RU2282673C2 - Method of production of ferro-titanium alloy - Google Patents

Method of production of ferro-titanium alloy Download PDF

Info

Publication number
RU2282673C2
RU2282673C2 RU2002109563/02A RU2002109563A RU2282673C2 RU 2282673 C2 RU2282673 C2 RU 2282673C2 RU 2002109563/02 A RU2002109563/02 A RU 2002109563/02A RU 2002109563 A RU2002109563 A RU 2002109563A RU 2282673 C2 RU2282673 C2 RU 2282673C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titanium
crucible
waste
melting
charge
Prior art date
Application number
RU2002109563/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002109563A (en
Inventor
Лиди Ивановна Аристова (RU)
Лидия Ивановна Аристова
быкин Николай Михайлович Р (RU)
Николай Михайлович Рябыкин
Анатолий Дмитриевич Чучурюкин (RU)
Анатолий Дмитриевич Чучурюкин
Николай Михайлович Савченко (RU)
Николай Михайлович Савченко
Original Assignee
Лидия Ивановна Аристова
Николай Михайлович Рябыкин
Анатолий Дмитриевич Чучурюкин
Николай Михайлович Савченко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лидия Ивановна Аристова, Николай Михайлович Рябыкин, Анатолий Дмитриевич Чучурюкин, Николай Михайлович Савченко filed Critical Лидия Ивановна Аристова
Priority to RU2002109563/02A priority Critical patent/RU2282673C2/en
Publication of RU2002109563A publication Critical patent/RU2002109563A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2282673C2 publication Critical patent/RU2282673C2/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy; production of doping alloys.
SUBSTANCE: proposed method includes aluminothermic melting; burden is charged in crucible by layers: lesser part of burden and titanium waste is loaded underneath and larger part of burden is loaded above it. Prior to performing aluminothermic melting, admixtures are removed by creating vacuum in crucible at rarefaction below 20 mm Hg at preliminary heating of burden and titanium waste to temperature of 100-300°C. Proposed method makes it possible to use titanium chips contaminated with emulsion.
EFFECT: reduced melting losses of titanium; reduction of gas admixtures in finished alloy.
5 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения легирующих сплавов.The invention relates to the field of metallurgy and can be used to obtain alloying alloys.

Известен способ получения ферротитана, включающий прессование из стружки титановых сплавов и железной стружки расходуемого электрода, который переплавляют в вакуумном дуговом охлаждаемом водой кристаллизаторе /Патент РФ №2117067, 1998/.A known method of producing ferrotitanium, including pressing from shavings of titanium alloys and iron shavings of a consumable electrode, which is melted in a vacuum arc water-cooled mold / RF Patent No. 21117067, 1998 /.

Однако прессование расходуемого электрода из стружки титановых сплавов является трудной задачей.However, pressing a consumable electrode from titanium alloy chips is a difficult task.

Известен также способ получения ферротитана, включающий плавление в вакуумной индукционной печи стружки титановых сплавов и железной стружки /Патент РФ №2118992, 1998/.There is also a method of producing ferrotitanium, including melting in a vacuum induction furnace shavings of titanium alloys and iron shavings / RF Patent No. 2118992, 1998 /.

Для реализации способа необходима дорогостоящая печь и сложно обеспечить подачу стружки в печь. Использование стружки, загрязненной эмульсией, ведет к резкому увеличению углерода в сплаве (до 0,6-1,2% при норме 0,3%).To implement the method, an expensive furnace is necessary and it is difficult to supply chips to the furnace. The use of chips contaminated with emulsion leads to a sharp increase in carbon in the alloy (up to 0.6-1.2% at a rate of 0.3%).

Наиболее близким аналогом является способ получения ферротитана, включающий подготовку отходов из титана и шихты, состоящей из материала, состоящего из окислов железа и порошкообразного алюминия, для алюминотермического плавления /авт. свид. СССР №1418345, С 22 С 33/04, 1988/.The closest analogue is a method for producing ferrotitanium, including the preparation of waste from titanium and a mixture consisting of a material consisting of iron oxides and powdered aluminum, for aluminothermic melting / ed. testimonial. USSR No. 1418345, C 22 C 33/04, 1988 /.

Плавка проводится в открытой атмосфере, при большом угаре титана и высоком содержании газовых примесей в готовом сплаве.Melting is carried out in an open atmosphere, with a large fume of titanium and a high content of gas impurities in the finished alloy.

Изобретение направлено на снижение угара титана и содержание газовых примесей в готовом сплаве.The invention is aimed at reducing fumes of titanium and the content of gas impurities in the finished alloy.

Изобретение также направлено на использование титановой стружки, загрязненной эмульсией.The invention is also directed to the use of titanium chips contaminated with emulsion.

Кроме того, изобретение направлено на полный переплав титановой стружки и получение монолитного слитка ферротитана заданного химического состава.In addition, the invention is directed to the complete remelting of titanium shavings and the production of a monolithic ingot of ferrotitanium of a given chemical composition.

Предлагается способ получения ферротитана, включающий подготовку отходов, по крайней мере, частично состоящих из титана и шихты, состоящей из материала, по крайней мере, частично состоящего из окислов железа и порошкообразного алюминия для алюминотермического плавления.A method for producing ferrotitanium is provided, including the preparation of waste at least partially consisting of titanium and a mixture consisting of a material at least partially consisting of iron oxides and powdered aluminum for aluminothermic melting.

Подбор химического состава материалов, входящих в состав шихты, позволяет получить заданный химический состав слитка с учетом баланса выделяемого и поглощаемого тепла.The selection of the chemical composition of the materials that make up the mixture, allows you to get a given chemical composition of the ingot, taking into account the balance of the generated and absorbed heat.

Для алюминотермического плавления загружают в тигель, стенки которого, соприкасающиеся с шихтой, выполнены из чугуна.For aluminothermic melting, they are loaded into a crucible, the walls of which, in contact with the charge, are made of cast iron.

Материалы загружают в тигель слоями соответственно снизу - меньшую часть шихты, отходы титана, затем большую часть шихты, а перед алюминотермическим плавлением удаляют примеси путем создания в тигле вакуума с давлением ниже точки росы. Предлагается создавать разряжение ниже 20 мм ртутного столба при предварительном нагреве до температуры 100-300 градусов шихты и отходов титана.The materials are loaded into the crucible in layers, respectively, from below — the smallest part of the charge, titanium waste, then the majority of the charge, and impurities are removed before aluminothermic melting by creating a vacuum in the crucible with a pressure below the dew point. It is proposed to create a vacuum below 20 mmHg when preheating to a temperature of 100-300 degrees of charge and titanium waste.

Способ может быть реализован в тигле установки для получения лигатур по патенту РФ №2058514, снабженной водокольцевым насосом с эжектором для откачки паров. Внутренняя поверхность камеры тигля должна быть выполнена из чугуна.The method can be implemented in the crucible installation for obtaining ligatures according to the patent of the Russian Federation No. 2058514, equipped with a liquid ring pump with an ejector for pumping vapors. The inner surface of the crucible chamber must be made of cast iron.

Отходы в виде стружки сплавов титана дробят в щековых или шаровых дробилках до размера частиц 1-100 мм.Waste in the form of chips of titanium alloys is crushed in jaw or ball crushers to a particle size of 1-100 mm.

В качестве окислов железа используют железную окалину или железную руду.As iron oxides, iron oxide or iron ore is used.

Предпочтительный вариант реализации способа.A preferred embodiment of the method.

Способ получения (ферротитана включает подготовку стружки титановых сплавов, загрязненной эмульсией (отходов, состоящих частично из титана)) измельчением в щековых дробилках до размера частиц 1-100 мм.The method of production (ferrotitanium involves the preparation of chips of titanium alloys contaminated with emulsion (waste consisting partly of titanium)) by grinding in jaw crushers to a particle size of 1-100 mm.

Используется тигель, соприкасающийся с шихтой и стружкой, стенки которого выполнены из чугуна и полость камеры которого соединена с эжектором водокольцевого насоса для создания разряжения.A crucible is used in contact with the charge and shavings, the walls of which are made of cast iron and the chamber cavity of which is connected to the ejector of the liquid ring pump to create a vacuum.

Шихта для алюмино-термического плавления титана состоит из железной окалины и порошкообразного алюминия.The mixture for aluminum-thermal melting of titanium consists of iron oxide and powdered aluminum.

В тигель слоями загружают соответственно снизу - меньшую часть шихты, стружку, затем большую часть шихты и запальное устройство.In the crucible, layers are loaded respectively from below - the smaller part of the charge, shavings, then most of the charge and ignition device.

Закрывают тигель крышкой. Включают водокольцевой насос с помощью эжектора для создания разряжения 10 мм ртутного столба при предварительном нагреве до температуры 150 градусов шихты и стружки отходов титана электрическими нагревающими элементами.Close the crucible lid. The water ring pump is turned on with an ejector to create a vacuum of 10 mm Hg during preliminary heating to a temperature of 150 degrees of the charge and titanium waste chips with electric heating elements.

Инициируют запальное устройство.Initiate an ignition device.

Шихта воспламеняется и происходит экзотермическая химическая реакция, в результате которой образуются ферротитан и шлаки.The mixture is ignited and an exothermic chemical reaction occurs, as a result of which ferrotitanium and slags are formed.

При плавке давление внутри тигля повышается, но не превышает атмосферного.During melting, the pressure inside the crucible rises, but does not exceed atmospheric pressure.

При охлаждении происходит кристаллизация ферротитана в нижней части тигля.Upon cooling, crystallization of ferrotitanium occurs in the lower part of the crucible.

Поддон с выплавленным слитком опускают и отводят в сторону для разгрузки. Шлак выбивают во вспомогательную емкость для вывода за пределы тигля.The melted ingot tray is lowered and set aside for unloading. Slag is knocked out in an auxiliary vessel for withdrawal beyond the crucible.

В это время включают водокольцевой насос с помощью эжектора для удаления пыли из полости камеры тигля.At this time, turn on the water ring pump using an ejector to remove dust from the cavity of the crucible chamber.

В промышленных условиях на действующей установке, оборудованной вакуумной системой, проводили экспериментальные плавки (таблица 1).In industrial conditions, experimental smelting was carried out on an operating unit equipped with a vacuum system (table 1).

В качестве критерия оценки эффективности предлагаемого способа принимали: химический состав получаемого ферротитана, степень проплава (усвоения) стружки: условия разделения металла от шлака.As a criterion for evaluating the effectiveness of the proposed method was taken: the chemical composition of the obtained ferrotitanium, the degree of penetration (assimilation) of the chips: the conditions for the separation of metal from slag.

Наиболее эффективные показатели у предлагаемого способа №1 - более полное усвоение стружки и выше содержание титана в сплаве ферротитана.The most effective indicators of the proposed method No. 1 is a more complete absorption of chips and higher titanium content in the alloy of ferrotitanium.

1) предлагаемый;1) proposed;

2) 2 и 3 запредельные;2) 2 and 3 are beyond;

3) 4 по прототипу.3) 4 for the prototype.

Результаты экспериментальных плавокThe results of experimental swimming trunks Номер опытаExperience Number Фракция стружки,
мм
Chip fraction,
mm
Температура °СTemperature ° С Разряжение мм. рт.ст.Vacuum mm. Hg Вес загрузки стружки, кгChip loading weight, kg Степень усвоения стружки, %The degree of assimilation of chips,% Содержание углеродаCarbon content Экологический результатEcological result
Fe-TiFe-Ti TiTi 1one 1-51-5 200200 1010 200200 9898 0,150.15 7272 ЧистоPurely 22 0-10-1 100one hundred 50fifty 150150 9595 0,60.6 6868 ЧистоPurely 33 150-200150-200 400400 10-1 10 -1 100one hundred 9090 0,50.5 6868 ЧистоPurely 4four 150150 20twenty 760760 100one hundred 8585 0,60.6 6868 --

Claims (5)

1. Способ получения сплава ферротитана, включающий подготовку отходов, по крайней мере, частично состоящих из титана, и шихты, состоящей из материала, по крайней мере, частично состоящего из окислов железа и порошкообразного алюминия, для алюмотермического плавления, отличающийся тем, что для алюминотермического плавления загружают в тигель слоями соответственно снизу - меньшую часть шихты, отходы титана, затем большую часть шихты, а перед алюминотермическим плавлением удаляют примеси путем создания в тигле вакуума с разрежением ниже 20 мм рт.ст. при предварительном нагреве до температуры 100-300°С шихты и отходов титана.1. A method of producing an alloy of ferrotitanium, including the preparation of waste at least partially consisting of titanium and a mixture consisting of a material at least partially consisting of iron oxides and powdered aluminum, for aluminothermic melting, characterized in that for aluminothermic melting is loaded into the crucible in layers, respectively, from the bottom — the smaller part of the charge, titanium waste, then the majority of the charge, and impurities are removed before aluminothermic melting by creating a vacuum in the crucible with a vacuum below 20 m Hg upon preliminary heating to a temperature of 100-300 ° C of the charge and titanium waste. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед загрузкой в тигель отходы титана в виде стружки дробят до размера частиц 1-100 мм.2. The method according to claim 1, characterized in that before loading into the crucible, titanium waste in the form of chips is crushed to a particle size of 1-100 mm 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что соприкасающиеся с шихтой стенки тигля выполнены из чугуна.3. The method according to claim 1, characterized in that the crucible walls in contact with the charge are made of cast iron. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве отходов используют стружки титановых сплавов.4. The method according to claim 1, characterized in that the waste uses shavings of titanium alloys. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве окислов железа используют железную окалину или железную руду.5. The method according to claim 1, characterized in that the iron oxides are iron oxide or iron ore.
RU2002109563/02A 2002-04-15 2002-04-15 Method of production of ferro-titanium alloy RU2282673C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002109563/02A RU2282673C2 (en) 2002-04-15 2002-04-15 Method of production of ferro-titanium alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002109563/02A RU2282673C2 (en) 2002-04-15 2002-04-15 Method of production of ferro-titanium alloy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002109563A RU2002109563A (en) 2003-11-10
RU2282673C2 true RU2282673C2 (en) 2006-08-27

Family

ID=37061424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002109563/02A RU2282673C2 (en) 2002-04-15 2002-04-15 Method of production of ferro-titanium alloy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2282673C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГАСИК М.И. и др. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов. М., «СП ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ», 1999, с.572-574. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11815313B2 (en) Metallurgical furnace having an integrated off-gas hood
RU2335564C2 (en) High titanium ferro alloy produced by two stages reduction out of ilmenite
RU2338805C2 (en) Method of alumino-thermal production of ferro-titanium
RU2282673C2 (en) Method of production of ferro-titanium alloy
US4419126A (en) Aluminum purification system
RU2335553C2 (en) Consumable electrode for producing high titanium ferro alloy by means of electro slag melting
US2805148A (en) Method of melting refractory metals
CA1060216A (en) Treatment of aluminous material
CN101233081A (en) Carbothermic processes
EP0047665A1 (en) Improvements in or relating to metal distillation
Kroll et al. Production of malleable zirconium on a pilot-plant scale
KR20200049710A (en) Refining method of niobium alloy iron
JPH0641654A (en) Method for smelting magnesium
CN116121547B (en) Method and device for reducing oxygen potential in remelting atmosphere and improving cleanliness of electroslag ingot
RU2154680C1 (en) Method of preparation of charge material in form of briquettes for melting
RU2418080C1 (en) Procedure for processing wastes of aluminium production
RU2048558C1 (en) Method for production of high-purity zirconium of hafnium
AU2008221580A1 (en) The technology of producing ferrotitanium
RU2190679C1 (en) Magnesium alloy ingot production method
RU2082793C1 (en) Process for preparing hafnium
JPH07278691A (en) Production of titanium
CN116144938A (en) Device and method for improving electroslag remelting deep desulfurization
Miller Arc melting Kroll zirconium sponge
JP3800593B2 (en) Zinc shot blasting dust collection process
SU865928A1 (en) Method of smelting high quality steels and alloys

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080416