как растворение алюминия в ферромарганце происходит в основном за счет диффузии.Последующее перемешивание лигатурыв ковше не производят. Поэтому сплавполучается обедненным алюминием надне ковша и пересьпценным в его верхних зонах,Целью изобретения является снижение угара алюминия, повьппение степени гомогенизации и стабилизациихимического состава лигатуры,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу получениялигатуры, включающему расплавлениеферромарганца и алюминия и их последующее смешивание, смешивание металлов осуществляют введением в объемФерромарганца жидкого алюминия затопленной струей под давлением равным 1,1-1,2 давления столба жидкогоферромарганца.Ввод жидкого алюминия затопленнойструей в объем ферросплава, имеющегоболее высокую плотность, приводит кдиспергирсванию алюминия и равномерному распределению его в Ферросплаве. Подача алюминия в донной части камеры печи с Ферросплавом увеличивает время всплывания капель алюминия и обеспечивает их интенсивноерастворение в ферросплаве. Жидкийферросплав изолирует капли алюминияот атмосферы воздуха, что предотвра-щает их окисление, в результате сокращается угар алюминия и стабилизируется его содержание в ферросплаве.Создание при подаче алюминия давления , в 1,1-1,2 раза превьппающегометаллостатическое давление столба жид-кого ферросплава, позволяет обеспечить надежный ввод и диспергирование жидкого алюминия в объеме ферросплава,Создание давления больше 1,2 высоты столба жидкого ферросплаваэкономически нецелесообразно и,кроме того, связано с формированиемсплошной алюминиевой струи, что ухудшает распределение частиц алюминияв объеме ферросплава.Создание давления меньше 1,1 высоты столба жидкого ферросплава увеличивает время получения лигатуры,На фиг, и 2 представлена схемасдвоенной индукционной печи с элект092 199 4гатуры (80% ферромарганца ФМг 75 и 20 % алюминия АВ 97) в сдвоенной индукционной печи общей мощностью 200 кВт (2 х 100) и емкостью 2 т (2 х 1).Плавку начинают с наплавления отдельно в кажпой камере 200 кг алюминия и 800 кг ферросплава. При достижении температуры алюминия 690 С и ферромарганца 1280 С алюминий при различном давлении подают в камеру с ферромарганцем Пр е выше ниедавлениястолба жидкого ферромарганцаР Результаты испыта- ний Энергетическизатраты,кВт.ч Давление андкого столбамарганца, ати(Р,Р) Давлени ати (Р, ) родолжнельность агрева и мешиванн СтабилиУгар Степенгомогеннэацин зация химн- ческого. со. стафы% зр,Р, ШПредлагаемый способ ,05,2 0,58 1,3 0,5 Известаюй способ 9,06 2,ВшЕЕш шш аОтклонение химического состава сплава в объеме ковша.Отклонение химического состава сплава различных плавок.Сравнительный анализ показывает, 50 ковой технологии (стабилизации хичто при давлениях нагнетания алюминия ического состава) по предлагаемому 0,6-0,7 ати, что составляет 1,1-1,2 :пособу значительно ниже и отличаются давления столба жидкого ферромарган- ат известного способа на порядок. ца (0,58 ати), угар алюминия ниже посравнени с известным способом в 4- 55 эффект от внедрения предлагаемого спо Раз. ОтклонениЯ химического соста- соба составит только за счет эконова сплава одной плавки (степень гомо- мии алюминия на 6-10% 50 тыс.руб, по генизации) и различных плавок одина-, сравнению с базовым объектом. ромагнитными стопорами для получениялигатуры,Способ осуществляется следующимобразом.В камеры 1 и 2, разделенные в 5донной части перегородкой 3 и сообщавщиеся через канал 4, включенных врежим стопора электромагнитных насо"сов 5 и 6 заливают соответственно жидкий алюминий 7 и жидкий ферросплав 8. ОС помощью индукторов 9 и 10 с обмотками 11 и 12 подогревают алюминий иферросплав до температуры,на 50-70 Спревышающей температуру их плавления.Переключают электромагнитный насос 56 в режим нагнетания на давление,превышающее в 1,1-1,2 раза металлостатическое давление столба ферросплава в камере 2. При этом жидкийалюминий иэ камеры 1 через канал 4 , 20в перегородке 3 затопленной струейпоступает в придонные слои жидкогоферросплава в камере 2,П р и м е р . Проводят опытныеплавки по приготовлению жидкой ли Для сравнения со способом-прототипом проводят дополнительно три плав-ки в электродуговой печи. В емкость загружают 800 кг ферромарганца. После расплавления ферросплава загружают 100 кг алюминия, Оставшиеся 100 кг алюминия помещают в ковш емкостью 1 т и плавят пламенем газовой горелки. Затем сливают ферросплав в ковш, Полученные лигатуры разливают в футерованные емкости по 250 кг.Полученные данные приведены в таб- лице1092199 Заказ 3210/17 Тираж 603 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.