RU2070228C1

RU2070228C1 - Method of smelting highly chromium nickel alloy

Info

Publication number: RU2070228C1
Application number: SU914936493A
Authority: RU
Inventors: С.В. Богданов; А.А. Сисев; Ю.В. Ольхович; В.П. Степанов; Е.В. Буцкий; Е.М. Ломков; И.Г. Пивоваров; А.П. Кудимов
Original assignee: Электрометаллургический завод "Электросталь" им.И.Ф.Тевосяна
Priority date: 1991-05-16
Filing date: 1991-05-16
Publication date: 1996-12-10

Abstract

FIELD: production of alloys. SUBSTANCE: non-refined electrolytic chromium, nickel, and other metal blend are melted together with slag-forming compositions and deoxidizing agents wherein the latter is nickel- magnesium alloy and, as a slag-forming component, flux ANF 1-3-0 is used, while ratio of flux to magnesium in its alloy with nickel is 2-10, and concentration of magnesium in flux-deoxidizing mixture equals 0.2-0.6% based on non-refined electrolytic chromium weight. EFFECT: chromium-nickel alloy with high chromium content produced. 3 tbl

Description

Изобретение относится к специальной электрометаллургии, а именно к выплавке никельхромовых сложнолегированных сплавов. The invention relates to a special electrometallurgy, in particular to the smelting of nickel-chromium complex alloyed alloys.

Известно, что замена шихтовых материалов отражается на качестве специальных сплавов (см. например, Дзугутов М. Я. и др. Газонасыщенность исходных шихтовых материалов для выплавки специальных сталей и сплавов. М. Черметинформация, 1967, 88 с.). Поэтому при выплавке сплавов строго целевого ответственного назначения переход с одних шихтовых материалов на другие при обеспечении гарантированного уровня качества металла требует разработки и применения специальных технологических приемов ведения плавки. Широко известна технология выплавки металла в вакуумной индукционной печи с обработкой шлаком СаO: CaF₂ (9:1), который наводят при завалке шихты с первой корзиной (см. Окороков Г. Н. и др. Производство стали и сплавов в вакуумных индукционных печах. М. Металлургия, 1972, с. 183). Способ позволяет рафинировать металл от кислорода, азота, металлических включений, что благоприятно отражается на качестве металла. Однако это требует специальных изменений в технологии ведения плавки в конструкции печи, а именно: в печи должно быть устройство для скачивания и отсечки шлака при выпуске металла из тигля. Это делает неприемлемым использование шлаков в печах, неприспособленных для скачивания и отсечки шлака при выпуске металла из тигля. Это делает неприемлемым использование шлаков в печах, не приспособленных для выплавки металла в вакууме с обработкой шлаками. К тому же применение шлаков системы СаO СаF₂ эффективно только для обработки шарикоподшипниковой стали с температурой плавления гораздо выше температуры плавления шлаковой смеси 90% СаO + 10% СаF₂. Для высокохромистых никелевых сплавов с точкой ликвидус того же порядка и ниже температуры плавления эвтектики СаO СаF₂ использование таких же шлаков ведет к загрязнению металла компонентами смеси, что является недопустимым.It is known that the replacement of charge materials affects the quality of special alloys (see, for example, Dzugutov M. Ya. Et al. Gas saturation of initial charge materials for smelting special steels and alloys. M. Chermetinformation, 1967, 88 pp.). Therefore, in the smelting of alloys strictly intended for critical purposes, the transition from one charge material to another while ensuring a guaranteed level of metal quality requires the development and application of special technological methods for melting. The technology of smelting metal in a vacuum induction furnace with slag treatment with CaO: CaF ₂ (9: 1), which is induced when the charge is loaded with the first basket, is widely known (see Okorokov G.N. et al. Steel and alloy production in vacuum induction furnaces. M. Metallurgy, 1972, p. 183). The method allows to refine the metal from oxygen, nitrogen, metal inclusions, which favorably affects the quality of the metal. However, this requires special changes in the technology of smelting in the furnace design, namely: the furnace must have a device for downloading and cutting off the slag during the release of metal from the crucible. This makes it unacceptable to use slag in furnaces unsuitable for downloading and cutting off slag when releasing metal from a crucible. This makes it unacceptable to use slag in furnaces that are not suitable for smelting metal in a vacuum with slag treatment. In addition, the use of slags of the CaO CaF _{2 system is} effective only for processing ball-bearing steel with a melting point much higher than the melting temperature of the slag mixture 90% CaO + 10% CaF ₂ . For high-chromium nickel alloys with a liquidus point of the same order and below the melting point of the eutectic CaO CaF _{2, the} use of the same slag leads to metal contamination by the mixture components, which is unacceptable.

Применение в завалке шлаков из СаO, MgO, Al₂O₃, Na₂CO₃, РЗМ, Са, Mg и другими высокоактивными элементами позволяет рафинировать металл от кислорода, серы, кремния, неметаллических включений, что благоприятно отражается на качестве металла (см. Ломков Е. М. и др. Применение рафинирующих флюсов (шлаков) при выплавке легированных сплавов и ВИП. Сб. Проблемы и перспективы развития спецэлектрометаллургии. Отраслевой тематический сборник. Часть 3. Вакуумная индукционная плавка. М. МЧМ СССР, ЦНИИчермет, им. И. П. Бардина, 1989, с. 48 51). Указанному способу также присущи приведенные выше недостатки, связанные с наличием известьсодержащих шлаков в печи, что затрудняет выпуск металла из тигля. Кроме того, известные способы вакуумной индукционной плавки со шлаками эффективны при использовании строго определенного количества отходов и чистых металлургических материалов, а замена их на низкокачественные нерафинированные материалы приводит к дестабилизации процесса плавки и делает ее нетехнологичной.The use of slag from CaO, MgO, Al ₂ O ₃ , Na ₂ CO ₃ , REM, Ca, Mg and other highly active elements in the filling allows the metal to be refined from oxygen, sulfur, silicon, non-metallic inclusions, which favorably affects the quality of the metal (see Lomkov E. M. et al. The use of refining fluxes (slags) in the smelting of alloyed alloys and VIP. Collection of problems and prospects for the development of special electrometallurgy. Thematic industry collection. Part 3. Vacuum induction melting. M. MCHM USSR, TsNIIchermet, I. P. Bardin, 1989, p. 48 51). The above method also has the above disadvantages associated with the presence of lime-containing slag in the furnace, which complicates the release of metal from the crucible. In addition, the known methods of vacuum induction melting with slags are effective when using a strictly defined amount of waste and pure metallurgical materials, and replacing them with low-quality unrefined materials destabilizes the melting process and makes it non-technological.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности является способ выплавки сплавов, при котором с целью повышения качества металла за счет устранения его загрязненности неметаллическими включениями и увеличения выхода годного перед завалкой металлошихты на подину печи присаживают боркальк в количестве 0,02.0,8% от веса садки (см. авт. св. СССР N 431227, С 21 С, 5/52, 1973). Введение шлакообразующих вместе с раскислителем в печь при расплавлении шихты раскисляет металлический расплав. Продукты раскисления удаляются в шлак, что позволяет повысить чистоту металла по неметаллическим включениям и увеличить выход годного. Однако известный способ выплавки с засыпкой боркалька на подину сопровождается зарастанием шлаком нижней части тигля индукционной печи из-за приваривания боркалька к подине. Это зарастание усугубляется при выплавке высокохромистых никелевых сплавов, содержащих свыше 30% (мас.) хрома. Использование значительного количества металлического хрома, который довольно трудно растворяется в расплаве, приводит к образованию тугоплавкого известковохромистого шлакового гарнисажа на днище тигля, что подрывает тигель, является причиной его растрескивания и выхода печи из строя. Ошлакованная непроплавившаяся шихта скапливается в нижней части тигля. Неконтролируемый характер такого ведения плавки затрудняет попадание в заданный состав сплава, обусловливает безвозвратные потери металла из-за образования в тигле скрапа. При этом нестабильное усвоение хрома от плавки к плавке является причиной отбраковки металла по химическому составу. В случае применения в шихте взамен дефицитного рафинированного хрома марки ЭРХ менее чистого при примесям нерафинированного электролитического хрома дополнительное загрязнение металла оксонитридами наряду с неудовлетворительной воспроизводимостью результатов по химическому составу от плавки к плавке делает практически неприемлемым известный способ выплавки при промышленном производстве никельхромовых высоколегированных сплавов ответственного назначения. Closest to the claimed method according to the technical essence is a method of smelting alloys, in which, in order to improve the quality of the metal by eliminating its contamination by non-metallic inclusions and increasing the yield of a metal charge before filling, a borkalk is planted in the amount of 0.02.0.8% of the weight of the charge (see ed. St. USSR N 431227, С 21 С, 5/52, 1973). The introduction of slag forming agents together with a deoxidizing agent into the furnace during melting of the charge deoxidizes the metal melt. Deoxidation products are removed to slag, which allows to increase the purity of the metal on non-metallic inclusions and increase the yield. However, the known method of smelting with backfilling of the borkalk onto the hearth is accompanied by slag overgrowth of the bottom of the crucible of the induction furnace due to the welding of the borkalk to the hearth. This overgrowing is exacerbated by the smelting of high-chromium nickel alloys containing over 30% (wt.) Chromium. The use of a significant amount of metallic chromium, which is rather difficult to dissolve in the melt, leads to the formation of a refractory calcareous chrome slag skull on the bottom of the crucible, which undermines the crucible, causing it to crack and break the furnace. The slagged, non-melting charge accumulates in the lower part of the crucible. The uncontrolled nature of such smelting makes it difficult to get into a given alloy composition and causes irretrievable metal losses due to the formation of scrap in the crucible. In this case, the unstable assimilation of chromium from smelting to smelting is the reason for the rejection of metal by chemical composition. In the case of using, in exchange for a deficient refined chromium of the ERX grade, less pure with impurities of unrefined electrolytic chromium, additional metal contamination with oxonitrides along with unsatisfactory reproducibility of the chemical composition results from smelting to smelting makes the known method of smelting nickel-chromium highly alloyed alloys practically unacceptable for the industrial production.

Цель изобретения использование в качестве шихты нерафинированного электролитического хрома взамен высокочастотного хрома марки ЭРХ, снижение потерь хрома при плавке, устранение загрязнения сплава оксонитридами и повышение выхода годного. The purpose of the invention is the use of unrefined electrolytic chromium as a charge instead of high-frequency chrome of the ERX grade, reducing chromium losses during melting, eliminating pollution of the alloy with oxonitrides and increasing the yield.

Цель достигается тем, что при выплавке сплава в печь совместно с нерафинированным электролитическим хромом загружают смесь из флюса АНФ 1 3 - 0 и никельмагниевого раскислителя при массовом соотношении флюса к магнию в пределах 2.10, причем количество магния во флюсораскислительной смеси составляет (0,2.0,6) от массы нерафинированного электролитического хрома в завалке. The goal is achieved in that when the alloy is smelted, a mixture of ANF 1 3 - 0 flux and nickel-magnesium deoxidizer is loaded into the furnace together with unrefined electrolytic chromium with a mass ratio of flux to magnesium in the range of 2.10, and the amount of magnesium in the flux-deoxidizing mixture is (0.2.0.6 ) by weight of unrefined electrolytic chromium in the filling.

Изобретение удовлетворяет требованию существенных отличий, так как в материалах патентной информации и в литературе отсутствуют сведения по выплавке высокохромистых никелевых сплавов с введением в завалку нерафинированного электролитического хрома совместно с флюсораскислительной смесью из флюса, АНФ 1 3 0 и никельмагниевого раскислителя, расход которого совместно с флюсом регламентируется по отношению к количеству хрома, загружаемого в печь. The invention satisfies the requirement of significant differences, as there is no information on the smelting of high-chromium nickel alloys with the introduction of unrefined electrolytic chromium together with a flux-deoxidizing mixture of flux, ANF 1 3 0 and a nickel-magnesium deoxidant, the flow rate of which is regulated together with the flux, in the patent information materials and in the literature. in relation to the amount of chromium loaded into the furnace.

Использование флюсораскислительной смеси из высокочистого фторида кальция и никельмагниевого сплава, загружаемых в печь совместно с хромом, позволяет при расплавлении завалки эффективно раскислять нерафинированный хром, удаляя из него кислород на стадии разведения жидкой металлической ванны. Это достигается за счет активного взаимодействия никельмагниевого раскислителя с кислородом хрома при температурах, не превышающих температуру плавления эвтектика Ni Cr. Продукты раскисления окислы магния образуют с флюсом АНФ 1 3 0 жидкие металлические включения, которые образуют легкоплавкий флюоритомагнезитовый шлак, с той же температурой плавления, что и образующийся металлический расплав. Такой шлак не смачивается никельхромовым расплавом, содержащим вольфрам, молибден, титан, алюминий, ниобий, удаляется из металла на поверхность жидкой ванны, а не приваривается вместе с металлическим хромом к днищу тигля. The use of a flux-deoxidizing mixture of high-purity calcium fluoride and a nickel-magnesium alloy, loaded into the furnace together with chromium, allows unrefined chromium to be effectively deoxidized during melting of the filling, removing oxygen from it at the stage of dilution of the liquid metal bath. This is achieved due to the active interaction of the nickel-magnesium deoxidizer with chromium oxygen at temperatures not exceeding the melting temperature of the eutectic Ni Cr. Deoxidation products Magnesium oxides form liquid metal inclusions with ANF 1 3 0 flux, which form fusible fluoromagnesite slag, with the same melting point as the formed metal melt. Such slag is not wetted by a nickel-chrome melt containing tungsten, molybdenum, titanium, aluminum, niobium, is removed from the metal onto the surface of the liquid bath, and is not welded together with metallic chromium to the bottom of the crucible.

При разведении ванны в вакууме резко падает растворимость азота в никельхромовом расплаве по сравнению с растворимостью азота в металлическом хроме. Это способствует деазотизации металла при расплавлении шихты. Таким образом обеспечивается очистка металлической ванны от кислорода и азота, что позволяет устранить загрязнение готового сплава оксинитридами при его выплавке с использованием нерафинированного электролитического хрома. Практически качество такого никельхромового сложнолегированного сплава аналогично качеству металла, получаемого с применением высокочистого хрома марки ЭФХ. Соблюдение оптимальных соотношений компонентов во флюсораскислительной смеси и заявляемого режима раскисления при расплавлении завалки гарантирует эффективную очистку никельхромового металлического расплава от кислорода, азота, что предопределяет устранение загрязнения готового металла оксонитридами и положительно влияет на качество сплава. When the bath is diluted in vacuum, the solubility of nitrogen in the nickel-chrome melt sharply decreases compared to the solubility of nitrogen in metallic chromium. This contributes to the deazotization of the metal during melting of the charge. This ensures the purification of the metal bath from oxygen and nitrogen, which eliminates the contamination of the finished alloy with oxynitrides during its smelting using unrefined electrolytic chromium. Almost the quality of such a nickel-chromium complex alloyed alloy is similar to the quality of the metal obtained using high-purity chromium grade EPC. The observance of the optimal ratios of the components in the flux-deoxidizing mixture and the claimed deoxidation regime during the melting of the filling guarantees the effective purification of the nickel-chrome metal melt from oxygen and nitrogen, which determines the elimination of the contamination of the finished metal with oxonitrides and positively affects the quality of the alloy.

Стабилизация соотношения массы флюса АНФ 1 3 0 к массе магния в никельмагниевом раскислителе в пределах 2.10 характеризует постоянство температуры плавления флюсораскислительной смеси, причем температурный интервал жидкофазного состояния такой шлакометаллической композиции находится в пределах 1340.1360^oС. При раскислении указанной смесью никельхромовой ванны происходит разделение металла от шлаковых включений, что обусловлено не только меньшей плотностью включений по отношению к металлу, но и малой адгезией металлического расплава к флюоритомагнезитовым шлакам. Несоответствие соотношения компонентов во флюсораскислительной смеси заявляемым пределам приводит к повышению температуры плавления смеси и нарушает процесс шлакообразования из-за невозможности получения электрического состава флюоритомагнезиальных шлаков (см. табл. 1).The stabilization of the ratio of the flux mass of ANF 1 3 0 to the mass of magnesium in the nickel-magnesium deoxidizer in the range of 2.10 characterizes the constancy of the melting temperature of the flux-deoxidizing mixture, and the temperature range of the liquid-phase state of such a slag-metal composition is in the range 1340.1360 ^o С. inclusions, which is due not only to a lower density of inclusions with respect to the metal, but also to a low adhesion of the metal melt to fl uoritomagnesite slags. Inconsistency of the ratio of components in the flux-deoxidizing mixture to the declared limits leads to an increase in the melting temperature of the mixture and disrupts the process of slag formation due to the impossibility of obtaining the electric composition of fluoromagnesia slags (see table 1).

При избытке флюса АНФ 1 3 0 (М_ф; M_Mg>10) плавление смеси происходит практически так же, как и плавление фторида кальция, то есть при температурах, на 20.40^oC выше температуры плавления шлаковой эвтектики 90% СаF₂ + 10% MgO и металлической эвтектики Ni Сr. Это приводит к загрязнению выплавляемого металла хромошпинелидными включениями. Раскисления металла при расплавлении завалки не происходит. При избытке магния в смеси (М_ф:M_Mg<2) температура плавления шлакометаллического расплава повышается из-за образования повышенного количества окислов магния. Смесь становится тугоплавкой, гетерогенной и, спекаясь с хромом, образует настилы на стенках и днище тигля при разведении металлической ванны. Оптимальным соотношением масс флюса и магния во флюсораскислительной смеси указанные недостатки полностью устраняются и смесь является эффективным раскислителем нерафинированного высокохромистого никелевого расплава.With an excess of flux ANF 1 3 0 (M _f ; M _Mg > 10), the mixture melts in almost the same way as the melting of calcium fluoride, that is, at temperatures 20.40 ^o C higher than the melting temperature of the slag eutectic 90% CaF ₂ + 10% MgO and metallic eutectic Ni Cr. This leads to contamination of the smelted metal with chromospinelide inclusions. Deoxidation of the metal during melting filling does not occur. With an excess of magnesium in the mixture (M _f : M _Mg <2), the melting point of the slag metal melt rises due to the formation of an increased amount of magnesium oxides. The mixture becomes refractory, heterogeneous and, sintering with chrome, forms floorings on the walls and bottom of the crucible when breeding a metal bath. The optimum mass ratio of flux and magnesium in the flux-redox mixture eliminates these disadvantages and the mixture is an effective deoxidizer of unrefined high-chromium nickel melt.

Опытным путем определено количество магния, вводимого с флюсораскислительной смесью для эффективного удаления кислорода из расплавляющегося нерафинированного электролитического хрома в промышленной вакуумной индукционной печи. Оптимальное количество магния для раскисления хрома при расплавлении завалки составляет 0,2.0,6% от массы нерафинированного электролитического хрома на плавке. Если магния менее 0,2% то раскисление ванны отсутствует и сплав загрязняется оксонитридами. Содержание кислорода и азота в таком сплаве вакуумной индукционной плавки находится на уровне металла открытой выплавки. Если магния более 0,6% от массы хрома в завалке, то из-за большого расхода флюсораскислительной смеси на плавке образуется повышенное количество высокохромистых магнезиальных настылей на стенках и днище тигля. Это обусловливает значительные потери хрома и может привести к отбраковке сплава по химическому составу. Такой вариант раскисления нетехнологичен, так как приводит к зарастанию и растрескиванию тигля, а также затрудняет выпуск сплава из печи. Попадание кусков шлака или настылей в центровочную воронку при выпуске металла из печи в изложницу создает аварийную ситуацию при разливке металла в вакуумной индукционной печи, что является недопустимым. К тому же повышенный расход магния на плавке негативно отражается на пластичности готового металла. Из-за насыщения магнием металлического расплава повышается остаточное содержание магния в конечном металле и ухудшается его технологическая пластичность при переделке слитков в заготовку. Такие слитки с повышенным содержанием магния (более 0,015% мас.), как правило, бракуются. The amount of magnesium introduced with the flux-deoxidizing mixture was experimentally determined to effectively remove oxygen from the melting unrefined electrolytic chromium in an industrial vacuum induction furnace. The optimum amount of magnesium for the deoxidation of chromium during melting filling is 0.2.0.6% of the mass of unrefined electrolytic chromium in the heat. If magnesium is less than 0.2%, then deoxidation of the bath is absent and the alloy is contaminated with oxonitrides. The oxygen and nitrogen content in such an alloy of vacuum induction melting is at the level of the metal of open smelting. If magnesium is more than 0.6% of the mass of chromium in the filling, then due to the high consumption of the flux-deoxidizing mixture, an increased amount of high-chromium magnesia deposits on the walls and bottom of the crucible is formed on the smelting. This causes a significant loss of chromium and can lead to rejection of the alloy by chemical composition. This option of deoxidation is not technologically advanced, since it leads to overgrowth and cracking of the crucible, and also makes it difficult to release the alloy from the furnace. If pieces of slag or slats fall into the centering funnel when the metal is discharged from the furnace into the mold, an emergency situation occurs when casting metal in a vacuum induction furnace, which is unacceptable. In addition, the increased consumption of magnesium in the smelting negatively affects the ductility of the finished metal. Due to the saturation of the molten metal with magnesium, the residual magnesium content in the final metal increases and its technological ductility worsens when the ingots are converted into a workpiece. Such ingots with a high content of magnesium (more than 0.015% wt.), As a rule, are rejected.

В качестве примера приводим результаты по выплавке высокохромистого никелевого сплава ЭП-648 (ХН50ВМТЮБ) в вакуумной индукционной печи емкостью 2,5 т с использованием в завалке нерафинированного электролитического хрома взамен высокочастотного хрома марки ЭРХ. As an example, we cite the results of the smelting of high-chromium nickel alloy EP-648 (KhN50VMTYUB) in a 2.5 t vacuum induction furnace using unrefined electrolytic chromium in the filling instead of high-frequency chromium of the ERX grade.

В шихте использовали электролитический никель Н-IV, нерафинированный электролитический хром марки ЭХ, металлический вольфрам, молибден, ниобийалюминиевую лигатуру, отходы и шихту сплава ЭП-648. Подготовку материалов и печи к плавке, основные операции по выплавке металла производили согласно действующей технологической инструкции. Остаточное разрежение в печном котле составляло не более 50 мкм рт. ст. The charge was used electrolytic nickel H-IV, unrefined electrolytic chromium grade EH, metallic tungsten, molybdenum, niobium-aluminum alloy, waste and charge alloy EP-648. Preparation of materials and furnaces for melting, the main operations for metal smelting were carried out in accordance with the current technological instructions. The residual vacuum in the furnace boiler was not more than 50 μm RT. Art.

Во время завалки совместно с хромом марки ЭХ загружали в тигель флюсораскислительную смесь, составляющую из 50% (мас.) флюса АНФ 1 3 0 и 50% (мас.) никельмагниевой лигатуры с содержанием магния 16% (мас.). Таким образом, отношение масс флюса к магнию в смеси составляло 6,25, что соответствовало среднему значению заявляемого состава флюсораскислительной смеси. Расход смеси на каждой плавке изменяли в зависимости от количества магния в смеси, рассчитанного по отношению к массе нерафинированного хрома в завалке. Количество магния при этом соответствовало заявляемым пределам и выходило за эти пределы (см. табл. 2). Для сравнения в табл. 2 приведены результаты по выплавке сплава ЭП648 с введением боркалька в тигель перед завалкой шихты. Количество боркалька составляло 3 кг на плавку, то есть было соизмеримым с расходом раскислительной шлаковой смеси заявляемого состава и соответствовало 0,1% от веса садки (технология прототипа). Расход хрома марки ЭХ на всех плавках был постоянным и составлял 120 кг/т металлошихты. Качество нерафинированного электролитического хрома марки ЭХ соответствовало ТУ 14 5 76 76, а его получение осуществлено по инструкции ТИ 127 ПМ 07 74 - 90 на НПО "Тулачермет". Главное отличие качества нерафинированного хрома марки ЭХ от рафинированного марки ЭРХ заключается в значительно высоком содержании примесей, мас. (см. табл. 2). During filling, together with EH grade chromium, a flux-deoxidizing mixture was added to the crucible, comprising 50% (wt.) ANF 1 3 0 flux and 50% (wt.) Nickel-magnesium alloys with a magnesium content of 16% (wt.). Thus, the mass ratio of flux to magnesium in the mixture was 6.25, which corresponded to the average value of the claimed composition of the flux-deoxidizing mixture. The flow rate of the mixture for each heat was changed depending on the amount of magnesium in the mixture, calculated in relation to the weight of unrefined chromium in the filling. The amount of magnesium in this case corresponded to the declared limits and went beyond these limits (see table. 2). For comparison, in table. 2 shows the results on the smelting of alloy EP648 with the introduction of borkalk into the crucible before filling the charge. The amount of borkalk was 3 kg per heat, that is, it was comparable with the consumption of deoxidizing slag mixture of the claimed composition and corresponded to 0.1% of the weight of the charge (prototype technology). The consumption of EH grade chromium at all swimming trunks was constant and amounted to 120 kg / t of metal charge. The quality of unrefined electrolytic chromium of the EH brand corresponded to TU 14 5 76 76, and its production was carried out according to the instruction TI 127 PM 07 74 - 90 at the Tulachermet NPO. The main difference between the quality of unrefined chromium of the grade EH and the refined grade ERH is the significantly high content of impurities, wt. (see tab. 2).

После загрузки шихты в тигель и ее полного расплавления производили перемешивание, легирование, доводку металла до заданного химического состава и выпуск из печи в соответствии с существующей технологией выплавки сплава ЭП648 на заводе "Электросталь". Металл разливали в изложницы для слитков массой 1280 кг. Предел слитков в сортовую заготовку 80 мм, оценку качества заготовки производили в объеме ТУ 14 1 3046 80 и при соответствии металла требованиям указанных ТУ продукцию сдавали заказчику. По результатам взвешивания слитков и заготовки рассчитывали выход годного. After loading the mixture into the crucible and completely melting it, stirring, alloying, finishing the metal to a predetermined chemical composition and release from the furnace in accordance with the existing technology for smelting EP648 alloy at the Elektrostal plant were performed. Metal was poured into ingot molds weighing 1280 kg. The limit of ingots into a high-quality billet is 80 mm, the quality of the billets was assessed in the amount of TU 14 1 3046 80, and if the metal met the requirements of the specified TU, the products were delivered to the customer. According to the results of weighing ingots and billets, the yield was calculated.

В табл. 3 приведены данные о влиянии режима раскисления фторидноникельмагниевой смесью металлического расплава, получаемого с использованием нерафинированного хрома марки ЭХ на загрязненность оксонитридами и выход годного сплава ЭП648. Сравнение режима раскисления по заявляемому и известным способам показало, что по разработанной технологии уменьшаются потери хрома при плавке в среднем на 3,5 абс. стабилизируется содержание магния в конечном металле на уровне 0,005.0,015% (мас.) и достигается снижение в сплаве общего содержания кислорода на 10.25 отн. азота в среднем на 15 отн. а также заметно уменьшается балл оксонитридов. Все это привело к повышению пластичности сплава при температурах горячей деформации и способствовало увеличению выхода годного свыше 53%
Основным преимуществом заявляемого способа перед известными является то, что реализована возможность получения качественной металлопродукции из сплава ЭП648 с использованием хрома марки ЭХ взамен остродефицитного рафинированного электролитического хрома. Таким образом, эффективное рафинирование расплава от кислорода, азота позволило устранить нежелательные последствия отрицательного влияния использования загрязненного кислородом и азотом хрома при выплавке сплава ЭР648 ВИ особо ответственного назначения.In the table. Figure 3 shows data on the effect of the deoxidation regime of a fluoride-nickel-magnesium mixture of a metal melt obtained using unrefined chromium of the EC grade on the contamination with oxonitrides and the yield of suitable alloy EP648. Comparison of the deoxidation regime according to the claimed and known methods showed that the developed technology reduces the loss of chromium during melting by an average of 3.5 abs. the magnesium content in the final metal is stabilized at the level of 0.005.0.015% (wt.) and a decrease in the total oxygen content in the alloy by 10.25 rel. nitrogen an average of 15 rel. and also markedly decreases the oxonitride score. All this led to an increase in the ductility of the alloy at hot deformation temperatures and contributed to an increase in yield over 53%
The main advantage of the proposed method over the well-known is that it is possible to obtain high-quality metal products from EP648 alloy using chromium grade EC instead of highly deficient refined electrolytic chromium. Thus, the effective refining of the melt from oxygen and nitrogen eliminated the undesirable consequences of the negative impact of the use of chromium contaminated with oxygen and nitrogen in the smelting of the EP648 VI alloy of especially critical use.

Claims

A method of smelting a high-chromium nickel alloy, including the loading of chromium, nickel and other metal charge, slag-forming and deoxidizing agents, their melting, characterized in that the chromium is charged electrolytically unrefined, nickel-magnesium alloy is used as a deoxidizing agent, and AN Ф 1 3 0 as a slag-forming flux, with this ratio of flux to magnesium of the nickel-magnesium alloy is 2 10, and the amount of magnesium to flux-redox mixture is 0.2 0.6% by weight of unrefined electrolytic chromium.