Сплав для выплавки лигатуры Советский патент 1982 года по МПК C22C35/00 

(54) СПЛАВ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ ЛИГАТУРЫ

Изобретение относится к черной мет , в частности к сплавам, исполь зуемым в качестве восстановителей дл силикотермической выплавки лигатур., Известен сплав Cl следующего сос ва, вес, % : Ванадий15 - 35 Кремний1,5 - 25 Иарганец7-20 Хромдо 5 Углерод0,5-1,5 Азот3-8 АлюминийДо 3 ЖелезоОстальное Недостатками этого сплава являются низкие восстановительная и осадительна способности. Наиболее близким к предлагаемому технической сущности и достигаемому эффекту является сплав 2 J- следующег состава, вес. %: Ванадий5 - 14. Кремний5 - ЗО .5 - 25 М1зрганец 1-3 Хром 0,1 - 2.О Титан О, - 4,О Углерод О.О1 - О,4 Азот Железо Остальное Недостатками известного сплава явл1Н ются низкие восстановительная и осеши- тельная способности и неудовлетворитель ная равномерность распределения ванадия, титана, углерода и изота в лигатуре. Целью изобретения является повьппение восстановительной и осадителыюй способностей сплава и повышение равномерности распределения ванадия, титана, углерода и азота в лигатуре. Для достижения поставленной пели сплав для выплавки лигатуры, содержащий железо, ванадий, титан, хром, марганеп, углерод, азот и кремний, дополнительно содержит магний и барий при следующем соогнощенив компонентов, вес. %: 1О - 33 Железо Ванадий 3 - 1О 2-7 Марганец 0,2 - 1,0 Углерод 0,02 - О,1 0,2 - 3,0 Магний 0,1 - 1,0 Кремний Остальное Сплав используют для выплавки лигатуры, содержащей кремний, железо, кальций, ванадий, гитан, xpt)M, марганец, углерод, азот, магний и барий, путем совместного проплавления с известью и плавиковым шпатом. Дополнительно шихта может содержать один или несколько оксидов легирующих элементов - ванадия, титана, хро ма и марганца. В процессе плавки кремний сплава взаимодействует с известью и оксидами легирукших элементов, вводимых в шихту и восстанавливают их. В результате в по лучаемой лигатуре образуется дисилициды кальция и других восстановительных эле- lyieHtoB. Количество восстановленных эле- ментом и, соответственно, их-дисилишадо определяется количеством свободного крем ния в сплаве. Ванадий и титан в сплаве связаны с . углеродом и азотом в прочные карбиды и карбонитриды, практически нерастворимые в силицидах. Барий и магний язаляются по верхностно-активными компонентами в сплаве. Поэтому они снижают размеры вьшеления карбидов и карбонитридов вана дия и титана в самостоятельную фазу, а адсорбируясь на их межфазной границе, усиливают связь этих обособлений с металлическим расплавом. В результате кар биды и карбонитриды выделяются в более дисперсном виде и органически вовлекают ся в Структуру сплава, а в дальнейшем и образующейся лигатуры, равномерно расп деляясь по ее объему, Капли лигатуры, обладая большей плот ностью по сравнению с плотностью шлака оседают вз шлака на подину печн. П р и м е р В герметичной лаборатоной печи с инертной атмосферой (аргон высокой чистоты) по 4 вариантам сплавлением из чистых 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), дисилнцида бария (29%5l ), нитрида ванадия (22,3% N ) и дисилишща магния (7O%Sl ) получают сплавы для выплавки лигатуры. Выплавку сплавов проводят в кварцевьк тиглях при 140О°С. Полученные сплавы измельчают до крупности 2 мм. Затем каждь1Й сплав смешивают с шихтовыми материалами : известью (98% СаО), плавиковым шпатом и пяти- окисью ванадия крупностью менее 2 мм. На 1ОО г сплава берут 50 г извести, 5 г плавикового шпата и 5 г пятиокиси ванадия. Перемешанную шихту загружают в тигли из окиси магния, накрытые крьпиками из того же материала для предотвращения науглероживания продуктов тшавки. Плавки проводят в печи с графитовым нагревателем при 1 бОО С. В табл. 1 приведены составы предлагаемого сплава и показатели вьшлавки лигатур; в табл. 2 - составы полученных лигатур и распределение компонентов в лигатуре. 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 5,4 - 6,7 раза меньше. В слитках лигатуры достигается повьпиение 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.

Таблица I Формула изобретений Сплав для выплавки лигатуры, содержаитий железо, ванадий, титан, хром, марганец, углерод, азот и кремний, о т л и - $ чаюшийся тем, что, с целью повышения восстановительной и осадительной способностей сплава и повышения равномерности распределения ванадия, титана, углерода и азота в лигатуре, он дополни- О тельно содержит магний и барий при следующем соотношении компонентов, вес.% : Железо10-33 Ванадий .3 - 1О 981423 п М N. 1-5 1-5 2-7 Марганец 0,2 - 1.0 Углерод 0,02 - 0.1 0,2 - З.О Магний О,1 - 1,О Кремний Остальное Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 246861, кл. С 22 С 35/ОО, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР 451779, кл. С 22 С 35/ОО, 1973.