SU1710584A1 - Способ получени титансодержащих сплавов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области металлургии, в частности к процессам получени  ферросплавов. Цель изобретени  - повышение массовой доли титана в титансо- держащем сплаве. Способ получени  титан- содержащих сплавов в футерованной емкости без внешнего нагрева включает заливку перегретого расплава на основе железа и смешение его с титансодержащим скрапом. Новым в способе  вл етс  то. что перегретый расплав заливают в футерованную емкость снизу или сбоку, а титановый скрап подают сверху, по мере растворени  и одновременно на всю поверхность ванны в футерованной емкости. Устройство дл  получени  таких сплавов дополнительноо ел00Ji^

Description

снабжено полой металлической обечайкой 3 дл  удержани  скрапа 4 литниковым каналом 2 дл  бокового или нижнего подвода 3 дл  удержани  скрапа 4 литниковым каналом 2 дл  бокового или нижнего подвода расплава и поршнем, обеспечивающим перемещение скрапа в нутри обечайки и футерованной емкости 1 сверху вниз за счет гравитации или привода. С целью удобства эксП1 уатации пала  обечайкаснабжена съемным днищем и выполнена переносной. Изобретение позвол ет получить сплав с содержанием титана более 30 мас.%. 2 с.п. и 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобр1етение относитс  к металлургии, в частности к процессам получени  ферросплавов дл  выплавки и электродуговой сварки стали.

Известны способы получени  титансодержащих сплавов, заключающиес  в смешении отходов титана с жидким ферросплавом без дополнительного подвода тепла .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  способ получени  титановых сплавов, содержащих по весу 7-30% титана, заключающийс  в том, что титановый скрап и жидкий перегретый расплав железа или железа с кремнием смешиваютс  без внешнего нагрева . При -этом титановый скрап загружаетс  в ковш и заливаетс  сверху жидким перегретым расплавом.

Известно устройство дл  получени  титановых сплавцв путем смещени  титанового скрапа и жидкого перегретого расплава, представл ющее собой футерованный ковш.

Недостаток известного способа и устройства заключаетс  в том, что они не обеспечивают получени  титансодержащих сплавов с массовой долей титана более 30%. Это объ сн етс  тем, что в св зи с малой плотностью титанового скрапа (0,100 ,85 т/м дл  его размещени  необходима емкость, значительно превышающа  по объему объем заливаемого перегретого расплава (плотность жидкого железа 7.0 т/м и образующегос  титанового сплава (плотность 5-6 т/м, Заливки в ковш малого, по сравнению с его емкостью, объема расплава приводит к большим тепловым потер м в футеровку. Дополнительные тепловые потери возникают также при разбрызгивании струи расплава, падающей на титановый скрап. В результате соотношение полезного тепла, складывающегос  из теплоты перегрева расплава и тепла растворени  титана в железо, итеплорых потерь системы расплав-скрап-ковш, не обеспечивает получение массовой доли титана в конечном продукте более 30%.

Цель изобретени  - повышение массовой доли титана в титансодержащем сплаве, а также удобство эксплуатации устройств л  получени  титансодержащего сплава.

Поставленна  цель достигаетс  тем. что

согласно способу получени  титансодержащих сплавов в футерованной емкости без внешнего нагрева, включающему заливку перегретого расплава на основе железа и

смешение его с титановым скрапом в футерованной емкости, перегретый расплав заливают снизу или сбоку, а титановый скрап подают сверху через обечайку непрерывно по мере растворени  и одновременно на

всю поверхйость металлической ванны.

Поставленна  цель достигаетс  также тем, что устройство дл  получени  титансодержащих сплавов, содержащее футерованную емкость, дополнительно снабжено

полой металлической обечайкой, литниковым каналом, выгюлненным снизу или сбоку , и поршнем с приводом, размещенным сверху над емкостью.

Пола  металлическа  обечайка дополнительно снабжена съемным днищем и выполнена переносной.

Пола  металлическа  обечайка, литниковый канал и поршень, обеспечивают заливку перегретого расплава на основе

железа в футерованную емкость снизу или сбоку и подачу титансодержащего скрапа сверху непрерывно по мере растворени  и одновременно через всю поверхность металлической ванны в футерованной емкости . Дл  удобства эксплуатации устройства пола  металлическа  обечайка снабжена съемным днищем и выполнена переносной. На фиг. 1-3 представлена схема конкретного выполнени  предлагаемого устройства .

Пример 1. Получение титансодержащего сплава осуществл ют в футерованной емкости 1, представл ющей собой носковый поворотный ковш емкостью 250 кг с

литниковым каналом 2, В ковш, нагретый до 400°С установлена коническа  обечайка 3, расшир юща с  снизу и упирающа с  в стенки ковша на рассто нии 250 мм от дна.

Объем ковша ниже обечайки и обечайка заполнены отходами титанового сплава 4 стружкой и тонколистовой обрезью(94% титана ). Сверху на отходы титанового сплава 4 установлен поршень 5, массой 40 кг, св занный с траверсой б ковша 1 тросом. Длина троса обеспечивает опускание нижнefгo торца поршн  5 до уровн  нижнего торца обечайки 3.

Жидкий расплав на основе железа (сталь марки 3) выплавл ют в индукционной печи ИСТ-0,16. Ковш 1 наклон ют в сторону носка и подают краном под желоб Г1ечи. Производ т выпуск порции стали из печи в ковш 1 по литниковому каналу 2 под титансодержащий скрап 4. По окончании выпуска ковш 1 поворачивают в вертикальное положение и устанавливают на рабочей площадке .. Под давлением поршн  5 отходы титанового сплава 4 по мере их растворени  через всю поверхность металлической ванны непрерывно подавались в расплав на дне ковша 1. После полного оседани  поршн  5 его и обечайку 3 извлекают из ковша 1. Расплав в ковше 1 перемешивают шомполами и переливают в изложницу. После остывани  сплава производ т отбор проб на механический анализ массовой доли tHTaHa в нем...

Результаты опытов приведены в табл. 1.

П р и м е р 2. Получение титансодержащего сплава осуществл ют в футерованной емкости 1 с боковым литниковым каналом 2 и переносной, расшир ющейс  к низу, конической обечайкой 3, установленной на футерованную емкость 1 соосно с ней. Обечайка 3 снабжена съёмным днищем 4, выполненным в виде шибера, перемещаемого нормально оси обечайки 3 спом щью тросовой лебедки 5. Сверху на обечийке 3 установлена крышка 6 с закрепленным на ней с помощью троса 7 поршнем 8. Длина троса 7 обеспечивает ход поршн  8 под действием собственного веса по всей длине обечайки 3 и, частично, по высоте полости футерованной емкости 1. В днище футерованно ,й емкости 1 выполнено выпускноеотвррстие 9, запирающеес  огнеупорной пробкой 10.

Титансодержащий скрап, состо щий из стружки и тонколистовой обрези (95% титана ), загружают в обечайку 3 с закрытым днищем . После загрузки требуемого количества титанового скрапа на обечайку 3 устанавливают крышку с закрепленным на тросе поршнем 8. Футерованную емкость 1 устанавливают к индукционной печи ИСТ0 ,25 так, чтобы произвести выпуск из нее сплава на основе железа непосредственно в литниковый канал 2. Футеровку емкости

прогревают газовой горелкой. После зтого на емкость 1 устанавливают обечайку 3 с титансодержащим скрапом заодно с поршнем 8 и крышкой 6. С помощью тросовой

лебедки днище Обечайки 3 снимают, выдвига  его в сторону, противоположную литниковому каналу 2. При этом скрап под давлением веса поршн  8 подаетс  в футерованную емкость 1. После зтого сплав на

основе железа (ст. марки 3) при 16501700°С выпускают из печи по литниковому

каналу в футерованную, емкость 1. По мере

растворени  титансодержащего скрапа в

стали происходит его непрерывна  подача

через всю поверхность металлической ванны на дне футерованной емкости за счет давлени  поршн  8. После полного опускани  поршн  8 обечайка 3 заодно с крышкой и поршнем 8 снимаютс  с футерованной

емкости 1. Расплав титансодержащего сплава перемешиваетс  шомполом и выпускаетс  в изложницу через выпускное отверстие после отбрасывани  огнеупорной пробки.

Результаты опытов приведены в табл. 2.

Использование предлагаемых способа

и устройства позвол ет достичь массовой

доли титана в титансодержащем сплаве,

производимом путем смешени  жидкого

расплава на основе железа с титансодержащим скрапом без дополнительного подвода энергии, более 30%, что расшир ет применимость этой технологии в промышленности по сравнению с известным способом и

повышает рентабельность производства. Кроме того, по вл етс  возможность использовани  в качестве титансодержащего скрапа наиболее дешевых отходов - вьюнковой стружки без какой-либо предварительной ее обработки, так как объем используемой партии титансодержащей шихты не ограничен объемом ковша.

Claims (3)

1. Способ получени  титансодержащих

сплавов в футерованной емкости без внешнего нагрева, включающий заливку перегретого расплава на основе железа и смешение его с титановым скрапом в футерованной

емкости, отличающиТлс  тем, что, с целью повышени  массовой доли титана в титансодержащем сплаве, перегретый расплав заливают снизу или сбоку, а титановый скрап подают сверху через обечайку непрерывно по мере растворени  и одновременно на всю поверхность металлической ванны.

2. Устройство дл  получени  титансоержащих сплавов, содержащее Футерованную емкость, отличающеес  тем, что

оно дополнительно снабжено полой металлической обечайкой, литниковым каналом, выполненным снизу или сбоку, и поршнем с приводом, размещенным сверху над емкостью .

Фкг.2

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е ес   тем, что, с целью обеспечени  удобства в эксплуатации, пола  металлическа  обечайка дополнительно снабжена съемным днищем и выполнена переносной.

Таблица

Таблица 2