Способ получение сплавов Советский патент 1932 года по МПК C25C3/36 

Изобретение касается способов получения сплавов, преимущественно малоуглеродистых и малокремнистых ферросплавов, путем электролиза в расплавленной среде соединения металлов сплав . которых надлежит получить; изобретение это состоит в том, что в качестве растворителя для соединения металлов применяют алюминат щелочного или щелочноземельного металла, или смеси таких алюминатов, а в качестве материала для катода берут получаемый сплав или один из его компонентов.

Обычным методом получения ферросплавов является плавка в электрической дуговой печи кислородных соединений соответствующего металла с углем и с добавкой железа в том или ином виде. Однако, благодаря наличию в шихте избытка углерода и легкости образования карбидов некоторых металлов в условиях плавки в электропечи, сплав получается с высоким содержанием углерода и не применим в случаях получения малоуглеродистых специальных сталей. Рафинирование таких ферросплавов в некоторых случаях, например феррохрома ферромолибдена и др., достигается вторичной переплавкой над окислительным шлаком (с рудой). Эта операция, конечно, удорожает получаемый продукт. При получении других ферросплавов, например феррованадия, ферротитана, находят применение алюминотермический и силикотермический методы. Но при этом сплав получается с содержанием соответственно алюминия или кремния, - большим, чем это допускается нормами, и стоимость его secbi ja велика благодаря высокой стоимости восстановителей.

Для получения малоуглеродистого и малокремнистого феррованадия в 1909 г. GinoM был предложен электролитический метод, который не получил распространения, благодаря сложности получения электролита и еще большей сложности регенерации побочных продуктов, без чего способ является коммерчески не выгодным. Кроме того, вследствие обильного выделения паров серы, создаются технические затруднения в конструкции самого электролизера. В довершение всего выпуск сплава из ванны невозможен, так как температура плавления получаемого сплава выше температуры кипения электролита. Поэтому по накоплении определенного слоя сплава, ванну приходится разбирать и выламывать наплавленный металл, а затем вновь ее собирать.

в предлагаемом электролитическом способе получения сплавов и, в частности, ферросплавов все вышеуказанные недостатки предполагается устранить.

Электролизу подвергаются соединения тех металлов, которые желательно получить в чистом виде или в виде сплава с другими металлами. Растворителем для соединения служит расплавленный алюминат щелочного или щелочно - земельного металла, или смесь таких алюминатов. Соединения ванадия,титана, хрома, молибдена, марганца и многих других металлов хорошо растворяются в этом растворителе. Получение электролита производится весьма просто в самой ванне расплавлением смеси глинозема и, например, извести (при применении алюмината кальция) в соответствующих пропорциях. Расплавление и поддерживание в расплавленном состоянии производится за счет электрической энергии, подаваемой для электролиза. По расплавлении растворителя прибавляют до определенной концентрации соединение (окись, сульфид, фторид или др.) осаждаемого металла и эту концентрацию - (10%) поддерживают, добавляя этого соединения по мере обеднения им ванны. Другой компонент сплава (например железо) может быть введен либо в виде металла (струж1/и),, либо в виде подобйого же соединения, при чем при подборе концентраций того или другого соединения можно добиться осаждения | компонентов в желаемых пропорциях. I Так, например, подвергая электролизу | окись хрома и добавляя в ванну никель в металлическом виде, или же в виде того же соединения в тех или иных Количествах, получают сплавы типа „нихром любого состава. Температура плавления электролита 1450° и нормально для сплавов, температура плавления которых близка к указанной, электролиз ведется при температуре 1500, что дает возможность выпуска металла и непрерывного действия ванны. Если же ведется

электролиз сплава с более высокой температурой плавления, например ферромолибдена, ферровольфрама, то, благодаря чрезвычайно высокой температуре кипения электролита, можно свободно, не опасаясь улета электролита, поднять температуру ванны соответствующим повышением плотности тока до температуры плавления получаемого сплава. Расход растворителя практически не велик, благодаря ничтожной упругости пара и, следовательно, малому улету. Никаких побочных продуктов, требующих регенерации, при этом процессе не получается, что упрощает и удешевляет установку. Катодом должен служить в случае получения чистых металлов осаждаемый металл, а в случае получения сплавов-тот же сплав или один из его компонентов, например, в случае получения ферросплава, катодом может быть железо или получаемый ферросплав; в случае получения нихрома,- катодом может быть никкель. Применение угольных катодов не желательно во избежание науглероживания получаемого продукта.

Пример. Электролизу подвергалась титановая кислота в растворе расплавленного алюмината кальция. Катод железный. Полученный сплав-ферротитан имел состав: титана-21,45 % и углерода- 0,08/о.

Предмет патента.

Способ получения сплавов, преимущественно малоуглеродистых и малокремнистых ферросплавов, путем электролиза в расплавленной среде соединения металлов, сплав которых надлежит получить, отличающийся тем, что в качестве растворителя для соединения металлов применяют алюминат щелочно-земельного металла или смеси таких алюминатов, а в качестве материала для катода берут получаемый сплав или один из его компонентов.