Способ выплавки лигатуры

ОП ИСАИИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ц 749907(28) П.риоритет па депам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Челябинский ордена Ленина электрометаллургический комбинат(54) СПОСОБ ВЫПЛАВКИ ЛИГАТУРЫ Изобретение относится к черной металлургии,а именно к производству лигатур с реакционными легируюшими элементами.Лигатуры. на основе железа с легкоиспаряемыми реактЧтонными легнруюшими элемента.ми (Ч, Мо, уЧ) в окислительной атмосферевыплавляют путем присадки легируюших элементов в металлургическую основу 1).Наиболее близким к предлагаемому по тех.нической сущности и достигаемому эффекту1 Оявляется способ выплавки вольфрам -молибденсодержашей лигатуры, согласно которому металлические легируюшие элементы вводят в расплав, полученный после проплавления шлакообразующих флюсов шелочноземельных металлов и ферросилиция при содержании кремнияв металлическом расплаве 5 - 20% 21,Недостатком известных способов являетсяинтенсивный разгар футеровки свода печи врезультате взаимодействия окислов легирую.щих элементов с материалом футеровки с образованием легкоплавких соединений, а такженаличие тутоплавких карбидов, образующихсяпри взаимодействии легирующих элементов с углеродом, которые плохо растворяются вметаллическом расплаве н осаждаются на подпечи, обедняя сплав по содержанию легируюшихэлементов,Цель изобретения - повышение стойкостифутеровки свода печи и предотвращение осаждения на под печи карбидов легируюших эле.ментов.Указанная цель достигается активированиемперед вводом легируюших элементов шлако.вого расплава углеродом, взятым в количестве 1 - 10% от веса восстановленных щелочно.земельных металлов, и перегревом расплавапосле ввода легирующих элементов на 100 -500 С выше температуры начала легирования.В электроплавильной печи проводят проплавление флюсов щелочноэемельных металлов(СаО, МцО, ВаО) и металлического восстановителя (ферросилиция, ферроалюминия, ферро.силикоалюминия) .,После проплавления флюсов и восстановителя расплав активируют обработкой утлеродом. Углерод, взаимодействуя со шелочноземельными металлами, образует растворимые749907 Количество углерода, введенного для активации шлака Перегрев расплава после ввода феррованадия выше температуры начала легирования,на С Количест-. Количество во плавок восстановНомеркампаКоли. чество плавок в кам- пании по варианту,нии 1% от восстановленногоСа ленного кальциядо вводаферрованадия, кг кг 12 4 12 4 12 4 10 10 200 200 10 300 200 20 10 500 0 0 П р и м е ч а н и е: Использование ванадия показано без учета возврата в производство отходовровки металла при упаковке.)Железо остальное На поде печи осаждается значительное количество ванадия в виде карбидов, что приводит к зараста.нию пода и низкому использованию ванадия,В плавках по предлагаемой технологии в конденсированной на своде печи фазе пяти , окись ванадия отсутствует, зато осаждается. повышенное количество окиси кальция и карбиКак видно из таблицы, в плавках по из. вестному способу на своде печи осаждается значительное количество пятиокиси ванадия, практически полностью отсутствует карбид ванадия, а количество окиси магния незначительно, что способствует образованию на сво. де легкоплавких ванадатов, разрушающих свод. 3в шлаке карбиды (МеС,), Количество вводимого углерода составляет 1 - 10% от веса восстановленных щелочноземельных металлов,Это, как показывают опыты, обеспечивает наличие в шлаке 1 - 10% восстановленных щелочноземельных металлов и их карбидов.Затей в раатлав присаживают легирующиеэлементы в виде окислов, металлов или спла.вов, Окислы легкоиспаряемых реакционныхлегирующих элементов (Ч,ОУоО.;, ЧОз)при наличии в шлаке восстановительных ще,лочноземельных металлов восстанавливаютсядо металлов,При взаимодействии окислов легирувицихэлементов с карбидами щелочноземельныхметаллов в шлаке образуются карбиды легирующих элементов и закись углерода, котораяв атмосфере печи взаимодействует с летучи.ми окислами легирующих элементов, восстанавливая их до карбидов. Карбиды металлаоседают на своде печи, образуя тугоплавкийналет, предотвращающий разгар футеровкив результате контакта реакционных окисловлегирующих элементов с материалом футеровкиПосле присадки легирующих элементов расплав разогревают до температуры на 100 - 500 Свыше температуры начала легирования. При 4этом часть щелочноземельпых металлов начинает интенсивно испаряться, перемешивая металл, что предотвращает оседание на подину печитутоплавких карбидов легирующих элементов,Пары щелочноземельных металлов, пройдя черезслой расплава, восстанавливают пары окисловлегирующих металлов, предупреждая их попа.дание на огнеупорный свод печи.При проведении плавки беэ активации шлакового расплава углеродом или при введении для активации шлака углерода в коли.честве менее 1% от веса восстановленных щелочноземельных металлов из расплава возгоняется много реакционных окислов легирующихэлементов, разрушающих футеровку свода печи,Введение при активации шлака углерода вколичестве больше 10% веса восстановленныхщелочноземельных металлов нецелесообразно,так как способствует переводу большой массы20 щелочноземельных металлов из металлическойчасти расплава в шлаковую,При нагревании расплава после легированиядо температуры менее, чем на 100 С превы.шающей температуру начала легирования, испарение щелочноземельных металлов из метал.лического расплава незначительно, перемешивания металла не наблюдается и карбиды ле,05 71,23 6,5 в результате извлечения металла из шлака и сортиметалла, получаю азру печи ическим восста.ав реакционныхичаюший.ния стойкостиотвращения осажлегируюших эле.ред вводом легиру х свод оттый с по де лавок, т,ета. ияаюшийсяльных т туры, заклюелочноземе гирующих элементов оседают на поде печи, обедняя металл по их содержанию, Кроме того, на своде печи не образуется предохраня ющего слоя.Разогрев печи до температур, превышающих температуру начала легирования на 500 С, нецелесообразен так как приводит к перерасходу электроэнергии и вызывает разрушение футеровки печи.Предлагаемая технология увеличивает стой кость футеровки свода печи при выплавке ли.гатур, содержащих легкоиспаряемые реакцион. ные легируюшие элементы, в 3 - 5 раз и умень. шает зарастание пода печи карбидами легируюших элементов, 5Осуществление предлагаемого способа иллюстрируется примером.На печи мощностью 3,5 МВА проводят две кампании по выплавке лигатуры Ее, 8, Ч, Са путем совместного проплавления флюсов щелоч О ноземельных металлов: извести (Са 0,96%, МдО 1,8%), плавикового шпата и металлического восстановителя - ферросилиция ФС - 75.В расплав после проплавления флюсов и восстановителя вводят ванадий в виде феррованадия, 25 11:ихта на плавку состоит из 2000 кг извести, 1750 кг ферросилиция ФС - 75, 300 кг плавикода ванадия, предохраняюшищения. Состав металла, вотвечает составу металлание карбидов не имеет мФормула изоСпособ выплавки лигав проплавлении флюсов щ 07 6вого шпата и 500 кт феррованадия Вд=1 с содержанием ванадия 48%,В первой кампании (12 плавок) после проплавления шихты перед вводом в расплавферрованадия шлаковый расплав активируютуглеродом - коксом, который берут в ко.личестве 1; 5; 10% от веса восстановленныхщелочноэемельных металлов Количество восстановленного кальция устанавливают отборомпроб, После ввода феррованадия расплав перегервают на 100 - 500 С выше температуры начала легирования,которая составляет 1450 - 1500 С.оВторую кампанию (10 плавок) по известному способу проводят беэ активации шлакового расплава углеродом, и расплав послеввода феррованадия нагревают до температурыначала легирования.. В первой кампании после каждых четырехплавок и во второй после ее окончания берутпробы со свода печи, в которых анализируютсодержание пятиокиси ванадия, окиси магния,окиси кальция и карбида ванадия, и пробыметалла с пода печи, в которых определяютсодержание карбида ванадия (концентрацияметаллического ванадия и углерода),Результаты проведенных плавок представ.лены в таблице.г металлов совместно с металлновителем и присадке в распллегируюших элементов, о т лс я тем, что, с целью повышефутеровки свода печи и преддения на под печи карбидовментов, шлаковый расплав, пе749907 Составитель В. ЕрмоловТехред И.Асталош Корректор Е. Папп Редактор А, МаковскаяЗаказ 4430/8 Тираж 608 ПодписноеЦНЙИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7ющих элементов, активируют углеродом, взятым в количестве 1 - 10% от веса восстанов. ленных щелочноземельных металлов, а после звода"легирующих элемейтов расплав перегревают на 100 - 500 С выше температуры начала легирования,8Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Рысс М, А, Производство ферросплавовМ., "Металлургия", 1975.2, Авторское свидетельство СССР Иф 349730,кл, С 21 С 7/00, 1970.