Спосіб одержання комплексних феросплавів

Спосіб одержання комплексних феросплавів, який включає розплавлення базового феросплаву, його змішування з додатковими компонентами та наступну кристалізацію одержаного розплаву, який відрізняється тим, що розплавлення базового феросплаву та змішування його з додатковими компонентами здійснюють у індукційній печі, а додаткові компоненти уводять до розплаву у черзі зростання їх споріднення до кисню Винахід відноситься до галузі металурги, зокрема до технології одержання феросплавів, які використовуються для розкислення, легування та модифікування залізних сплавів Відомий спосіб одержання комплексних феросплавів, який включає розплавлення базового феросплаву, його змішування з додатковими компонентами та наступну кристалізацію одержаного розплаву (М И Гасик и др "Теория и технология производства ферросплавов", М, Металлургия, 1988, стр 173, 529, 531) Розплавлення базового феросплаву, наприклад феросиліцію, ферохрому, феромарганцю та інших здійснюють у будь-якому плавильному агрегаті, після чого базовий феросплав переливають у окрему ємність Змішування базового феросплаву з додатковими компонентами, наприклад алюмінієм, магнієм, кальцієм, рідкісноземельними металами та іншими здійснюють уведенням їх до ковша, який знаходиться поза плавильного агрегату Недоліком відомого способу є низька продуктивність процесу та низькі технологічні можливості способу Процес зливу базового феросплаву до ковша є тривалим - близько 40 - 60 хвилин, що значно знижує продуктивність процесу При зливі металу з плавильного агрегату до ковша відбувається швидке зниження температури металу, а потім натуральне нерегульоване охолодження його до температури ліквідусу При змішуванні базового феросплаву з додатковими компонентами у температурних режимах, які наведені вище, неможливо забезпечити стабільну температуру розплаву для усереднення складу розплаву, у разі викорис тання тугоплавких додаткових компонентів При цьому неможливе одержання комплексного феросплаву заданого складу Крім того, має місто обмеження по кількісному складу окремого компоненту у комплексному феросплаві При уведенні великої КІЛЬКОСТІ компоненту із-за недостатності тепла у розплаві утворюються настилі, що призводять до втрати додаткового компоненту Усе це обмежує технологічні можливості відомого способу В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу одержання комплексних феросплавів, у якому нова ПОСЛІДОВНІСТЬ операцій, а також нові режими проведення операцій забезпечують термодинамічну стабільність фізикоХІМІЧНИХ процесів змішування базового феросплаву з додатковими компонентами із одночасним підвищенням ступеню їх корисного використання, а також сприяє підвищенню продуктивності способу Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі одержання комплексних феросплавів, який включає розплавлення базового феросплаву, його змішування з додатковими компонентами та наступну кристалізацію одержаного розплаву, новим згідно з винаходом є те, що розплавлення базового феросплаву та змішування його з додатковими компонентами здійснюють у індукційній печі, а додаткові компоненти уводять до розплаву у черзі зростання їх споріднення до кисню Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак і технічним результатом, що досягається, пояснюється таким (О 46447 При сполучанні процесу розплавлення базовоякий містить, мас % Si - 25, АІ -15, Fe - решта го феросплаву та процесу змішування його з доСтупінь витягування алюмінію складала датковими компонентами у індукційній печі забез89,7% печується можливість регулювати перегрів Плавка №2 Аналогічно плавці №1 розплавлябазового розплаву При цьому поширюються чали базовий феросплав-феросиліцій с КІЛЬКІСТЮ сові параметри досягнення розплавом температукремнію - 20% Потім у ванну розплаву феросиліри ліквідусу Відбувається усереднення комплексцію уводили алюміній (у вигляді ВІДХОДІВ металеного феросплаву по усьому його об'єму, як по вого алюмінію) із рахунка одержання у ладному концентрації ХІМІЧНИХ компонентів, так і по темпесплаві з КІЛЬКІСТЮ останнього - 25% ратурі Крім цього, можливість регулювання темПісля розплавлення алюмінію і витримки розпературних режимів розплавлення дозволяє варіплаву протягом 15 хвилин при температурі 1350° у ювати КІЛЬКІСНИМ та якісним складом комплексного ванну уводили наступний компонент - кальцій, як феросплаву кальцієвмісну речовину використовували сплав сілікокальцію марки С К-25 (КІЛЬКІСТЬ кальцію Суміщення процесів у індукційній печі виклю27,6%) Змішування кальцію з розплавом фероспчає також утворення шкідливих карбідних вклюлаву здійснювали при температурі 1340°С та ізочень у кінцевому продукті, визволення базового термічній витримці протягом 5 хвилин феросплаву від неметалевих включень, в результаті чого одночасно забезпечується висока якість Одержали комплексний феросплав - феросіліпродукту коалюмокальцій, який містить, мас % Si -25,7, АІ 18,8, Са-4,4, Fe - решта Уведення у розплав базового феросплаву додаткових компонентів, які містять необхідний меСтупінь витягування компонентів склала, % Si тал, у ПОСЛІДОВНОСТІ, як указано, а саме у черзі їх -93,7, АІ - 91,6, Са-87,8 зростання споріднення до кисню, сприяє процесам Плавка №3 Аналогічно плавці №1 розплавляутворення оксидів, посилює взаємодію їх з розчили базовий феросплав - феросилікомарганець Як неним у металі киснем, оксидними домішками шихту використовували відходи фракціонування (уведеного додаткового компонента, та з матеріа6мм) силікомарганцю марки СМп 17 Потім у ванну лом футерівки печі При цьому утворюється шлак, розплаву феромарганцю уводили алюміній у висклад якого можна регулювати і таким чином гляді ВІДХОДІВ металевого алюмінію Змішування впливати на температуру ліквідусу розплаву алюмінію з базовим розплавом здійснювали при температурі 1380°С та ізотермічній витримці проВсе це забезпечує термодинамічну стабільтягом 10 хвилин ність фізико-хімічних процесів змішування при забезпеченні високого ступеня корисного викорисОдержали комплексний феросплав - фероситання кожного із додаткових компонентів, а також лікоалюмомарганець, який містить, мас % Si сприяє одержанню комплексних феросплавів з 15,8, Мп - 54,0, АІ - 15,2, Fe - решта Ступінь витябудь-яким ХІМІЧНИМ складом при їх різному кількісгування компонентів склала, % Si - 98,2, Мп - 96,7, ному співвідношенні АІ - 91,0 У результаті значно поширюються технологічні Плавка № 4 Аналогічно плавці №1 розплавможливості способу, який заявляється ляли базовий феросплав-феросилікомарганець Як шихту використовували відходи фракціонуванКрім цього, як додаткові компоненти можливо ня (-6мм) силікомарганцю марки СМп 17 Потім у використовувати різні промислові відходи металуванну розплаву феромарганцю уводили алюміній ргійних, машинобудівельнихта інших підприємств у вигляді ВІДХОДІВ металевого алюмінію ЗмішуСпосіб одержання комплексних феросплавів вання алюмінію з базовим розплавом здійснювали здійснювали таким чином при температурі 1380°С та ізотермічній витримці Плавка №1 У індукційній високочастотній протягом 15 хвилин (2400Гц) печі, ємністю 160кг, ванна якої футерована мулітокорундовою цеглою МКЛ-72, розплавляОдержали комплексний феросплав - феросили базовий феросплав, наприклад, феросиліцій лікоалюмомарганець, який містить, мас % Si Для цього використовували суміш з низькокремни19,8, Мп - 45,3, АІ - 23,3, Fe - решта Ступінь витястого (12% Si) І висококремнистого (65% Si) ферогування компонентів склала, % Si - 97,9, Мп - 96,8, силіцію у співвідношенні 2 1, ВІДПОВІДНО Після АІ - 90,7 розплавлення феросплаву температура сплаву Плавка № 5 Аналогічно плавці №1 розплавскладала 1350 - 1360°С одержаний розплав зміляли базовий феросплав - феросилікохром марки шували з додатковим компонентом-алюмшіем ФСХ 26 з КІЛЬКІСТЮ хрому 45,7%, потім у ванну Для цього в розплавлену ванну феросиліцію уворозплаву уводили марганець у вигляді сплаву федили скрап металевого алюмінію із рахунка одерромарганцю з КІЛЬКІСТЮ Мп 78,2% Змішування жання у сплаві алюмінію, в КІЛЬКОСТІ 15% Змішуферомарганцю з феросилікохромом здійснювали вання алюмінію з базовим розплавом у ванні при температурі 1470°С при ізотермічній витримці індукційної печі проводили при постійному нагріві 10 хвилин Далі знизили температуру розплаву до розплаву до досягнення металом 1350°С температури 1370°С і уводили алюміній у вигляді металевого алюмінію Час ізотермічної витримки Для усереднення складу в об'ємі компонентноскладав 15 хвилин При температурі сплаву го феросплаву витримували його у печі при ПО1350°С у ванну уводили потім кальцій у вигляді СТІЙНІЙ температурі протягом 15 хвилин силікокальцію (Са - 27,6%) при ізотермічній витриРозплав зливали до ковша, футерованого мці протягом 15 хвилин Одержали комплексний кварцовим піском Кристалізацію розплаву здійсферосплав, який містить, мас %, Сг - 21,5, Si нювали у виливницях ємністю 17кт Одержали 21,1, Мп - 15,0, АІ - 17,2, Са - 3,4, Fe - решта Стукомплексний феросплав - феросілікоалюміній, 5 46447 6 пінь витягування компонентів склала, % Сг - 99,2, кістю компонентів, так і концентрацією кожного із Si - 95,3, Мп - 97,8, АІ - 93,7, Са - 89,7 них у сплаві Спосіб забезпечує високу продуктивАналіз серії експериментальних плавок поканість процесу порівняно із відомим способом, дозав, що згідно зі способом, який заявляється, можзволяє підвищити продуктивність (при нагоді синна отримати широкий спектр комплексних феротезу аналогічної марки комплексного феросплаву) сплавів у системі Fe-Cr-Mn-Si-Ті-АІ-Са-РЗМ та у 1,5 - 2 рази інших ХІМІЧНИХ елементів, які відрізняються як кіль ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71