Способ получения титансодержащих сплавов и устройство для его осуществления

. (5 НИЕ И ТЕНИЯ О СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРС Центральногонститута конометей" .В.В,Вдовин,Л.П.Орлов СССР3. , кл, 75-12 ТАНСОДЕРЙСТВО ДЛЯ ОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(72) В.М. Се н оп ал ьн и ко в,В.А.Кильдюшев, В.Н,Кривое и(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИЖАЩИХ СПЛАВОВ И УСТРОЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к процессам получения ферросплавов. Цель изобретения - повышение массовой доли титана в титансодержащем сплаве. Способ получения титан- содержащих сплавов в футерованной емкости без внешнего нагрева включает заливку перегретого расплава на основе железа и смешение его с. титансодержащим скрапом, Новым в способе является то, что перегретый расплав заливают в футерованную емкость снизу или сбоку, а титановый скрап подают сверху, по мере растворения и одновременно на всю поверхность ванны в футерованной емкости. Устройство для получения таких сплавов дополнительно1710584 10 20 40 снабжено полой металлической обечайкой 3 для удержания скрапа 4 литниковым каналом 2 для бокового или нижнего подвода 3 для удержания скрапа 4 литниковым каналом 2 для бокового или нижнего подвода расплава и поршнем, обеспечивающим перемещение скрапа внутри обечайки и футеИзобретение относится к металлургии, в частности к процессам получения ферросплавов для выплавки и электродуговой сварки стали.Известны способы получения титан- содержащих сплавов, заключающиеся в смешении отходов титана с жидким ферросплавом без дополнительного подвода тепла.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения титановых сплавов, содержащих по весу 7;30; титана, заключающийся в том, что титановый скрап и жидкий перегретый расплав железа или железа с кремнием смешиваются беэ внешнего нагрева, При этом титановый скрап загружается в ковш и заливается сверху жидким перегретым расплавом.Известно устройство для получения титановых сплавов путем смещения титанового скрапа и жидкого перегретого расплава, представляющее собой футерованный ковш.Недостаток известного способа и устройства заключается в том, что они не обеспечивают получения титансодержащих сплавов с массовой долей титана более 30, Это объясняется тем, что в связи с малой плотностью титанового скрала (0,10- 0,85 т/мз) для его размещения необходима емкость, значительно превышающая по объему объем заливаемого перегретого расплава (плотность жидкого железа 7,0 т/мэ) и образующегося титанового сплава (плотность 5 - 6 т/мэ), Заливки в ковш малого, по сравнению с его емкостью, объема расплава приводит к большим тепловым потерям в футеровку, Дополнительные тепловые потери возникают также при разбрызгивании струи расплава, падающей на титановый скрап, В результате соотношение полезного тепла, складывающегося из теплоты перегрева расплава и тепла растворения титана в железо, и тепловых потерь системы расплав-скрап-ковш, не обеспечивает получение массовой доли титана в конечном продукте более 30 фь. рованной емкости 1 сверху вниз за счет гравитации или привода, С целью удобства эксплуатации полая обечайка снабжена съемным днищем и выполнена переносной. Изобретение позволяет получить сплав с содержанием титана более 30 мас.о. 2 с.п, и 1 э.п,ф-лы, 3 ил. Цель изобретения - повышение массовой доли титана в титансодержащем сплаве,а также удобство эксплуатации устройствдля получения титансодержащего сплава,Поставленная цель достигается тем. чтосогласна способу получения титансодержащих сплавов в футераванной емкости без внешнего нагрева, включающему заливку перегретого расплава на основе железа и смешение его с титановым скрапом в футефованной емкости, перегретый расплав заливают снизу или сбоку, а титановый скрап подают сверху через обечайку непрерывно по мере растворения и одновременно на всю поверхйость,металлической ванны,Поставленная цель достигается также тем, что устройство для получения титансодержащих сплавов, содержащее футераванную емкость, дополнительно снабжено полой металлической обечайкой, литникавым каналом, выполненным снизу или сбоку, и поршнем с приводом, размещеннымсверху над емкостью. Полая металлическая обечайка дополнительно снабжена съемным днищем и выполнена переносной.Полая металлическая обечайка, литниковый канал и поршень, обеспечивают заливку перегретого расплава на основе 30 железа в футерованную емкость снизу илисбоку и подачу титансодержащего скрапа сверху непрерывно по мере растворения и одновременно через всю поверхность металлической ванны в футерованной емко сти. Для удобства эксплуатации устройстваполая. металлическая обечайка снабжена съемным днищем и выполнена переносной,На фиг, 1-3 представлена схема конкретного выполнения предлагаемого устройства.П р и м е р 1, Получение титансадержащего сплава осуществляют в футерованной емкости 1, представляющей собой носковый поворотный ковш емкостью 250 кг с литниковым каналом 2, В ковш, нагретый до 400 С установлена коническая обечайкв 3, расширяющаяся сниэу и упирающаяся в стенки ковша на расстоянии 250 мм от дна,Объем ковша ниже обечайки и обечайка заполнейы отходами титанового сплава 4 - стружкой и тонколистовой обрезью(94 титака), Сверху на отходы титанового сплава 4 установлен поршень 5, массой 40 кг, связанный с траверсой 6 ковша 1 тросом, Длина троса обеспечивает опускание нижнего торца поршня 5 до уровня нижнего торцаобечайки 3,Жидкий расплав на основе железа(сталь марки 3) выплавляют в индукционной 10 печи ИСТ,16, Ковш 1 наклоняют в сторону носка и подают краном под желоб печи, Производят выпуск порции стали иэ печи в ковш 1 по литниковому каналу 2 под титан- содержащий скрап 4, По окончании выпуска ковш 1 поворачивают в вертикальное положение и устанавливают на рабочей площадке., Под давлением поршня 5 отходы 15 20 титанового сплава 4 по мере их растворения через всю поверхность металлической ванны непрерывно подавались в расплав на дне ковша 1, После полного оседания поршня 5 его и обечайку 3 извлекают из ковша 1, Расплав в ковше 1 перемешивают шомполами и переливают в изложницу. После остывания сплава производят отбор проб на механический анализ массовой доли тйтана в нем,30 Результаты опытов приведены в табл. 1.П р и м е р 2, Получение титансодержащего сплава осуществляют в футероваиной емкости 1 с боковым литниковым какалом 2 и переносной, расширяющейся к низу, ко 35 нической обечайкой 3, установленной на футерованную емкость 1 соосно с кей, Обечайка 3 снабжена сьемным днищем 4, выполненным в виде шибера, перемещаемого нормально оси обечайки 3 с помощью тросовой лебедки 5. Сверху на обечойке 3 40 установлена крышка 6 с закрепленным на,ней с помощью троса 7 поршнем 8, Длинатроса 7 обеспечивает ход поршня 8 под действием собственного веса по всей Длине Титансодержащий скрап, состоящий из стружки и тонколистовой обрези (95% титана), загружают в обечайку 3 с закрытым днищем, После загрузки требуемого количества титанового скрапа ка обечайку 3 устанавли 50 вают крышку с закрепленным на трОсе поршнем 8. Футерованную емкость 1 .устанавливают к индукционной печи ИСТ 0,25 так, чтобы произвести выпуск из неесплава на основе железа непосредственнов литниковый канал 2. Футеровку емкости обечайки 3 и, частично, по высоте полости 45футерованной емкости 1, В днище футерованной емкости 1 выполнено выпускное отверстие 9, запирающееся огнеулорной,пробкой 10.. прогревают газовой горелкой, После этого на емкость 1 устанэвливают обечайку 3 с титансодержащим скрапом заодно с поршнем 8 и крышкой 6. С помощью тросовой лебедки днище обечайки 3 снимают, выдвигая его в сторону, противоположную литниковому каналу 2. При этом скрап под давлением веса поршня 8 подается в футерованную емкость 1. После этого сплав на основе железа (ст, марки 3) при 1650- 1700 С выпускают из печи по литниковому каналу в футерованную емкость 1, По мере растворения титансодержащего скрапа в стали происходит его непрерывная подача через всю поверхность металлической ванны на дне футерованной емкости за счет давления поршня 8. После полного опускания поршня 8 обечайка 3 заодно с крышкой и поршнем 8 снимаются с футерованной емкости 1. Расплав титансодержащего сплава перемешивается шомполом и выпускается в изложницу через выпускное отверстие после отбрасывания огнеупорной пробки.Результаты опытов приведены в табл. 2.Использование предлагаемых способа и устройства позволяет достичь массовой доли титана в титансодержащем сплаве, производимом путем смешения жидкого расплава на основе железа с титансодержащим скрапом без дополнительного подвода энергии, более 300/ что расширяет приме- . нимость этой технологии в промышленности по сравнению с известным способом и повышает рентабельность производства. Кроме того, появляется возможность использования в качестветитансодержащего скрапа наиболее дешевых отходов - вьюкковой стружки без какой-либо предварительной ее обработки, так как объем используемой партии титансодержащей шихты не ограничен объемом ковша,Формула изобретения 1. Способ получения титансодержащих сплавов в футерованной емкости без внешнего нагрева, включающий заливку перегретого расплава на основе железа и смешение его с титановым скрапом в футерованкой емкости, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения массовой доли титана в титансодержащем сплаве, перегретый расплав заливают снизу или сбоку, а титановый скрап подают сверху через обечайку непрерывно по мере растворения и одновременно на всю поверхность металлической ванны.2. Устройство для получения титансодержащих сплавов, содержащее футерованную емкость, о т л ич а ю щ е е с я тем, что1710584 Таблица 1 Таблица 2 оно дополнительно снабжено полой металлической обечайкой, литниковым каналом, выполненным сниау или сбоку, и поршнем с приводом, размещенным сверху над емкостью. З.устройствопо п,2,отл ича ющеес я тем, что, с целью обеспечения удобства в эксплуатации, полая металлическая обечайка дополнительно снабжена съемным 5 днищем и выполнена переносной,1710584 г.З Составитель Т.Морозовактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Кор М,Пож аказ 312 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТСССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул; Гагарина,.463