Способ получения лигатуры

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу получения лигатуры для рафинирования стали. Предложен способ получения лигатуры, включающий введение твердых частиц феррованадия в расплав алюминия или алюминийсодержащего материала, где процесс нанесения покрытия ведут при температуре 820-950^oС с выдержкой 60-240 с до образования пленки толщиной 0,37-1,104 мм. Изобретение позволяет получить плотное и прочное покрытие алюминия или алюминийсодержащего материала на феррованадии для создания локальных зон при легировании ванадийсодержащих сталей.

Данное изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу получения лигатуры для рафинирования стали.

Известен способ получения лигатуры, включающий введение твердых частиц в расплав и получение покрытия на твердых частицах. В этом способе гранулированный магний вводят в расплавленный поток кремнийсодержащего ферросплава [1].

Наиболее близким является способ получения покрытия на частицах ферротитана [2].

Данный способ предназначен для получения покрытия алюминия или алюминийсодержащего материала на частицах феррованадия.

Цель изобретения - создание плотного и прочного покрытия алюминия или алюминийсодержащего материала на феррованадии для получения локальных зон при легировании ванадийсодержащих сталей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения лигатуры, включающем введение твердых частиц в расплав и получение покрытия на твердых частицах, в качестве твердых частиц берут феррованадий, вводимый в расплав алюминия или алюминийсодержащего материала, процесс нанесения покрытия ведут при температуре расплава 820-950^oС с выдержкой 60-240 с.

Выбор режимов (температура, выдержка) обусловлено следующим. При выдержке более 240 с не происходит рост толщины пленки, а при выдержке менее 60 с не успевает образоваться пленка алюминия или алюминийсодержащего материала требуемой толщины. Получение плотной и прочной пленки из алюминия или алюминийсодержащего материала оптимальной толщины возможно лишь в определенном интервале температур. Это связано с тем, что жидкий расплав, попадающий в шероховатости, микропоры и капилляры на поверхности куска ферромарганца, удерживается в них за счет поверхностного натяжения, это происходит только в интервале температур 820-950^oС.

Получение плотной и прочной пленки из алюминия или алюминийсодержащего материала оптимальной толщины возможно лишь в определенном интервале температур. При температуре ниже 820^oС жидкоподвижность алюминийсодержащего расплава недостаточна для затекания в поры и капилляры на поверхности ферромарганца, а при температуре выше 950^oС наблюдается вытекание жидкого расплава из них. В том и другом случаях невозможно получить пленку нужной толщины.

Данный способ получения лигатуры осуществляется следующим образом: - нанесение алюминиевой пленки на феррованадий осуществляется в нагревательной печи; - твердые частицы феррованадия погружают в расплавленный алюминий или алюминийсодержащий расплав при температуре расплава 820-950^oС и выдерживают в нем 60-240 с.

Конкретные примеры выполнения способа 1. Исходный материал: феррованадий марки ФВд-350, алюминиевые отходы следующего состава: алюминий - 71,5%, кремний - 2,7%, магний - 5,3%, марганец - 20,5%. Защитную пленку получали погружением кусков феррованадия в расплав указанного состава. Температура расплава 840^oС, выдержка 75 с.

В результате получается плотная и прочная пленка толщиной 0,731 мм.

2. Исходный материал: феррованадий ФВд-350 алюминийсодержащий сплав - силумин. Пленку получали погружением в расплавленный силумин кусков феррованадия. Температура расплава 900^oС, выдержка 195 с. В результате получается плотная и прочная пленка толщиной 0,96 мм.

При выплавке ванадийсодержащих сталей был использован в качестве лигатуры феррованадий в защитной оболочке из алюминийсодержащего материала, что позволило стабильно повысить степень усвоения ванадия в стали на 19%. При этом использование нанесения алюминиевого покрытия алюминийсодержащих материалов частично заменяет чушковой алюминий для окончательного раскисления, что улучшает экономические показатели плавки.

Использование частиц феррованадия, покрытого слоем алюминия или алюминийсодержащего материала, обеспечивает создание искусственных локальных зон, в которых создаются благоприятные условия для процесса легирования, что позволяет стабильно получать более высокие значения содержания ванадия в стали при уменьшенном расходе феррованадия.

Источники информации 1. Патент РФ 2058416, кл. С 22 С 35/00, 20.04.96.

2. Патент РФ 2163646, кл. С 22 С 35/00, 15.12.1999.

Формула изобретения

Способ получения лигатуры, включающий введение твердых частиц в расплав для получения покрытия на твердых частицах, отличающийся тем, что в качестве твердых частиц берут феррованадий, который вводят в расплав алюминия или алюминийсодержащего материала, а процесс нанесения покрытия ведут при температуре 820-950^oС с выдержкой 60-240 с до образования пленки толщиной 0,37-1,104 мм.