Способ получения лигатуры

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу получения лигатуры для рафинирования стали. Способ включает гальваническое нанесение защитного алюминиевого покрытия на поверхность твердых частиц ферромарганца в аминоэфирном электролите при плотности тока от 0,5 до 12 А/м² и температуре электролита 15-35°С с выдержкой частиц ферромарганца на катоде от 15 до 200 с до образования алюминиевого покрытия толщиной 5-40 мкм. Способ позволяет получить тонкий алюминийсодержащий слой и использовать ферросплав для легирования сталей, в которых ограничено содержание алюминия.

 

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 лигатуры, включающий введение твердых частиц ферромарганца в расплав алюминия или алюминийсодержащего материала, где процесс нанесения покрытия ведут при 800-900°С с выдержкой 60-300 с до образования пленки толщиной 0,516-1,506 мм /2/.

Данный способ предназначен для получения покрытия алюминия на частицах ферромарганца и создания плотного и прочного покрытия алюминия или алюминийсодержащего материала на ферромарганце для получения локальных зон при легировании, раскислении и рафинировании марганецсодержащих сталей.

Однако ферромарганец в защитной оболочке, полученный данным способом, из-за большой толщины пленки, а следовательно и большой массы вносимого алюминия в расплав, нельзя использовать для легирования сталей, в которых ограничено содержание алюминия.

Задачей изобретения является получение тонкого слоя алюминия на поверхности частиц ферромарганца.

Поставленная задача достигается тем, что на поверхность ферромарганца защитное покрытие наносится гальваническим способом. Гальваническое нанесение алюминиевого покрытия в аминоэфирном электролите, где процесс нанесения покрытия ведут при плотности тока от 0,5 до 12 A/м² и температуре электролита 15-35°С с выдержкой частиц ферромарганца на катоде от 15 до 200 с до образования алюминиевого покрытия толщиной 5-40 мкм. Аноды алюминиевые. Очевидно, что растворение покрытия такой толщины в жидком металле практически не оказывает влияние на содержание алюминия в стали.

Обоснование времени выдержки поясним на примере.

Например, при времени выдержки менее 15 с наблюдается пятнистость получаемого покрытия и толщина покрытия получается менее 5 мкм. При времени выдержки 200 с в приведенном интервале температур и плотности тока толщина покрытия составляет 40 мкм. Дальнейшее увеличение времени выдержки приведет к увеличению толщины покрытия (40 мкм), что увеличивает сверхнормативное содержание Al в стали при легировании ферромарганцем.

Температурный интервал поясним на следующем примере. При температуре ниже 15°С при плотности тока 0,5 до 12 А/м² электролит имеет низкую катодную поляризацию и соответственно процесс характеризуется низкой скоростью. При температуре выше 35°С при плотности тока от 0,5 до 12 А/м² скорость осаждения становится постоянной и дальнейшее увеличение температуры не увеличивает скорость осаждения.

Данный способ получения лигатуры осуществляется следующим образом:

- нанесение алюминиевого покрытия на ферромарганец осуществляется на катоде в гальванической ванне.

- твердые частицы ферромарганца погружают в электролит следующего химического состава (в мольных долях): AlCl₃ (0,36-0,38), Н-бутиламин (0,12-0,17), диэтиловый эфир (0,5-0,52) при температуре 15-35°С и выдерживают в нем 15-200 с.

В результате получается плотное и прочное покрытие толщиной 5-40 мкм.

При выплавке марганецсодержащих сталей в качестве лигатуры был использован ферромарганец с защитным покрытием из алюминия, что позволило повысить степень усвоения марганца в стали на 12% по сравнению с обычным ферромарганцем.

Использование частиц ферромарганца с алюминиевым покрытием обеспечивает создание искусственных локальных зон, в которых создаются благоприятные условия для процесса легирования и раскисления, что позволяет стабильно получать более высокие значения содержания марганца в стали и уменьшить расход ферромарганца.

Источники информации

1. Патент РФ №2058416, кл. С22С 35/00, 20.04.96.

2. Патент РФ №2202647, кл. С22С 35/00, 20.04.2003.

Способ получения лигатуры на основе ферромарганца, включающий нанесение защитного алюминиевого покрытия на поверхность твердых частиц ферромарганца, отличающийся тем, что осуществляют гальваническое нанесение покрытия в аминоэфирном электролите при плотности тока от 0,5 до 12 А/м² и температуре электролита 15-35°С с выдержкой частиц ферромарганца на катоде от 15 до 200 с до образования алюминиевого покрытия толщиной 5-40 мкм.