Способ получения титансодержащих сплавов и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК C21C7/00 

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 в нутри обечайки и футерованной емкости 1 сверху вниз за счет гравитации или привода. С целью удобства эксП1 уатации палая обечайкаснабжена съемным днищем и выполнена переносной. Изобретение позволяет получить сплав с содержанием титана более 30 мас.%. 2 с.п. и 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к процессам получения ферросплавов. Цель изобретения - повышение массовой доли титана в титансо- держащем 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 дополнительноо ел00Ji^

Изобр1етение относится к металлургии, в частности к процессам получения ферросплавов для выплавки и электродуговой сварки стали.

Известны способы получения титансодержащих 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 без внешнего нагрева. При -этом титановый скрап загружается в ковш и заливается сверху жидким перегретым расплавом.

Известно устройство для получения титановых сплавцв 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 скрапа (0,100,85 т/м для его размещения необходима емкость, значительно превышающая по объему объем заливаемого перегретого расплава (плотность жидкого железа 7.0 т/м и образующегося титанового сплава (плотность 5-6 т/м, 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, итеплорых потерь системы расплав-скрап-ковш, не обеспечивает получение массовой доли титана в конечном продукте более 30%.

Цель изобретения - повышение массовой доли титана в титансодержащем сплаве, а также удобство эксплуатации устройств ля получения титансодержащего сплава.

Поставленная цель достигается тем. что

согласно способу получения титансодержащих сплавов в футерованной емкости без внешнего нагрева, включающему заливку перегретого расплава на основе железа и

смешение его с титановым скрапом в футерованной 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 футерованную емкость, дополнительно снабжено

полой металлической обечайкой, литниковым каналом, выгюлненным снизу или сбоку, и поршнем с приводом, размещенным сверху 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

железа в футерованную емкость снизу или сбоку и подачу титансодержащего скрапа сверху непрерывно по мере растворения и одновременно через всю поверхность металлической ванны в футерованной емкости. Для удобства эксплуатации устройства полая металлическая обечайка снабжена съемным днищем и выполнена переносной. На фиг. 1-3 представлена схема конкретного выполнения предлагаемого устройства.

Пример 1. Получение титансодержащего 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 обечайка 3, расширяющаяся снизу и упирающаяся в стенки ковша на расстоянии 250 мм от дна.

Объем ковша ниже обечайки и обечайка заполнены отходами титанового сплава 4 стружкой и тонколистовой обрезью(94% титана). Сверху на отходы титанового сплава 4 установлен поршень 5, массой 40 кг, связанный с траверсой б ковша 1 тросом. Длина троса обеспечивает опускание нижнefгo торца поршня 5 до уровня нижнего торца обечайки 3.

Жидкий расплав на основе железа (сталь марки 3) выплавляют в индукционной печи ИСТ-0,16. Ковш 1 наклоняют в сторону носка и подают краном под желоб Г1ечи. Производят выпуск порции стали из печи в ковш 1 по литниковому каналу 2 под титансодержащий скрап 4. По окончании выпуска ковш 1 поворачивают в вертикальное положение и устанавливают на рабочей площадке.. Под давлением поршня 5 отходы 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 tHTaHa в нем...

Результаты опытов приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. Получение титансодержащего сплава осуществляют в футерованной емкости 1 с боковым литниковым каналом 2 и переносной, расширяющейся к низу, конической обечайкой 3, установленной на футерованную емкость 1 соосно с ней. Обечайка 3 снабжена съёмным днищем 4, выполненным в виде шибера, перемещаемого нормально оси обечайки 3 спом щью тросовой лебедки 5. Сверху на обечийке 3 установлена крышка 6 с закрепленным на ней с помощью троса 7 поршнем 8. Длина троса 7 обеспечивает ход поршня 8 под действием собственного веса по всей длине обечайки 3 и, частично, по высоте полости футерованной емкости 1. В днище футерованно,й емкости 1 выполнено выпускноеотвррстие 9, запирающееся огнеупорной пробкой 10.

Титансодержащий скрап, состоящий из стружки и тонколистовой обрези (95% титана), загружают в обечайку 3 с закрытым днищем. После загрузки требуемого количества титанового скрапа на обечайку 3 устанавливают крышку с закрепленным на тросе поршнем 8. Футерованную емкость 1 устанавливают к индукционной печи ИСТ0,25 так, чтобы произвести выпуск из нее сплава на основе железа непосредственно в литниковый канал 2. Футеровку емкости

прогревают газовой горелкой. После зтого на емкость 1 устанавливают 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 зтого сплав на

основе железа (ст. марки 3) при 16501700°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 30%, что расширяет применимость этой технологии в промышленности по сравнению с известным способом и

повышает рентабельность производства. Кроме того, появляется возможность использования в качестве титансодержащего скрапа наиболее дешевых отходов - вьюнковой стружки без какой-либо предварительной ее обработки, так как объем используемой партии титансодержащей шихты не ограничен объемом ковша.

Формула из обретения

сплавов в футерованной емкости без внешнего нагрева, включающий заливку перегретого расплава на основе железа и смешение его с титановым скрапом в футерованной

емкости, отличающиТлся 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.

оно дополнительно снабжено полой металлической обечайкой, литниковым каналом, выполненным снизу или сбоку, и поршнем с приводом, размещенным сверху над емкостью.

Фкг.2

Таблица

Таблица 2