Способ получения лигатуры Советский патент 1982 года по МПК C21C7/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности, к способам получе- ния лигатур, содержащих хром и алюминий.

Известен способ получения лигатуры, преимущественно в вакуумных индукционных печах, включанидий завалку И сплавление алгаииния и хрома tl

Однако Из-За различной скорости Плавления компонентов лигатуры полученные слитки имеют расслоение по содержанию в нем алюминия и хрома, рассыпаемость и вспенивание расплава слитка при разливке, а также снижается стойкость футеровки тигля при повышении скорости расплавлейия и -перегреве легкоплавкого алюминия,что приводит к проникновению .его в поры и трещины тигля и его разрушению.

Цель изобретения - устранение расслоения, рассыпаемости, пенистости слитка, а также повышение стойкости футеровки печи.

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе получения лигатуры, преимущественно в вакуумных индукционных печах, включающем завалку и сплавление хрома и алюминия, госле расплавления хрома на 50-80% вводят титан в количестве 10-30% от

веса расплава при одновременном снижении давления в печи до .ст., затем через 5-10 минут после полного расплавления хрома растворяют алюминий путем его периодического погружения в расплав.

Способ осуществляется следующим образом..

В разогретый тигель индукционной .

10 печи загружают металлический хром и расплавляют его на 50-80. условиях температура расплава составляет 1870-18900С, т.е. иа 20-50с выше , чем температура плавления хрома.

15 Расплав образуется преимущественно у стенок ТИ.ГЛЯ, а твердый хром остается на днище и в центре. Количество расплава определяют контрольными плавками по расходу электроэнергии.

20

Если количество расплавленного хрома превышает 80%, то температура расплава у стенок повьинается и происходит их разрушение.

Если количество расплавленного

25 хрома менее 50%, то расплав имеет повышенную вязкость и в нем не растворяются вводимые присадки.

Затем в расплав хрома (жидкую фазу) при герметично закрытой печи вво30дят титан в количестве 10-30% от еесэ расплава при одновременном снижении давления до 1-5 мм рт.ст.

Введение титана сопровождается растворением твердого хрома без повышения температуры, так как образующийся расплав хрома и титана имеет пониженную температуру плавления. Лри одновременном снижении давления ijo 1-5 мм рт.ст. происходит выделение газообразного водорода шихты из расплава хрома и титана, а также выделение магния вследствие взаимодействия магнезита на поверхности тигля с титаном с образованием окислов титана, предохраняющих футеровку от разрушения. Если количество вводимого титана менее10%, то получается расплав с повышенной температурой, который pa3NBJBaeT тигель.

Если количество титана больше 30% то происходит кристаллизация расплава и расширение тигля с образованием трещин.

Отклонение давления от пределов 1-5 мм рт.ст. приводит к бурному газовыделению с выбросом расплава или замедленному газовьгделению, что затягивает процесс и приводит к перегреву слоя расплава у стенок тигля.

Выделяющиеся газы усредняют «соста расплава по объему тигля в течение 5-10 мин. Эта продолжительность соответствует периоду растворения титана. Затем в расплаве растворяют алюминий периодическим погружением части слиткА в расплав. Продолжитель-. . ность погружения алюминия составляет 0,2-1,0 мин, затем сляток извлекают и через 1-3 мин вновь погружают в расплав. Количество погружений слитка алюминия составляет 3-6 раз.

Периодичность погружениям, алюминия в расплав обеспечивает выра нивание температуры расплава до 1500-1700С в течение всего периода растворения в нем лк миния.Перепад; температуры расплава по всем збнгич печи составляет ts-ioc.

Если алюминий загружают в тигель печи едииовременно одной порцией, то на поверхности расплава образуется слой перегретого на 800-1000°С алюминия, который разрушает тигель печи и приводит к расслоению слитка.

При периодическом погружении алюминия температура расплава составляет ISOO-ITOO C и имеет перегрев на 20-50°С выше температуры плавления лигатуры.

Получакичаяся лигатура имеет однородный состав и плотную структуру слитка.

Пример. В про1уышленных условиях в индукционно-вакуумной печи емкостью 1000 кг и мощностью 600 кВт проводят серию плавок лигатуры, содержащей хром и алюминия, как по предлагаемому,так и по известному способам,

В обоих случаях тигель печи изготовлен из огнеупорной массы на основе плавленного магнезита 94% с 0 добавкой электрокорунда 6%.

Плавки по предлагаемому способу проводят следующим образом.

в разогретый открытый тигель индукционной печи загружают металлический хром в количестве 750 кг и расплавляют его на 50-80%. Затем печь герметизируют и в образовавшуюся жидкую фазу вводят титан (в виде обрези) в количестве 10-30% от веса расплава (37,5J 109 и 180 кг) при одновременном снижении давления до 15 мм рт, ст. Через 10 мин после полного расплавления хрома проводят растворение алюминия периодическим 3, 4 и б-кратннм погружением слитка в жидкую ванну. Количество алюминия 115; 186 и 257,5 кг.

После окончания присадки алюминия лигатуру сливают в изложницу. В плавках по второму варианту слитки имеют средний вес по 1045 кг, плотные и однородные по составу без признаков пористости и пенистости.

.Последующее рассыпание слитков 2 также отсутствует.

Содержание компонеитов лигатуры по сечению слитка второй вариант представлено в таблице.

в других плайках отклонение содержання хрома составляет до il,5%, алюминия 11,5 абс.%. Стойкость футеровки составляет по первому варианту 30, по второму 40,по третьему 35 плавок.

формула изобретения

Способ получения лигатуры, преимущественно в вакуумных индукционных печах, включакпдий завалку и сплавление хрома и алюминия, о т л и ч а юЭ 9088466

щ и И с я тем, что, с целью устране-через 5-10 гт после полного расплавния расслоения, рассыпаемости и пе- ления хрома растворяют алюминий путем

нистости слитка, а также повьипенияего периодического погружения в

стойкости футеровки печи, после рас-расплав.

плавления хрома на 50-80% вводят ти-Источники информации,

тан в количестве 10-30% от веса расп-принятые во внимание при экспертизе

лава при одновременном снижении дав-5 i. Авторское свидетельство СССР

ления в печи до 1-5 мм рт.ст., затем 443604, кл. С 21 С 7/00, 1974.