CS272941B1

CS272941B1 - Additive for metal bathes alloying and method of its preparation

Info

Publication number: CS272941B1
Application number: CS101289A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Becvar; Josef Pospisil; Ilja Ing Fotul
Original assignee: Becvar Jaroslav; Josef Pospisil; Fotul Ilja
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1989-02-16
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS101289A1

Abstract

The invention concerns alloys based on titanium and their preparation. The additive for alloying metal bathes, particularly for steel, is formed by titanium dust with grain size up to 3 mm with hydrogen content in traces up to 200 ppm. It is prepared by annealing splinters from metal-cutting processes in a hydrogen atmosphere at 150 to 850 degrees C for 0.1 to 1 hours, after which it is cooled to 20 degrees C and ground to a grain size up to 3 mm. The derived dust concentrate is annealed at 150 to 900 degrees C for 0.1 to 3 hours in a vacuum of 100 to 1 Pa and then cooled in vacuum to 20 degrees C.

Description

Vynález se týká legovaoí přísady na bázi titanu, vnášené do kovových lázní, např. do ocelových lázní.The invention relates to an alloying additive based on titanium introduced into metal baths, e.g. steel baths.

Při zpracování kovového titanu třískovým - obráběním vznikají odpady, které jsou obtížně zpracovatelné, nedají se drtit, jsou objemné a jsou znečištěné olejem nebo emulzemi až v množství 5 %. Pro legování do kovových lázní jsou nepoužitelné. Pro legování titanem do kovových lázní se využívá slitina ferotitanu, nejčastěji 75%-ního, který je nutno zvláště v elektrických pecích vyrobit, což zvyšuje náklady na výrobu legované slitiny titanem. Pro vysoký nežádoucí obsah vodíku má použití této slitiny nežádoucí vliv na kvalitu oceli. Využití titanu v oceli je přitom 50 až 90 % v závislosti na formě přidávané přísady, je menší u briket a větší u plněných profilů.The processing of titanium metal by machining - produces waste that is difficult to process, cannot be crushed, bulky and contaminated with oil or emulsions up to 5%. They are not usable for metal baths. For titanium alloying into metal baths, a ferrotitanium alloy, most often 75%, is used, which has to be produced especially in electric furnaces, which increases the cost of producing the alloyed titanium alloy. Due to the high undesirable hydrogen content, the use of this alloy has an adverse effect on the quality of the steel. The use of titanium in steel is 50 to 90%, depending on the form of the additive being added, less for briquettes and greater for filled profiles.

Uvedené nedostatky řeší přísada pro legování kovových lázní, zejména ocelí, titanem podle vynálezu. Podstata vynálezu spoěívá v tom, že titanové odpady, jako jsou třísky z kovoobráběcích procesů, se vyžíhají ve vodíkové atmosféře při teplotě 150 až 850 °C po dobu 0,1 až 1 h, potom se ochladí na teplotu 20 °0 a po mechanickém rozdrcení na velikost zrna do 3 mm se získaný prachový koncentrát žíhá při teplotě 150 až 900 °0 po dobu 0,1 až 3 h ve vakuu 100 Pa až 1 Pa, ve kterém se prachový koncentrát ochladí na teplotu 20 °C.These disadvantages are solved by an additive for alloying metal baths, especially steels, with titanium according to the invention. The essence of the invention is that titanium wastes, such as chips from metalworking processes, are annealed in a hydrogen atmosphere at a temperature of 150 to 850 ° C for 0.1 to 1 hour, then cooled to 20 ° 0 and after mechanical crushing For a grain size of up to 3 mm, the obtained dust concentrate is calcined at a temperature of 150 to 900 ° C for 0.1 to 3 hours under a vacuum of 100 Pa to 1 Pa, in which the dust concentrate is cooled to 20 ° C.

tt

Výhodou přísady podle vynálezu je, že skýtá kvalitní substanci pro legování kovových lázní titanem při nízkých nákladech přípravy legury a při současném zhodnocení odpadního materiálu. Podstatně se snížilo znečištění kovových slitin a zejména oceli plyny, jako je kyelík, vodík a dusík, u vodíku byla zjištěna průměrná hodnota obsahu vodíku 120 ppm. Vysoce koncentrovaná přísada s obsahem až 99,5 % hmotnosti titanu přináší úsporu elektrické energie, takže je možno pracovat s nižší odpichovou teplotou, snížilo se nebezpečí vnášení doprovodných prvků, jako je křemík, hliník a měá. Další úspora elektrické energie vyplývá z kratší doby nutné k legování kovové lázně.The advantage of the additive according to the invention is that it provides a high-quality substance for the titanium alloying of metal baths at low cost of alloy preparation and at the same time of waste material recovery. The pollution of metal alloys and especially of steel by gases such as hydrogen, hydrogen and nitrogen has been significantly reduced, and an average hydrogen content of 120 ppm has been found for hydrogen. Highly concentrated additive containing up to 99.5% by weight of titanium brings energy savings, so that lower tapping temperatures can be operated, and the risk of introducing accompanying elements such as silicon, aluminum and copper is reduced. Further energy savings result from the shorter time required to alloy the metal bath.

PříkladExample

Byl/ zpracovány odpadní třísky z třískového obrábění, délky 1 až 10 mm. Nejprve' byly třísky vloženy do retorty, kde byly ohřívány v atmosféře vodíku při teplotě 650 °C po dobu 1 hodiny a potom v atmosféře vodíku ochlazovány na teplotu 20 °C, Vzniklý produkt s obsahem hydridů titanu s průměrným obsahem vodíku 3 % hmotnosti je křehký a snadno drtitelný. Třísky byly podrceny na kolovém drtiči,, drcením byl získán prachový koncentrát s převažujícím 75% obsahem frakce o zrnitosti 0,5 až 1,15% obsahem frakce o zrnitosti 1 až 1,5 mm a 10 % frakce o zrnitosti do 0,5 mm. Prachový koncentrát byl potom žíhán při teplotě 650 °C po dobu 0,5 hodiny ve vakuu 10 Ba a potom ochlazen v téže atmosféře na 20 °C, Brachovy koncentrát obsahoval 20 ppm vodíku a byl použit k plnění do trubice o průměru 18 mm a o tloušťce pláště 0,35 mm, která byla ponořována do lázně chromniklové oceli v pánvi.Chip waste from 1 to 10 mm was machined. The chips were first placed in a retort where they were heated in a hydrogen atmosphere at 650 ° C for 1 hour and then cooled in a hydrogen atmosphere to 20 ° C. The resulting titanium hydride product with an average hydrogen content of 3% by weight is brittle and easily crushed. The shavings were crushed on a wheel crusher, grinding to obtain a dust concentrate with a predominantly 75% fraction of 0.5 to 1.15% fraction of 1 to 1.5 mm and a 10% fraction of up to 0.5 mm . The dust concentrate was then calcined at 650 ° C for 0.5 hour under a vacuum of 10 Ba and then cooled to 20 ° C in the same atmosphere, the Brach concentrate containing 20 ppm of hydrogen and used to fill a tube of 18 mm diameter and thickness a 0.35 mm sheath that was immersed in a chrome-nickel steel bath in a ladle.

V jiném případě byl titan vnášen do oceli dmýcháním legury do lázně, anebo přidáváním briket do lázně. Ve všech případech se podstatně zvýšila účinnost legování kovových lázní titanem.Alternatively, titanium was introduced into the steel by blowing the alloy into the bath or adding briquettes to the bath. In all cases, the titanium alloy bath efficiency was significantly improved.

Claims

Additive for the alloying of metal baths, in particular steels, with titanium, optionally before testing, for example in briquettes, characterized in that it consists of titanium powder with a grain size of up to 3 mm and a hydrogen content of up to 200 ppm.

CS 272941 Bl

2,

The process for preparing an additive according to claim 1, characterized in that titanium wastes, such as chips from metalworking processes, are ignited in a hydrogen atmosphere at a temperature of 150 to 850 ° C for 0.1 to 1 hour, then cooled to a temperature. 20 ^° and after mechanical crushing to a grain size of up to 3 mm, the obtained dust concentrate is calcined at a temperature of 150 to 900 ° C for 0.1 to 3 hours under a vacuum of 100 to 1 Pa and the vacuum concentrate is also cooled to 20 ° C.