Сплав для выплавки лигатуры

Сплав для выплавки лигатуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

92 в 74 893

8.8) 4 l

-k.,,-...-, .... Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (71) Заявитель -(54) СПЛАВ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ЛИГАТУРЫ

Изобретение относится к черной метал лургии, в частности к сплавам, используемым в качестве восстановителей для силикотермической выплавки лигатур.

Известен сплав |.1 ) следующего соста ва, вес. %:

Ванадий 15-35

Кремний 1,5 - 25

N арганец 7.- 20

Хром до 5

Углерод 0,5- 1,5

Азот 3-8

Алюминий До 3

Железо Остальное

Недостатками этого сплава являются

1S низкие восстановительная и осадительная способности.

Марганец 5 -25

Хр 1-3

Титан О,l - 2,0

Углерод 0,2 — 4,0

Азот 0,01 - 0,4

Железо Остальное

Недостатками известного сплава явля ются низкие восстановительная и осади— тельная способности и неудовлетворителъ а ная равномерность распределения ванадия, титана, углерода и азота и лигатуре.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности и достигаемому эффекту является сплав (2) следующего состава, вес. %:

Ванадий 5» 14, Кремний 5-30

Белью . изобретения является повъппение восстановительной и осадительной способностей сплава и повышение равномерности распределения ванадия, титана, углерода и азота в лигатуре..

Для достижения поставленной цели сплав для выплавки лигатуры, содержаший жвлеэо, ванадий, титан, хром, марганец, углерод, азот и кремний, дополнительно содержит магний н барий при следуюшем соотношении компонентов, вес. %:

98 1423

Железо 10 — 33

Ванадий 3-10

Титан 1-5

Хром 1-5

Марганец 2-7 f

Углерод 0,2 — 1,0

Азот 0,02 - 0,1

Магний 0,2 — 3,0

Барий 0,1- 1,0

Кремний Остальное 10

Сплав используют для выплавки лигатуры, содержащей кремний, железо, кал ций, ванадий, титан, крам, марганец, углерод, азот, магний и барий, путемсовместногопроплавленияс известью иплавиковым 1> шпатом. Дополнительно шихта может содержать один или несколько оксидов легируюших элементов - ванадия, титана, хро» ма и марганца.

В процессе плавки кремний сплава Ж взаимодействует с известью и оксидами легируюших элементов, вводимых в шихту и восстанавливают их. B результате в получаемой лигатуре образуется дисилициды кальция и других восстановительных элеl}feHToB, Количество восстановленных эле-, ментом и, соответственно, их дисилишщов

Определяется количеством свободного крем ния в сплаве.

Ванадий и титан в сплаве связаны с 30 углеродом и азотом в прочные карбиды и карбонитриды, практически нерастворимые в силицидах. Барий и магний являются поверхностно-активными компонентами в сплаве. Поэтому они снижают размеры у выделения карбидов и карбанитридов ванадия и титана в самостоятельную фазу, а адсорбируясь на их межфаэной границе, усиливают связь этих обособлений с металлическим расплавом. В результате кар-а0 биды и карбоннтриды выделяются в, более днсперсном виде и органически вовлекают ся s còðóêòóðó сплава, а в дальнейшем и образующейся лигатуры, равномерно распределяясь по ее объему, 45

Капли лигатуры, обладая большей плотностью по сравнению с плотностью шлака, оседают из шлака на полину печи.

Пример, В герметичной лаборатоной печи с инертной атмосферой (аргон высокой чистоты) по 4 вариантам сплавлением иэ чистык компонентов: карбонильного железа марки В-3, хрома марки

ЭРХ, электролитического ванадия марки

ВЭЛ-1, дистиллированного электролитического марганца, электролитического титана, монокристаллов кремния высокой чистоты и химически чистых карбида хрома (9% С), дисилицида бария (29% >1 ), нитрида ванадия (22,3% H ) и дисилицида магния (70%61 ) получают сплавы для выплавки лигатуры. Выплавку сплавов проводят в кварцевых тиглях при 1400 С.

Полученные сплавы измельчают до крупности 2 мм. Затем каждый сплав смешивают с шихтовыми материалами: известью (98% СаО), плавиковым шпатом и пятиокнсью ванадия крупностью менее 2 мм.

На 100 r сплава берут 50 г извести, 5 г плавикового шпата и 5 г пятиокиси ванадия. Перемешанную шихту загружают в тигли из окиси магния, накрытые крышками из того же материала для предотвращения науглероживания продуктов плавки.

Плавки проводят в печи с графитовым нагревателем при 1600 С, В табл. 1 приведены составы предлагаемого сплава и показатели выплавки лигатур; в табл. 2 — составы полученных лигатур и распределение компонентов в лига туре.

Как следует из приведенных в табл. 1 и 2 данных, предлагаемый сплав в сравнении с прототипом обладает повышенной восстановительной и осадительной способностями. Содержание невосстановленного ванадия в шлаках в 1,9 - 3,2 раза ниже, а потери металла со шлаком в 5,46,7 раза меньше. В слитках лигатуры достигается повышение равномерности распределения ванадия, титана, углерода и азота в случае применения предлагаемого сплава в сравнении с известным.

Экономический эффект при использовании предлагаемого сплава при выплавке лигатур за счет снижения потерь ванадия и татитана составляет 25 тыс. руб. в год.

98l 423

Таблица

1 10,0 10,0 5,0 5,0 7,0 1,0 0,1

3,0 1,0 57,9

2 21,5 6,5 3,0 3,0 4,5 0,6 0,06 1,6 0,55 58,69

3,0 1,0 1,0 2,0 0,2 0,02 0,2 0,1

6 5 30 30 45 06 006 Нет Нет

Продолжение табл. 1

103,2 59,3 0,05 0,13, 0,042 4,05

100,2, 57,7

0,59

0,46 О: 120 22, 17

3 33,0

Прототип 21,5

Пр тотиев

100,8 60,2

100,7 61, 1

0,09 О 09 0,037 3,3

О, 16 О, 10 0,062 3,83

59,48

60,84

СУ81423

Г- с4

l e сЧ о о о Ф о ооо о сЧ с0 о

l СЧ т

j0) d> О) о о о сЧ сЧ о

Ф

0) с4. еЧ о сО Г Ч сО 4- ("

° 3 чг н

IO l н сЧ сЧ н н

С) сЧ н

О) о

0) 3. о

Ж р х к

Ф сО )В

IO н а к о

<О сО гЯ

Ф о о сО о о сЧ

G о н о о

Щ

О) о о (Ч о о

4)

Ч

Ч о с4 с)

Ч

C) о сО

Ф о

Щ о

Ф сЧ

hl н г о сЧ

If) сЧ

6) сЧ н

Ф

Ф

l о

Ф

IO

О) сЧ

Щ

0) сЧ ср СЧ сЧ

ФФ

ФФ с0 сО о о о о

Ф сО

СО IO о о

Ч сЧ

О) 0) сЧ сЧ

Р) н о о

О) Ф нФ н сО

Ф 00, О) О) сЧ сЧ о о о о

Ф сО о о о о сО н

IO IO

lO IO сЧ ч Г ч с-> о о с ) н сЧ с ) сО " сЧ с) < о сО сО Ф м а о Е

IO

l сЧ

0 ) 9 981423 10

Формула изобретения Титан 1-5

Хром 1-5

Сплав для выплавки лигатуры, содер- Марганец 2-7 жаший железо, ванадий, титан, хром, мар- Углерод 0,2 - 1,0 ганец, углерод, азот и кремний, о т л и — з Азот 0,02 - 0,1 ч а ю ш и и с я тем, что, с целью ловы- Магний 0,2 - 3,0 шения восстановительной и осадительной Барий 0,1- 1,0 способностей сплава и повышения равно- Кремний Остальное мерности распределения ванадия, титана, Источники информации, углерода и азота в лигатуре, он дополни- >4 принятые во внимание при экспертизе тельно содержит магний и барий при сле- 1. Авторское свидетельство СССР дуюшем соотношении компонентов, вес.%: ¹ 246861, кл. С 22 С 35/00, 1968.

Железо 10 — 33 2. Авторское свидетельство СССР

Ванадий 3-10 №451779,,кл. С 22 С 35/00, 1973.

Составитель А. Соловей

Редактор Е. Дичинская Техред М.Гергель Корректор В. Бутяга

Заказ 9640/40 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4