Лігатура для виплавки сплавів на нікелевій основі

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при получении материалов, необходимых для выплавки сплавов на никелевой основе. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является прецизионный сплав 79НМ [3] (ГОСТ 10994 - 74, ТУ 2545 - 78), который содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Прецизионный сплав 79НМ обладает магнитными свойствами и применяется для производства холоднокатаных лент. Однако данный прецизионный сплав имеет недостатки, к числу которых относятся: - длительное время растворения легирующи х элементов при использовании металлических легирующи х материалов в процессе его производства: невозможность утилизации легирующи х элементов из окалины и шлифовальной пыли, образующи хся в собственном и других производствах в передельных и обрабатывающих цехах в сталеплавильном переделе; - относительно высокая стоимость выплавки сплава за счет использования дорогостоящих металлических легирующи х элементов. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать состав лигатуры для выплавки сплавов на никелевой основе путем изменения соотношения компонентов лигатуры, что приведет к повышению степени использования легирующи х элементов, сокращению времени плавки и снижению угара молибдена. Поставленная задача достигается тем, что лигатура содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Заявляемая лигатура отличается от прототипа тем, что она содержит ингредиенты в другом соотношении, в частности, повышенное содержание раскислителей. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Лигатура предназначена для выплавки сплавов на основе никеля, поэтому содержание легирующи х элементов и раскислителей определяется оптимальным их соотношением с точки зрения технологичности применения при выплавке сплавов: скорость растворения никеля и молибдена, экономичный их расход и др. Для обеспечения значительного снижения себестоимости выплавки сплава 79НМ необходимо достичь наибольшей степени использования заявляемой лигатуры. Содержание молибдена в лигатуре 3,5 16,0мас.% обеспечивает наиболее высокие результаты использования молибдена при выплавке прецизионных сплавов и заявляемой лигатуры. Повышенное содержание кремния и марганца в заявляемой лигатуре позволяет существенно снизить окислительный потенциал расплава металла как системы протекания жидкофазных реакций восстановления и рафинирования и предотвратить окисление ведущи х легир ующих элементов (никеля, молибдена) при их растворении, а также производить глубинное раскисление расплава. Пример. Испытаны опытные партии заявляемой лигатуры для выплавки сплавов на основе никеля. Лигатуры получены в электропечи с основной футеровкой с применением отходов сплавов на основе никеля (прецизионного сплава 79НМ): окалины и шлифовальной пыли, а также ферросилиция ФС65, металлического марганца МР1, технической закиси никеля и гидрометаллургического обожженного молибденового концентрата по ГОСТ 212 - 76. Технико-экономические показатели испытания лигатуры приведены в таблице. Как видно из данных таблицы, предпочтительными относительно поставленной цели являются показатели заявляемой лигатуры по сравнению с прототипом, так как обеспечивают резкое повышение степени утилизации легирующих элементов из оксидных и мелкодисперсных частично окисленных "загрязненных" отходов, образующи хся в переделах обработки металла давлением, снижение угара молибдена и сокращение времени растворения легирующи х элементов в расплаве металла. Наиболее оптимальными следует считать номера составов лигатуры 2 - 2е, которые отличаются предпочтительным химическим составом и технологичностью и лучшей экономикой использования легирующи х элементов. Испытания разработанной лигатуры для выплавки сплавов на никелевой основе позволили выявить ряд преимуществ по сравнению с прототипом: представляется возможной утилизация легирующи х элементов из окалины и шлифовальной пыли, имеющих высокую концентрацию вредных примесей серы, фосфора, корунда, карбида кремния и др. путем выплавки лигатуры на их основе и использования ее для легирования и раскисления сплавов на основе никеля; повысить использование легирующи х элементов из отходов различных источников образования с 0,79 до 0,82 - 0,88 за счет предварительного получения лигатуры с заданными технологическими свойствами, удовлетворяющими требованиям ТИ 143-СИ-6 - 83; - сократить время плавки с 260 до 205мин (в среднем) за счет эвтектоидного состава лигатуры с оптимальным соотношением тугоплавких легирующи х элементов и раскислителей; - повысить усвоение молибдена с 86 - 92 до 95 98мас.% за счет сокращения времени его растворения в расплаве металла и значительного повышения восстановительного потенциала жидкофазной системы; - снизить себестоимость передела выплавки сплава с 6464,24 до 2702,81 - 5962,72руб/т за счет использования лигатуры, цена которой значительно ниже суммы составляющих металлических легирующи х элементов. Экономический эффект от использования лигатуры составит 7,5тыс.р уб. на каждой тонне выплавляемого сплава (в ценах 1989г.)