Способ производства титансодержащих лигатур

раски олеги Кро ри. 15 Вросплавния, мод ания с одержащеи лигатуры ие 7-15 мин необого усреднения темкого состава расснижения темпера- переливом его в одолжительность ржка титан ти в тече в емкоходимапературплава,туры сдругуювыдержкреплавлтуры в вляется повы атуры и снидля некот ы и .химиче а также дл плава перед емкость. П и определя яемых отхо тся плотностью и ов и массои лиганимальное время Ии емкост и (7 м) относится к услов р ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт черной металлурги(56) Авторское свидетельство ССМф 452607, кл. С 21 С 7/00, 1972Авторское свидетельство СССРР 469754, кл. С 2 1 С 7/00, 1973Патент США У 3063831,кл. 75-129, опублик1962.(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТИТАНСОДЕЖАЩИХ ЛИГАТУР(57) Изобретение относится к метал Изобретение относится к металлур ии, преимущественно черной, и може ыть использовано при выплавке фершение однородности лигжение угара элементов.Предложено после заливки ферросплава титансодержащую лигатуру выдерживать в емкости в течение 7 - 15 мин, а затем переливать в другую емкость со скоростью 1,6-7,2 т/мин, При этом использовать отходы титана плотностью О, 15-0,7 т/м, которые лургии, преимущественно черной, и может быть использовано при производстве ферросплавов, применяемых для раскисления и микролегирования стали. Целью изобретения является повышение однородности лигатуры и,снижение угара элементов. Способ производства титансодержащих лигатур заключается в сплавлении отходов титана с жидким ферросплавом. При этом осуществляето ся подогрев емкости до 500-980 С, загрузка в подогретую емкость отходов титана плотностью 0,15-0,7 т/мф с последующей их выдержкой в течение 5-12 мин и заливка ферросплавом, имеющим температуру 1580-1800 С. Пос- д ле выдержки расплава в течение 7 15 мин лигатура переливаетс гую емкость со скоростью 7,2 т/мин. 4 з.п. ф-лы, 1 т С: ают в емкость, подогретую доС, и выдерживают в ней вям использования отходов низкой плотности и массы сплава до 3 т, максимальное (15 мин) - при переплаве отходов высокой плотности и массой ли 5 гатуры свыше 5 т.При переливе лигатуры из одной емкости в другую со скоростью, равной 1,6-7,2 т/мин, происходит полное усреднение ее химического состава, что обеспечивает получение однородного сплава. Скорость перелива определяется массой полученного сплава, Нижний предел (1,6 т/мин) используется при массе лигатуры до 3 т, верхний (7,2 т/мин) в случае массы сплава, превышающей 5 т.Подогрев емкости до 500-980 С и выдержка в ней в течение 5-12 мин отходов титана плотностью О,5-0,7 т/м 20 обеспечивает их полный прогрев, что способствует ускорению растворения титана, а следовательно, и более рав-, номерному распределению его по объему заливаемого железосодержащего 25 сплава. Кроме того, эти мероприятия дают воэможность загружать необходимое количество отходов, в том числе и стружки титана, уменьшающейся в объеме в результате прогрева. Выдерж- ЗО ка титансодержащей лигатуры в течение 7-15 мин способствует повышению ее однородности, уменьшению температурного градиента и некоторому снижению температуры сплава, за счет чего обеспечивается уменьшение угара не только титана, но и других элементов лигатуры в процессе перелива ее из одной емкости в другую со скоростью 1,6-7,2 т/мин и последующей раз ливки. Благодаря созданию условий, ускоряющих процесс плавления отходов титана и образования жидкоподвижного сплава, подвергаемого переливу, обеспечивается полное его усреднение, в результате чего достигается получение качественной титансодержащей лигатуры однородного состава при минимальном угаре элементов.50Температурные пределы подогрева емкости, предназначенной для приготовления лигатуры, обусловлены условиями нагрева отходов: нижний предело(500 С) - при использовании мелкосортных отходов малой плотности (например, стружки титана), верхний (980 С) - в случае применения крупно-, сортных отходов большой плотности(например, обрези слитков). Нижний предел плотности отходов титана (0,15 т/м) определяется тем, что отходы плотностью менее О, 15 т/м, заполняя большую часть емкости, не позволяют загрузить необходимое их количество, Кроме того, применение отходов плотностью менее 0,15 т/м приводит к значительному увеличению угара титана. Верхний предел плотности (0,7 т/м) обусловлен невозможностью полного растворения отходов титана с плотностью более 0,7 т/м (из-за тугоплавкости титана). Продолжительность выдержки отходов в подогретой емкости определена иэ условии оптимального использования тепла емкости для прогрева отходов при минимальном их угаре, Нижний предел выдержки (5 мин) применяется при использовании мелкосортных отходов, верхний (12 мин) - при использовании крупносортных отходов.1Растворение титана происходит за счет тепла, воспринимаемого от подогретой емкости, теплоты, выделяемой в результате растворения титана в ферросплаве, и тепла, вносимого ферросплавом, заливаемым при 1580-1800 С. Нижний предел температуры ферросплава (1580 С) выбран из расчета обеспечения полного расплавления отходово титана, При температуре менее 1580 С в нижний части емкости, особенно при использовании отходов относительно большой плотности, могут оставаться куски нерастворившегося титана. Верхний предел (1800 С) обусловлен увеличением угара элементов. Превыошение температуры 1800 С приводит к значительному угару не только титана, но и элементов заливаемого ферросплава, что экономически нецелесообразно.Опробывание предлагаемого способа осуществлено в промышленных условиях.Лигатуру изготовляли путем сплавления в ковше отходов титана с жидким ферросилицием марки ФС 65, выплавляемым в электроферросплавных печах мощностью 27 МВА непрерывным процессом с периодическим выпуском, Химический состав лигатур, 7: кремний 45,6-56,2; титан 9,8-21,2; железо и примеси остальное. Масса получаемого сплава колеблется от 1,8 до 6 т.514В подогретый ковш загружали необ" ходимое количество отходов титана, состоящих из стружки, обрези или слитков,. или комбинации иэ таких отходов. После выдержки отходов в горячем ковше последний подавали под летку печи и заполняли жидким ферросилицием.Для получения сравнительных данных по заливке отходов титана низко- температурным ферросплавом, как в известном способе, ферросилиций выпускали в пустой ковш и только после снижения температуры его заливали в ковш с отходами титана.В зависимости от испытываемого способа полученную титансодержащую лигатуру определенное время выдерживали в ковше, а затем переливали в другой ковш или же подвергали перемешиванию, как в известном способе. Лигатуру разливали на машине конвейерного типа. Для установления степени распределения титана по объему лигатуры и определения угара титана и кремния в процессе разливки всех плавок отбирали пробы металла, соответствующие верхним порциям сплава, 25, 50, 75 и 1003 массы лигатуры.При проведении экспериментов выплавили 10 плавок титансодержащей лигатуры, в том числе 5 плавок, соответствующих предлагаемому способу, 2 плавки, граничащие с предлагаемым, и 3 плавки по прототипу.Результаты опытов приведены в таблице. 795426Как следует из таблицы при изготовлении титансодержащих лигатур попредложенному способу в 4,8-8,1 раза снижается неоднородность по распределению титана в объеме сплавапри одновременном уменьшении угаратитана на 18,8-22,47 и кремния на5,4-12,0 абс.Е.10ф о.р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Способ производства титансодержащих лигатур, включающий выплав ку ферросплава и последующую его заливку в емкость с отходами титана,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения однородности лигатуры и снижения угара элементов, пос ле заливки ферросплава лигатуру выдерживают в емкости в течение 7 -15 мин, а затем переливают в другуюемкость со скоростью 1,6-7,2 т/мин.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что используют отходы титана плотностью О, 15-0,7 т/м,3, Способ по пп. 1 и 2о т л ич а ю щ и й с я тем, что перед загрузкой отходов титана емкость нагре" 30 вают до 500-980 С.4. Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я" ,тем что перед заливкой ферросплава отходы титана выдерживают в нагретой емкости в течение 5-12 мин.5. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что ферросплав заливают при 1580-1800 С.и - -Омм л в л л л аОООфлф еще лщ (Ч ф л о СЧнащы О ОООО О ф фммсо ц О Оф и ФЧ ф 1 Д Ю а ОцлОм ф Ом л а а в а в О ООООО е ц Д Эф 5 О О О ОООО О О млафа ц о фо Я63 Ыо 03ЭЭН ф - о м 1 Ол в а в л сч Ло фей 1 1 1 н жее ни э эн о эеэЗ: 1аа у оч йЕо 1 д.НН О в 1 д оохфи ой;оно 1 Э М ЫО Э оэ оэ ц3 оно х 5 й 1 14795421ЕОн в а о е э э э 8о одеее моей оха хоай 33 ЭЭЭ 1 жажа 1эю оо а11н дйк оожы 1 ж 3 оХ Э жо о оаэи м а в Е 1М 3 1 0 н ж азоо о ю я и а хф балаО Э Ж хохоФ ЗЭ Ефн оФо Мащ Ю