Способ получения сплава на основе титана Советский патент 1975 года по МПК C22D7/06 C22C15/00 

i

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к производству ферросплавов, например, на основе титана.

Известен способ получения сплава на основе титана в индукционных печах путем расплавления отходов титана и металлодобавок. После расплавления шихты сплав разливают в изложницы.

Недостатком такого способа является то, что 30-40% отходов титана окисляется и за счет углеродистых примесей переходят в карбиды титана.

Получается тугоплавкая масса, которая налипает на стенки тигля, и настыли препятствуют продолжению плавки.

При использовании такого способа имеет место настылеобразование в плавильных тиглях, которое приводит к снижению производительности печи, потерям титана и повыи1ению содержания окисных включений в сплаве.

С целью снижения настылеобразования в тигле плавильной печи предложен способ, по которому сначала расплавляют 20-60% шихтовой смеси от общего количества па плавку вместе со смесью плавикового шпата и извести, взятых в соотношении 1 : (0.2-0,5), а в полученный металлический расплпв вводят остальную шихту, кроме того, и печи создают

2

1атмосферу аргона

давлением

под 10 мм рт. ст.

В магнезитовый тигель индукционной печи -вставляют цилиндр из листовой стали, в который загружают шихтовую смесь, состоящую из титановых отходов (стружка) и металлодобавок (железный лом, феррохром, ферросилиций и др.). Количество титановых отходов в шихтовой смеси составляет 20-

70%. Количество шихтовой смеси, загруженной в цилиндр из листовой стали, составляет 20-60% от общего количества смеси, приготовленной на плавку.

Вместе с шихтовой смесью в тигель печи

загружают смесь плавикового шпата и извести, взятых в соотношении 1 : (0,2-0,5).

Индукционную печь герметизируют, создают давление 1 -10 мм рт, ст. и повышают мои ность до оптимальной. Шихтовая смесь

расплавляется и покрывается шлаковым расплавом. Количество шлакз составляет 1-2% от веса сплава. Шлак состоит из окиси кальция и фтористого кальция.

Шлаковый расплав и давление 1 -10 лм

рт. ст. препятствуют набрызгиванию капель сплава на стенки тигля.

Если давление в зоне тигля менее 1 мм рт. ст., из сплава выделяются брызги, приводящие к настылеобразованию.

При давлении более 10 мм рт. ст. тптаноиая стружка окисляется и окислы осаждаются в виде настылей. Создание давления в печи аргоном снижает окисленность металлического расплава и выделение окислов на стенках тигля ниже уровня расплава.

Шлакообразующие - известь и плавиковый шпат в соотношении 1 : (0,2-0,5) -после расплавления растворяют окислы титана и карбида титана и препятствуют их осаждению на стенках тигля.

Затем печь открывают и вводят под слой шлака в металлический расплав остальную часть шихтовой смеси. Процесс растворения загружаемой шихты проходит без контакта титановых отходов с воздухом и без образования окислов.

Шлак на поверхности сплава препятствует растворению кислорода в сплаве.

После растворения загружаемой шихтовой смеси сплав на основе титана через 2-5 мин. полностью сливают в изложницу и начинают новую плавку.

Если количество первой порции шихтовой смеси более 60% или менее 20% от общего количества шихты на плавку, то продолжительность растворения последующей шихты увеличивается, снижается производительность печи и повыщается окисленность сплава.

Состав получаемого сплава следующий: титана - 70,5%, кремния - 0,26%, алюминия - 0,18%; углерода - 0,08%, серы -0,01%, фосфора 0,029%, и другие примеси, остальное железо.

Предмет изобретения

1.Способ получения сплава на основе титана в вакуумной индукционной печи, вд лючающий расплавление шихтовой смеси, состоящей из отходов титана и металлодобавок, и последующую разливку, отличающийся тем, что, с целью снижения настылеобразования в тигле, сначала расплавляют шихтовую смесь в количестве 20-60% от общего количества на плавку совместно со смесью плавикового щпата и извести, взятых в соотношении 1 : (0,2-0,5), а остальную шихтовую смесь вводят в полученный металлический расплав.

2.Способ по п. I, отличающийся тем, что в печи создают атмосферу аргона, поддерживая давление 1 -10 мм рт. ст.