Способ выплавки ниобийсодержащей лигатуры

Способ выплавки ниобийсодержащей лигатуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

t9к1н .-Т i i те":.

О Il И С А Н И Е >5о766з

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимвских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Gl) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено12. 1 2.74. (21) 2084174/22-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.03.76Бюллетень №,11 (51) М. Кл2

С 22 С 33/00

Гасударственный комитет

Совета Министроа СССР ао делам иэооретений и открытий (53) УДК

669 168(088.8) е (45) Дата опубликования описания 12.04.76

М. С. Кириенко, Г. М. Зиссерман, В. Г. Нетреба, В. Ф. Серый, М. А. Pbtcc, Т. В. Марацева, В. В. Данилин и В. П. Зайко (72) Ан-. оры изобретения (71) Заявитель

Челябинский ордена Ленина электрометвллургический комбинат (54) СПОСО5 ВЫ11ЛАВКИ НИОБ11ЙСОЙЕРЖАКЕЙ ЛИГАТУРЫ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферросплавов и лигатур, содержаших ниобий.

В настоящее время лигатуры, содержашие 20-65% ниобия, остальное железо, легируюшне и раскисляюшие элементы, например Or. лтС, Мо, 8i и Аа, получают металлотермическим процессом, из ниобиевого концентрата, металлических отходов, метвллодобавок и алюминиевой крупки. 10

Известен способ выплавки ниобийсодержвщей лигатуры, который включает присадку ферромолибденв, продувку ферросплава кислородом, выдержку жидкого расплава 15 под железистым шлаком, присадку ферр ниобия.

Кроме того, известен способ производства материалов, содержаших ниобий, по которому молотые углеродистый феррохром, 2О ниобиевый концентрат и связуюшее смешивают, брикетируют и окатывают, а затем нагревают в вакууме при давлении (3 мм рт. ст. до 1500 С. По окончании выделео ння окиси углерода получившийся «..1омерат охлаждают и применяют для легироввния стали.

Однако при введении в шихту металли.ческого ниобия (куски, стружка) в полученной лигатуре ниобий неравномерно распределяется в объеме металла вследствие неполного усвоения металлического ниобия расплавом.

Металлический ниобий имеет температуру плавления около 2430 С, что нв

300-500 С выше температуры в реакцио онной зоне и остается в виде включений в объеме металла.

Известен способ выплавки ниобийсодержвшей лигатуры, заключающийся в предварительном проплввлении молибденового концентрата с ферросилицием и известью и введении в кремнистый сплав ннобия.

Однако при увеличении содержания нпобия в лигатуре более 40% усвоение ннобнл снижается с тт0-92 до 7,. -RO" .

1-1нобнй остается в металле в виде мет, .Iлических включений н в печи в виде настылей до 20-25" (неусвоенный нна >нй).

?07с.) 63 ры.

Составитель Р. Зельцер редактор Т, фадеева Техред О. Луговая Корректор C. 1?опдиж Ф

Заказ 168

Тираж 759 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССf по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 1/5?

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101

I 1ðåäëûãàåìûé способ обеспечивает более полное усвоение ниобия лигатурой, Для этого перед загрузкой материалов, содержащих ниобий в виде металлической стружки или в куске, ферросплав многократно (2-" раз) перегревают на 200-250оС вьпие температуры плавления и одновременно пз ходу плавки снижают давление в печи до 5-8 мм рт.ст, В эаключител ный период вводят никель в количестве 5-30% от веса g} ли гатур ы.

Способ осуществляется следующим обра-зом.

В вакуумной индукционной печи расплавляют ферросплав на основе железа и пере- 1 о гревают его на 200-250 С выше температуры плавления. В процессе перегрева выше температуры плавления одновременно сни/ жают давление до 5-8 мм рт. ст. пропорционально перегреву. В перегретый ферро- 20 сплав вводят ниобиевую стружку в количестве 15-25% от веса расплава, Затем операции перегрева ферросплава с одновременным пропорциональным снижением давления повторяют 2-5 раз с введением после пере;-25 грева металлического ниобия, например стружки, отходов кускового ниобия. При черегреве ферросплава на 200-250 С выше температуры плавления теплосодержания ферросплава достаточно для нагрева металличес- ЗО кого ниобия в количестве около 20% от веса ферросплава до температуры взаимодейcTBHR HHoGHB c компонентами ферросплава: железом, марганцем, кремнием н другими легирующими элементами. Если вводить 35 ниобий (стружку) в ферросплав, перегретый менее чем на 200 С, то металлический ниобий (стружка) образует твердую настыль. Если перегрев ферросплава производить выше температуры плавления более чем на 250 С, то высокоподвижный расо плав понижает стойкость футеровкн тигля индукционной печи в -3 раза из-за восстановления ниобием окислов футеровки.

Перегрев ферросплава производят при снижении давления до 5-8 мм рт. ст. При эгом расплав раскнсляется углеродом: окис-лы ниобия и других элементов взаимодействуют с углеродом с выделением пузырьков окиси углерода, барботируюших расплав, Благодаря этому дополнительно увеличивается усвоение ниобия вследствие разрушения настылей и снижаются его потери со шлаком.

При многократном (2-5 раз) повторении операций (перегрев ферросплава на 200250оС и снижение давления до 5 мм рт.ст.) повышается содержание ниобия в лига-. туре до 35-75%.

В заключительный период плавки присаживают никель в количестве 5-30% от веса лигатуры. Никель образует со свободным ниобием соединения Ki Щ с температурой плавления 1400оС, в котором растворяется свободный ниобий (остатки стружки и настылей).

Введение 5-30% никеля ускоряет растворение ниобия в расплаве, что приводит в совокупности с проведенными операциями к полному растворению настылей и усвоению ниобия лигатурой с сокрашением продолжительности плавки. При отклонении количества вводимого никеля от приведенных пределов влияние присадки становится неэффективным.

s формул а изобретения

Способ выплавки ниобийсодержашей лигатуры, заключающийся в введении ниобия в жидкий расплав с изменением давления по ходу плавки, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с це.".ью более полного усвоения ниобия лигатурой, ниобнйсодержащий материал загружают в 2-5 приемов в виде металлической стружки или кусков, перегревая каждый раз расплав на 200-250оС выше температуры плавления и одновременно снижая давление до 5-8 мм рт, ст., а в закжочительный период плавки вводят нихель в количестве 5-30% от веса лигату