Способ получения лигатуры

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнв

Соцналнстнческнк т еслублнк (1)908846 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 02Я780 (21) 2949808/22-02 (51) М Кд 3 с присоединением заявки № С 21 С 7/10

Госуаарственный комитет

СССР но аелам изобретений и открытий (23) Приоритет (33) УДК 669.187..25 (088.8) Опубликовано 280?.82, Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 280282

А.Л.Бреннер, P.Ì.Ôðèäëÿíñêèé, A.A.Ïåòðoâ, Д.Ф.Х(елезнов, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТУРЫ

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

Известен способ получения лигатуры, преимущественно в вакуумных индукционных печах, включающий эавалку и сплавление алюминия и хрома (11.

Однако иэ-за различной скорости

Il>.àðèåíèÿ компонентов лигатуры по- лученные слитки имеют расслоение по содержанию в нем алюминия н хрома, рассыпаемость и вспенивание расплава слитка прн разливке, а также снижается стойкость футеровки-тигля при повьааении скорости расплавлеНия 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 футеровкч печи.

Поставлегная 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 1-5 мм рт.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 печи загружают металлический хром и расплавляют его на 50-80%. В этих условиях температура расплава составляет 1870-1890оС, т.е. на 20-50 С выше, чем температура плавления хрома.

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

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

Если количество расплавленного хрома менее 50%, то расплав имеет по.вышенную вязкость и в нем не растворяются вводимые присадки.

Затем в расплав хрома (жидкую фазу) при герметично закрытой печи вноЗО дят титан в количестве 10-30% от ве908846

Содержание, В

Сечение слит» ка

Cr Al Т1 Fe

70,25 18,65 10,33 Остальное

Верх

Середина

71,83

72,75

Низ формула изобретения са расплава при одновременном снижении давления до 1-5 мм рт.ст.

Введение титана сопровождается растворением твердого хрома беэ повышения температуры, так как образующийся расплав хрома и титана имеет пониженную температуру плавления.

,Ëðè одновременном снижении давления

) о 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 менее 10%, то получается расплав с повышенной температурой, который размывает тигель.

Если количество титана больше ЗОВ, то происходит кристаллизация расплава и расширение тигля с образованием трещин.

Отклонение давления от пределов

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

Выделяющиеся газы усредняют .состав 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 слиток извлекают и через 1 — 3 мин вновь погружают в расплав.. Количество погружений слитка алюминия составляет 3-6 раэ.

Периодичность погружения алюминия в расплав обеспечивает выравнивание температуры расплава до 1500»1700еС в течение всего периода растворения в немулюмииия,Перепад; температуры расплава по всем эженам печи составляет 1 5-10 С.

Если алюминий загружают в тигель . печи единовременно одной порцией, To на поверхности расплава образуетВ других плавках отклонение содержания хрома составляет до t 1,5Ъ, алюминия 1 1,5 абс.Ъ. Стойкость футеровки составляет по первому варианту

30, по второму 40,ло третьему 35 плавок. ся слой перегретого на 800-1000 С алюминия, который разрушает тигель печи и приводит к расслоению слитка.

При периодическом погружении алюминия температура расплава составляет 1500-1700 С и имеет перегрев на

20-50 С выше температуры плавления лигатуры.

Получающаяся лигатура имеет однородный состав и плотную структуру слитка.

tl р и м е р. В промышленных условиях в индукционно-вакуумной печи емкостью 1000 кг и мощностью

600 кВт проводят серию плавок лигатуры, содержащей хром и алюминий, 1$ как по предлагаемому,так и по известному способам.

В обоих случаях тигель печи изготовлен иэ огнеупорной массы на основе плавленного магнезита 94% с

2О 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 обреэи) в количестве 10-30% от веса

О расплава (37,5, 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 6-кратным погружением слитка в жидкую ванну. Количество алюминия 115, 186 и 257,5 кг.

После окончания присадки алюминия лигатуру сливают в изложницу. В плав49 ках но второму варианту слитки имеют средний вес по 1045 кг, плотные и однородные по составу без признаков пористости и пеиистости. .Последующее рассыпание слитков также отсутствует.

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

17,71. 10,45 То же

16,01 11,05

Способ получения лигатуры, преимущественно в вакуумных индукционных печах, включающий заналку и сплавле65 ние хрома и алюминия, о т л и ч а ю908846

Составитель М.Вилкова

Редактор Л.Пчелинская Техред Л.Пекарь корректор 1 .Îãàð

Заказ 755/30 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб.. д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4 щ и Й с я тем, что, с целью устранения расслоения, рассыпаемости и пе- . нистости слитка, а также повышения стойкости футеровки печи, после ðàñплавления хрома на 50-80% вводят титан в количестве 10-30% от веса расплава при одновременном снижении давления в печи до 1-5 мм рт.ст., затем через 5-10 мин после полного расплавления хрома растворяют алюминий путем

его периодического погружения в расплав.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиве

1. Авторское свидетельство СССР

В 443604, кл. С 21 С 7/00, 1974.