UA77118C2 - Consumption electrode for obtaining high titanium ferro alloy by electroslag melting - Google Patents
Consumption electrode for obtaining high titanium ferro alloy by electroslag melting Download PDFInfo
- Publication number
- UA77118C2 UA77118C2 UAA200503962A UAA200503962A UA77118C2 UA 77118 C2 UA77118 C2 UA 77118C2 UA A200503962 A UAA200503962 A UA A200503962A UA A200503962 A UAA200503962 A UA A200503962A UA 77118 C2 UA77118 C2 UA 77118C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- titanium
- consumable electrode
- melting
- filler
- consumption electrode
- Prior art date
Links
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 46
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N iron;titanium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ti].[Fe] YDZQQRWRVYGNER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims abstract description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 5
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 22
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 22
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 19
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 3
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- HIMLGVIQSDVUJQ-UHFFFAOYSA-N aluminum vanadium Chemical compound [Al].[V] HIMLGVIQSDVUJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010878 waste rock Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Цей винахід відноситься до галузі спеціальної електрометалургії, а саме до конструкції витратного 2 електрода, який застосовується при електрошлаковому плавленні шихти, що містить сполуки титану для одержання високотитанового феросплаву.This invention relates to the field of special electrometallurgy, namely to the construction of a consumable 2 electrode, which is used in the electroslag melting of a charge containing titanium compounds to obtain a high-titanium ferroalloy.
Вплив електричної дуги на матеріал глибоко вивчається вченими країн миру останні 60 років. Трудами школиThe effect of an electric arc on a material has been studied in depth by scientists from countries around the world for the past 60 years. School work
Є.О. Патона електрозварювання, як метод скріплення різних струмопровідних матеріалів за допомогою електричної дуги, вивчена досконало і одержала широке промислове застосування. Одним з варіантів електродугового плавлення металів і сплавів є електрошлаковий переплав, який своєю основною метою ставить рафінування основного матеріалу, що плавиться, від шкідливих домішків під шаром утворюваного шлаку.E.O. Paton electric welding, as a method of joining various conductive materials with the help of an electric arc, has been thoroughly studied and has received wide industrial application. One of the variants of electric arc melting of metals and alloys is electric slag remelting, which has as its main goal the refining of the main melting material from harmful impurities under the layer of slag formed.
Передача матеріалу при плавленні високих рівнів енергії з однієї сторони пришвидшує процеси відновлення і масопереносу, що відбуваються при цьому, а з іншої сторони - потребує жорсткого контролю й управління режимами плавлення матеріалу для зниження рівня вигару основного компонента плавлення. Тому пошук 79 оптимальних режимів ведення електрошлакового плавлення, удосконалення конструктивних елементів електрошлакових установок, вивчення впливу досліджуваних параметрів процесу на рівень фізико-технологічних властивостей одержуваного продукту, в кожному конкретному електрошлаковому переплаві конкретного матеріалу є вирішальним фактором, що суттєво забезпечує його промислову застосовність й економічну доцільність.The transfer of material during melting of high energy levels, on the one hand, speeds up the processes of recovery and mass transfer that occur at the same time, and on the other hand, it requires strict control and management of material melting modes to reduce the level of burnout of the main melting component. Therefore, the search for 79 optimal modes of conducting electroslag melting, improvement of the structural elements of electroslag plants, studying the influence of the investigated process parameters on the level of physical and technological properties of the product obtained, in each specific electroslag remelting of a specific material is a decisive factor that significantly ensures its industrial applicability and economic feasibility.
Висока необхідність машинобудування в порівняно дешевому конструкційному матеріалі, яким є легована сталь, зосередила пошук вченими нових методів одержання таких легуючих компонентів, як феротитан, одержання яких традиційними методами, з-за собівартості та дефіцитності вихідної сировини для України, не рентабельно. Привабливість технологій електродугового плавлення, таких як електрошлакове плавлення (ЕШП), дозволила дослідникам використовувати переваги ЕШП - високу концентрацію теплової енергії електродуги в с порівняно невеликому об'ємі матеріалу, низьку собівартість, простоту й промислову технологічність обладнання (3 для ЕШП - для одержання потрібних легуючих компонентів з наступним застосуванням їх у виробництві спеціальних видів сталей.The high necessity of mechanical engineering in a relatively cheap structural material, which is alloy steel, has focused scientists' search for new methods of obtaining such alloying components as ferrotitanium, which, due to the cost and scarcity of raw materials for Ukraine, are not profitable to obtain by traditional methods. The attractiveness of electric arc melting technologies, such as electric slag melting (ESF), allowed researchers to use the advantages of ESF - high concentration of thermal energy of the electric arc in a relatively small volume of material, low cost, simplicity and industrial manufacturability of the equipment (3 for ESF - to obtain the necessary alloys components followed by their use in the production of special types of steels.
З рівня техніки відомий (патент КО Мо2030467, С1, публ. 01.03.1995 на Спосіб електрошлакового переплаву металу"), згідно якому зливки металу виробляються електрошлаковим плавленням порожнистих витратних со електродів зі співвідношенням їх зовнішнього діаметра до внутрішнього рівним 1,3-4,0, при якому підіймання «- порції шлаку всередині порожнини витратного електрода відбувається за рахунок утворення в цій порожнині тиску нижче атмосферного на величину ДР-(0,3-1,3)р ад 0, де р - щільність утворюваного при плавленні шлаку, -- кг/м, д - прискорення вільного падіння, м/с 2 0- діаметр порожнини електрода, м. У відповідності з суттю ї- даного винаходу порожнистий витратний електрод у вигляді відпрацювавших свій ресурс, наприклад сталевих м товстостінних (з товщиною стінки рівною від 3095 величини їх внутрішнього діаметра до 4095 цієї величини) труб плавиться під шаром утворюваного шлаку. При цьому задачею даного винаходу є проведення процесу плавки без додаткового підіймання потужності електричної дуги. Вирішення задачі здійснюється підведенням потрібної додаткової теплової енергії до витратного електрода шляхом контрольованого підняття рівня шлаку всередину « дю порожнини труби за рахунок зниження тиску в цій порожнині. Вказана дія (суттєве зниження тиску в порожнині - труби) з точки зору термодинамічного забезпечення ходу процесу потрібна тільки тоді, коли товщина стінки с труби (витратного порожнистого електрода) становить вище 10095 її внутрішнього діаметра. :з» До недоліків даного винаходу слід віднести те, що в ньому переплав в зливки ведеться тільки витратних електродів у вигляді труб, тобто - таких, що мають внутрішню порожнину. Крім того, для забезпечення ходу електрошлакового переплаву (утворення розрідження в витратному електроді) потрібні додаткові конструктивні -1 що елементи установки електрошлакового переплаву - електрокомпресор й клапанний пристрій, які збільшують абсолютну собівартість кілограма одержуваного зливка такого метала, як за рахунок собівартості самих -і додаткових пристроїв, так і за рахунок підвищення споживання зовнішньої електроенергії на їх роботу. - З рівня техніки відомий ,Спосіб електрошлакового переплава" за |Авторським свідоцтвом СРСР Мо904 332,It is known from the state of the art (patent KO Mo2030467, C1, publ. 01.03.1995 on the method of electroslag remelting of metal"), according to which ingots of metal are produced by electroslag melting of hollow consumable electrodes with a ratio of their outer diameter to the inner equal to 1.3-4.0 , in which the rise of the portion of the slag inside the cavity of the consumable electrode occurs due to the formation in this cavity of a pressure lower than atmospheric by the amount DR-(0.3-1.3)p ad 0, where p is the density of the slag formed during melting, -- kg/m, d - acceleration of free fall, m/s 2 0 - diameter of the electrode cavity, m. In accordance with the essence of the present invention, a hollow consumable electrode in the form of those that have exhausted their resource, for example, thick-walled steel m (with a wall thickness equal to 3095 the value of their internal diameter up to 4095 of this value) of the pipes is melted under the layer of slag formed. At the same time, the task of this invention is to carry out the melting process without an additional increase in electric power triple arc. The problem is solved by supplying the necessary additional thermal energy to the consumable electrode by controlled raising of the slag level inside the pipe cavity due to the pressure reduction in this cavity. The specified action (significant decrease in pressure in the cavity - pipe) from the point of view of thermodynamic support of the process is required only when the wall thickness of the pipe (consumable hollow electrode) is greater than 10095 of its inner diameter. :z» The disadvantages of this invention should include the fact that only consumable electrodes in the form of pipes, i.e., those with an internal cavity, are remelted into ingots. In addition, to ensure the course of electroslag remelting (the formation of rarefaction in the consumable electrode), additional structural elements of the electroslag remelting installation are required - an electric compressor and a valve device, which increase the absolute cost of a kilogram of the obtained ingot of such a metal, as due to the cost of the devices themselves - and additional devices , as well as by increasing the consumption of external electricity for their work. - From the state of the art, the "Method of electroslag remelting" is known according to the Copyright certificate of the USSR Mo904 332,
А1, поданим 25.06.1980, публ. 20.01.2000, згідно якому плавлення металу з витратного електрода проводять у - 7 водоохолоджуваному кристалізаторі шляхом подавання на витратний електрод крім робочого струму також со імпульсного розрядного струму з напругою 20-50КВ. При цьому, для підвищення ефективності обробки і якості переплавлюваного металу плавлення ведуть поперемінно поданими чергуючимися круто зростаючими-похило спадаючими і похило зростаючими-круто спадаючими імпульсами розрядного струму з максимальною амплітудою струму в імпульсі 5-БОКА й частотою імпульсів 0,5-500Гц з відношенням часу крутого зростання (спадання) імпульсу до загального часу розряду його 1/20-1/10. (Ф) Головним недоліком цього винаходу є необхідність використання спеціального потужного генератораA1, submitted on 25.06.1980, publ. 20.01.2000, according to which melting of the metal from the consumable electrode is carried out in - 7 water-cooled crystallizer by supplying the consumable electrode with, in addition to the operating current, a pulsed discharge current with a voltage of 20-50 kV. At the same time, in order to increase the efficiency of processing and the quality of the remelted metal, melting is carried out alternately by alternating steeply rising-slopingly falling and slopingly rising-steeply falling pulses of discharge current with the maximum current amplitude in the 5-SIDE pulse and pulse frequency of 0.5-500Hz with a time ratio steep growth (decrease) of the pulse to its total discharge time of 1/20-1/10. (F) The main disadvantage of this invention is the need to use a special powerful generator
ГФ імпульсного розрядного струму, який повинен подаватися на витратний електрод, що плавлять, одночасно з робочим струмом електричної дуги. При цьому подавання імпульсного струму повинно здійснюватися за складними режимами (законами), які чергуються у часі і величині з плаваючими" абсолютними значеннями сили бо і напруги, що суттєво підвищує собівартість кілограму метала, що переплавляється за даним винаходом.HF pulsed discharge current, which must be supplied to the consumable electrode, which is melted, simultaneously with the working current of the electric arc. At the same time, the supply of pulsed current must be carried out according to complex regimes (laws) that alternate in time and magnitude with "floating" absolute values of force and voltage, which significantly increases the cost of a kilogram of metal remelted according to this invention.
З рівня техніки відомо (Авторське свідоцтво СРСР Мої 037435, А, публ. 23.08.1983, Бюл.31 на "Спосіб зміцнення витратного електрода", згідно якого витратний електрод, наприклад, діаметром 1бмм з шихти, що містить 20мас. 95 лігатури А1-М, 20мас. 95 стружки титанового сплав ВТ 1-0, інше титанова губка ТГ-100, піддавали пресуванню окремими порціями при тиску 18т, а потім піддавали зміцненню шляхом пропускання 65 імпульсів струму, наприклад, від зарядної батареї, на ділянках з підвищеним опором.It is known from the state of the art (Author's certificate of the USSR Moi 037435, A, publ. 23.08.1983, Byul. 31 on "Method of strengthening a consumable electrode", according to which a consumable electrode, for example, with a diameter of 1 mm from a charge containing 20 wt. 95 of ligature A1- M, 20 mass 95 shavings of titanium alloy VT 1-0, other titanium sponge TG-100, were subjected to pressing in separate portions at a pressure of 18t, and then subjected to strengthening by passing 65 pulses of current, for example, from a charging battery, in areas with increased resistance.
До недоліків даного винаходу слід віднести складність технології одержання витратного електрода, дорожнечу одержуваного виробу, оскільки технологія, що використовується, потребує додаткового електричного - потужного обладнання, проведення повторних зміцнюючих обробок імпульсним струмом окремих ділянок електрода до досягнення в них (ділянках) потрібного для наступного переплаву низького опору. Крім того, одержуваний склад витратного електрода має низький вміст титану з-за використання в якості шихтових матеріалів алюмінієво-ванадієвої лігатури і значної кількості титанової губки.The disadvantages of this invention include the complexity of the technology of obtaining a consumable electrode, the high cost of the resulting product, since the technology used requires additional electrical - powerful equipment, repeated strengthening treatments with pulsed current of individual areas of the electrode until they (areas) achieve the low temperature required for the next remelting resistance In addition, the resulting composition of the consumable electrode has a low titanium content due to the use of aluminum-vanadium ligature and a significant amount of titanium sponge as charge materials.
Також з рівня техніки відома (заявка РФ Мо2002117454, А, публ. 20.03.2004 на Спосіб одержання сплавів", згідно варіанту якого вихідний матеріал, наприклад, у вигляді стружки й дрібнодисперсного лому титану марок /у/0 ВТ 1-0 (ВТ 1-00) в кількості /Омас. 96 від загальної маси феротитану марки Фти70, розміщують у корпусі контейнера під кришку з листового сталевого прокату марки О8КП, вага яких рівна ЗОмас. 95 загальної маси феротитану вказаної марки, прокалюють вказану масу вихідних компонентів, пресують і плавлять.It is also known from the state of the art (application of the Russian Federation Mo2002117454, A, publ. 20.03.2004 for Method of obtaining alloys", according to which version the starting material is, for example, in the form of shavings and finely dispersed titanium scrap of /y/0 VT 1-0 (VT 1 -00) in the amount of 96 by mass of the total mass of ferrotitanium of the Fty70 brand, placed in the container body under a lid made of rolled steel of the О8KP brand, the weight of which is equal to ZO mass of 95 of the total mass of ferrotitanium of the specified brand, calcined the specified mass of initial components, pressed and melted .
В зв'язку з тим, що використані як вихідний матеріал відходи чистого титану (у вигляді лома і стружки) мають високу спорідненість до кисню, сировина для одержання високотитанового феросплаву суттєво окислена /5 З поверхні, а прокалювання перед плавленням забезпечує видалення вологи тільки до 85мас. 90. В процесі підготовки титанової сировини до плавлення потрібно введення додаткової операції завальцовування стінок контейнера з пресованими відходами титанового виробництва і, відповідно, використання спеціального пресового обладнання для здійснення даної додаткової операції. Крім того, з-за використання в якості вихідної сировини відходів титанового виробництва, собівартість одиниці ваги одержуваного феротитану суттєво зростає, 2о а форма сировини - стружка й лом - при виробництві великої кількості зливків феротитану потребує наявності багатотонного виробництва титану у безпосередній близькості від виробництва високотитанового феросплаву.Due to the fact that the pure titanium waste (in the form of scrap and shavings) used as a starting material has a high affinity for oxygen, the raw material for the production of high-titanium ferroalloy is significantly oxidized /5 Z of the surface, and calcining before melting ensures the removal of moisture only up to 85 mass . 90. In the process of preparing titanium raw materials for melting, it is necessary to introduce an additional operation of rolling the walls of the container with pressed titanium production waste and, accordingly, the use of special press equipment to carry out this additional operation. In addition, due to the use of titanium production waste as a raw material, the cost per unit weight of the obtained ferrotitanium increases significantly, and the form of raw materials - shavings and scrap - during the production of a large number of ferrotitanium ingots requires the presence of multi-ton titanium production in the immediate vicinity of the production of high-titanium ferroalloy .
Найбільш близьким з рівня техніки є (патент США Мо2753262, А, публ. 03.07.1956 на Спосіб ущільнення й спікання витратних електродів з відходів виробництва титану", у відповідності з яким витратний електрод для електродугового переплаву одержують з відходів виробництва титану, наприклад, з суміші подрібненої титанової сч ов Губки, металічного титанового лому, прутків, обрізків листа, з або без додаткових легуючих елементів, яку ущільнюють в титановому обплетенні або в сталевій трубі. Одержану заготівку незначним чином вакуумують, і) зачиняють сталеву трубу з титановим наповнювачем пробками, які приварюють до кінців сталевої труби і формують в потрібний переріз: круг, квадрат, прямокутник або багатокутник, наприклад, ковкою або прокаткою і нагрівають до температури 926-10652С для ущільнення і спікання відходів виробництва титану в сталевій трубі соThe closest in terms of technology is (US patent Mo2753262, A, publ. 03.07.1956 on the method of compacting and sintering consumable electrodes from titanium production waste", according to which the consumable electrode for electric arc remelting is obtained from titanium production waste, for example, from a mixture crushed titanium sheet Sponges, metal titanium scrap, rods, sheet scraps, with or without additional alloying elements, which is sealed in titanium braid or in a steel pipe. The resulting blank is slightly vacuumed, and) the steel pipe with titanium filler is closed with plugs that are welded to the ends of the steel pipe and form into the required section: a circle, square, rectangle or polygon, for example, by forging or rolling and heated to a temperature of 926-10652C for compaction and sintering of titanium production waste in the steel pipe
У єдину зборку у вигляді витратного електрода. Високотитановий феросплав з вмістом титану 40-8Омас. 90 і доIn a single assembly in the form of a consumable electrode. High-titanium ferroalloy with a titanium content of 40-8Omas. 90 and up
О,5бБмас. 95 вуглецю одержують з виготовленого за вищевказаною технологією витратного електрода (77 плавленням в електродугових установках у водоохолоджуваному кристалізаторі при середовищі аргону, неону -/- де або гелію.Oh, 5bBmas. 95 carbon is obtained from a consumable electrode manufactured according to the above technology (77 by melting in electric arc installations in a water-cooled crystallizer in an environment of argon, neon -/- de or helium.
В зв'язку з тим, що як вихідна сировина для виготовлення витратного електрода використовуються відходи в виробництва титану - прутки, обрізі прокату і подрібнена титанова губка - собівартість вихідного наповнювача М суттєво висока. Витрати електроенергії на переробку електрода з титановою губкою з-за високої температури її плавлення підвищений у порівнянні з потрібною енергією на плавлення титану. Технологія виготовлення витратного електрода складна і потребує виконання додаткових операцій по вакуумуванню заготівки, заварюванню пробок в трубі з наповнювачем, спіканню наповнювача в єдину зборку - тобто додаткової витрати « електроенергії і використання вакуумної техніки. Таким чином, вартість 1КГ одержуваного феротитану суттєво Пд с висока. й В основу заявленого винаходу поставлена задача створення витратного електрода для одержання "» високотитанового феросплаву електрошлаковим плавленням, зниження собівартості одиниці ваги продукту, спрощення технології виготовлення витратного електрода, усунення можливості забруднення киснем повітря феросплаву при плавленні витратного електрода шляхом вдосконалення технології його виготовлення. -І Поставлена задача вирішується тим, що витратний електрод для одержання високотитанового феросплаву електрошлаковим плавленням, що містить як наповнювач витратного електрода попередньо ущільнений і титановміщуючий матеріал, замкнений стальною оболонкою, як титановміщуючий матеріал наповнювача - витратного електрода використовується суміш продукту плавлення ільменіту в електропечі з вмістом ТіО о не 5ор менше б5мас. 95, відновлювача і матеріалу, що зв'язує, а відношення площі поперечного перетину сталевої - оболонки до площі поперечного перетину наповнювача у витратному електроді складає не більше 0,024, приDue to the fact that titanium production waste is used as the raw material for the production of the consumable electrode - rods, rolled scraps and crushed titanium sponge - the cost of the original filler M is significantly high. Due to the high temperature of its melting, the cost of electricity for processing the electrode with a titanium sponge is increased compared to the required energy for melting titanium. The technology of manufacturing a consumable electrode is complex and requires the performance of additional operations for vacuuming the workpiece, welding plugs in the pipe with a filler, sintering the filler into a single assembly - that is, additional consumption of electricity and the use of vacuum equipment. Thus, the cost of 1 kg of the obtained ferrotitanium is significantly high. y The basis of the claimed invention is the task of creating a consumable electrode for obtaining "" high-titanium ferroalloy by electroslag melting, reducing the cost per unit weight of the product, simplifying the manufacturing technology of the consumable electrode, eliminating the possibility of oxygen contamination of the ferroalloy air during melting of the consumable electrode by improving its manufacturing technology. the task is solved by the fact that the consumable electrode for obtaining a high-titanium ferroalloy by electroslag melting, which contains as a filler of the consumable electrode pre-compacted and titanium-containing material, closed with a steel shell, as a titanium-containing material of the filler - consumable electrode, a mixture of the product of the melting of ilmenite in an electric furnace with a TiO content of not more than 5 less than b5 mass 95, reducing agent and binding material, and the ratio of the cross-sectional area of the steel shell to the cross-sectional area of the filler in the consumable electrode is not less than 0.024, at
ІЧ е) цьому щільність упаковки суміші наповнювача в сталевій оболонці складає не менше 2,7т/м3.IR e) the packing density of the filler mixture in the steel casing is not less than 2.7t/m3.
Інша задача даного винаходу вирішується тим, що ущільнення суміші наповнювача витратного електрода здійснюється пресуванням.Another problem of this invention is solved by the fact that the compaction of the filler mixture of the consumable electrode is carried out by pressing.
Ще одна задача винаходу вирішується тим, що продукт плавлення ільменіту в електропечі містить не менше 79,5мас. 95 оксиду титану, а як відновник використовується алюмінієвий порошок.Another problem of the invention is solved by the fact that the product of melting ilmenite in an electric furnace contains at least 79.5 wt. 95 titanium oxide, and aluminum powder is used as a reducing agent.
ІФ) Одним з варіантів вирішення поставленої задачі винаходу є те, що кількість матеріалу, що зв'язує, не іме) перевищує бмас. 95 від маси наповнювача.IF) One of the options for solving the problem of the invention is that the amount of binding material does not exceed bmas. 95 from the weight of the filler.
Технології, що використовуються в промисловості одержання феротитану, описані в рівні техники і мають ряд 60 суттєвих недоліків, які роблять їх не перспективними для цілі одержання дешевого продукту у масовому виробництві. Наприклад, магнійтермічна технологія потребує великої витрати електроенергії; технологія переробки відходів виробництва титанових виробів: прокатного листа, прутків різного діаметра, зливків титана складна, потребує ряд додаткових енергомістких операцій, спеціального обладнання, розвиненої промислової бази одержання і переробки титану і, відповідно, також енергетично мало приваблива. Найбільш перспективна 65 технологія електрошлакового переплаву титановмісної сировини, при цьому для Її (технології ЕШП) зажадання необхідно використовувати відносно дешеву, не дефіцитну сировину та прості підготовчі операції одержання готового високотитанового феросплаву.The technologies used in the ferrotitanium production industry are described in the state of the art and have a number of 60 significant drawbacks that make them not promising for the purpose of obtaining a cheap product in mass production. For example, magnetothermic technology requires a large amount of electricity; the technology of processing waste from the production of titanium products: rolled sheet, bars of various diameters, titanium ingots is complex, requires a number of additional energy-intensive operations, special equipment, a developed industrial base for obtaining and processing titanium and, accordingly, is also not very attractive in terms of energy. The most promising 65 technology of electroslag remelting of titanium-containing raw materials, at the same time, for its (ESP technology) requirements, it is necessary to use relatively cheap, non-scarce raw materials and simple preparatory operations for obtaining a ready-made high-titanium ferroalloy.
Як вихідна сировина, яка може бути ефективно використана в наступній переробці, використовується шлак, що містить до 80-95 мас. 95 ТіО», котрий одержується на 1 стадії технології переробки ільменіту в феротитан, що описана в Іпатенті України Мо59720, А, публ. 15.09.2003р.). Шлак з високим вмістом ТіО» подрібнюють, змішують з алюмінієвим порошком і агентом, що зв'язує, з досягненням середнього складу по масі суміші.Slag containing up to 80-95 wt. 95 TiO", which is obtained at the 1st stage of the technology of processing ilmenite into ferrotitanium, which is described in Ipatent of Ukraine Mo59720, A, publ. 15.09.2003). Slag with a high content of TiO" is crushed, mixed with aluminum powder and a binding agent, with the achievement of the average composition by mass of the mixture.
Одержану суміш завантажують у сталеву оболонку потрібного поперечного перерізу і ущільнюють до утворення стійкого контакту між частками, отримуючи при цьому витратний електрод. В тигель печі поміщають захисний флюс, занурюють в нього витратний електрод до досягнення контакту з подом і подають електричний струм для 7/0 утворення електричної дуги між витратним електродом і подом печі. Утворена електрична дуга оплавляє нижній торець витратного електрода, і розплавлений феротитан стікає на під печі до повного розплавлення витратного електрода.The resulting mixture is loaded into a steel shell of the desired cross-section and compacted to form a stable contact between the particles, thereby obtaining a consumable electrode. A protective flux is placed in the furnace crucible, the consumable electrode is immersed in it until contact with the bottom is reached and an electric current is applied to 7/0 the formation of an electric arc between the consumable electrode and the furnace bottom. The formed electric arc melts the lower end of the consumable electrode, and the molten ferrotitanium flows to the bottom of the furnace until the consumable electrode is completely melted.
Одержаний в результаті електрошлакового плавлення феротитан зливають в виливницю і після його повного остигання вивільняють від шлаку.The ferrotitanium obtained as a result of electroslag melting is poured into a mold and after it has completely cooled, it is freed from the slag.
Процес виготовлення витратного електрода і утворення феротитану при електрошлаковому переплавленні буде розглянутий далі з наведенням ілюстрацій на Фіг.1-3 даного винаходу.The process of manufacturing a consumable electrode and the formation of ferrotitanium during electroslag remelting will be considered further with reference to the illustrations in Fig. 1-3 of this invention.
Фіг.1. Загальний вид витратного електрода для одержання високотитанового феросплаву електрошлаковим плавленням.Fig.1. General type of consumable electrode for obtaining high-titanium ferroalloy by electroslag melting.
Фіг.2. Розріз по А-А конструкції витратного електрода, представленого на Фіг.1.Fig. 2. Cross-section along AA of the design of the consumable electrode presented in Fig. 1.
Фіг.3. Плавлення витратного електрода в тиглі печі ЕШП з утворенням шару розплавленого високотитанового феросплаву.Fig. 3. Melting of the consumable electrode in the crucible of the EHP furnace with the formation of a layer of molten high-titanium ferroalloy.
Вихідний матеріал, що слугує наповнювачем витратного електрода для ЕШП в феротитан, готують за наступною технологією. На першій стадії технології одержують титановий шлак з високим вмістом оксиду титану і мінімальним вмістом оксидів заліза. В електропечі розплавляють чавунний або сталевий лом. Після сч розплавлення лому з печі видаляють шлак, що утворився в результаті плавки Кк! ломом і на поверхню рідкої о металевої ванни окремими порціями завантажують суміш, що складається з ільменітової руди і вуглецьвмісного відновника (наприклад, графітового бою). Для ошлаковування пустої породи, яка міститься в ільменітовій руді, в склад суміші додають вапно. В процесі розплавлення відбувається відновлення оксидів заліза, що містить руда. Відновлене залізо переходить в металічний розплав, що веде до підвищення концентрації оксиду титану в со зо утвореному шлаку.The starting material, which serves as a filler for the expendable electrode for ESH in ferrotitanium, is prepared according to the following technology. At the first stage of the technology, titanium slag with a high content of titanium oxide and a minimum content of iron oxides is obtained. Cast iron or steel scrap is melted in an electric furnace. After melting the scrap, the slag formed as a result of melting Kk is removed from the furnace. scrap and a mixture consisting of ilmenite ore and a carbon-containing reducing agent (for example, graphite battle) is loaded onto the surface of the liquid metal bath in separate portions. Lime is added to the mixture to slag the waste rock contained in the ilmenite ore. In the process of melting, iron oxides containing ore are restored. The recovered iron passes into the metal melt, which leads to an increase in the concentration of titanium oxide in the so-formed slag.
Продуктом плавлення ільменіту в електропечі є титановмісний шлак з концентрацією ТіО»о від 50 до 8Бмас. (787The product of melting ilmenite in an electric furnace is a titanium-containing slag with a concentration of TiO»o from 50 to 8B mass. (787
Фо. Рівень вмісту основного елемента (Ті) в готовому феросплаві при плавленні витратного електрода методом о/рFo. The level of the content of the main element (Ti) in the finished ferroalloy during the melting of the consumable electrode by the O/R method
ЕШП прямо пропорційно залежить від кількості ТІОо в шлаку -- вихідному компоненті суміші наповнювача електрода. При цьому 7Омас. 90 вміст Ті в готовому зливку феротитану можливо одержати тільки ї- з5 Використовуючи як наповнювач витратного електрода суміш, що складається зі шлаку з вмістом ТІОо неменше М. б5мас. 95 і відновника.ЕШП directly proportionally depends on the amount of TIOо in the slag - the initial component of the electrode filler mixture. At the same time, 7Omas. 90 Ti content in the finished ingot of ferrotitanium can be obtained only by using a mixture consisting of slag with a TiO content of at least M. b5 mass as a filler for the consumable electrode. 95 and the restorer.
У відповідності з теоретичними реакціями відновлення заліза з його оксидів, які містить вихідний матеріал, розрахунковим шляхом вибирають вагу компонентів шихти і її загальну кількість. Ільменітова руда містить, в мас. 90: 60,00 ТіО»; 31,70 Ре2О»; 1,10 АІ2О»з; 2,84 5іО»; 2,34 5; 0,28 Р; 043 М2О5; 0,56 МпО. Ступінь « відновлення заліза з його оксиду складає 80-8595. Збагачений оксидом титану шлак, з вмістом не менше 7вмас. шщ с Фо ТО», після завершення відновного періоду плавлення суміші, зливають у виливниці. Одержаний шлак містить в оптимальному складі: 79,5мас. 95 ТіО», 7,вмас. 96 Ре2О3, інше -- домішки оксидів алюмінію, кремнію, ванадію, ;» марганцю, а також сірка й фосфор.In accordance with the theoretical reactions of reduction of iron from its oxides, which contains the starting material, the weight of the components of the charge and its total amount are selected by calculation. Ilmenite ore contains, by mass. 90: 60.00 TiO"; 31.70 Re2O"; 1.10 AI2O»z; 2.84 5iO"; 2.34 5; 0.28 P; 043 M2O5; 0.56 MPO. The degree of reduction of iron from its oxide is 80-8595. Titanium oxide-enriched slag, with a content of at least 7% by mass. shsh with Fo TO", after the recovery period of the melting of the mixture is completed, it is poured into the pouring vessel. The obtained slag contains in the optimal composition: 79.5 mass. 95 TiO", 7, in mass. 96 Re2O3, other -- impurities of oxides of aluminum, silicon, vanadium, ;" manganese, as well as sulfur and phosphorus.
Суміш, що використовують як наповнювач витратного електрода, готується з подрібненого до зернистості не більше 800мкм шлаку з високим вмістом ТіО», алюмінієвого порошку, зернистістю не менше 800мкм з вмістом -і алюмінію до 85мас. 95 і агента, що зв'язує. Алюмінієвий порошок є відновником оксидів титану і заліза, тому вміст його в наповнювачі відповідає розрахунковому теоретичному вмісту для відновлення вказаних оксидів заThe mixture used as a filler for the consumable electrode is prepared from slag crushed to a grain size of no more than 800 microns with a high content of TiO", aluminum powder with a grain size of no less than 800 microns and an aluminum content of up to 85 mass. 95 and a binding agent. Aluminum powder is a reducer of titanium and iron oxides, therefore its content in the filler corresponds to the calculated theoretical content for the reduction of the specified oxides according to
Ш- відомими теоретичними реакціями відновлення витратних речовин. Кількість агента, що зв'язує, не повинна - перевищувати 3-бмас. 9о в суміші (оптимальні дані, одержані дослідним шляхом).Sh- known theoretical reactions of recovery of consumables. The amount of binding agent should not exceed 3-bmas. 9o in the mixture (optimal data obtained experimentally).
Готовий наповнювач завантажується в сталеву оболонку, наприклад, у вигляді циліндра, утворюючи - витратний електрод 1 для ЕШП, як вказано на Фіг.1. Позиція 2 вказаного креслення є сталевою оболонкою, с позицією З позначений наповнювач витратного електрода 1. Вид А-А Фіг.2 представляє собою круглий переріз витратного електрода, де номера позицій відповідають аналогічним номерам вищевказаних елементів конструкції витратного електрода. 5Б В процесі визначення технологічних характеристик витратного електрода були проведені багаточисленні експерименти, в результаті котрих встановлено, що оптимальне відношення площі сталевої оболонки до площі (Ф) наповнювача повинно бути не більше 0,024. ка Дані експериментів також визначили оптимальне значення щільності упаковки суміші наповнювача в сталевій оболонці, котре повинно складати не менше 2,7т/м3. во Розташування наповнювача у витратному електроді здійснюється за допомогою пресування, або трамбування суміші з використанням матеріалу, що зв'язує. Найбільш оптимальне значення щільності електричного струму, що проходить усередині витратного електрода, і кількість наповнювача на одиницю об'єму витратного електрода, одержано при пресуванні наповнювача змішаного з матеріалом, що зв'язує.The finished filler is loaded into a steel shell, for example, in the form of a cylinder, forming - the consumable electrode 1 for the EHP, as shown in Fig. 1. Position 2 of the specified drawing is a steel shell, with position C marked filler electrode 1. View A-A Fig. 2 is a circular cross-section of the consumable electrode, where the item numbers correspond to the similar numbers of the above structural elements of the consumable electrode. 5B In the process of determining the technological characteristics of the consumable electrode, numerous experiments were conducted, as a result of which it was established that the optimal ratio of the area of the steel shell to the area (Ф) of the filler should be no more than 0.024. The experimental data also determined the optimal value of the packing density of the filler mixture in the steel shell, which should be at least 2.7t/m3. The placement of the filler in the consumable electrode is carried out by pressing or tamping the mixture using a binding material. The most optimal value of the density of the electric current passing inside the consumable electrode and the amount of filler per unit volume of the consumable electrode was obtained by pressing the filler mixed with the binding material.
Плавлення витратного електрода здійснювалося наступним чином. Одержання високотитанового 65 феросплаву проводили в лабораторній електропечі постійного струму з основною футерівкою з наступними технічними характеристиками:Melting of the consumable electrode was carried out as follows. Production of high-titanium 65 ferroalloy was carried out in a laboratory DC electric furnace with a main lining with the following technical characteristics:
1. Місткість лабораторної дугової печі постійного струму, кГ - 20; 2. Номінальна величина струму, А, - 800-850; 3. Номінальна напруга, В - 35-40.1. The capacity of the direct current laboratory arc furnace, kg - 20; 2. Nominal value of the current, A, - 800-850; 3. Nominal voltage, V - 35-40.
На під плавильного тиглю лабораторної електропечі постійного струму, представленій на Фіг.3, завантажують захисний флюс складу 5Омас. 95 оксиду алюмінію і 5Омас. 96 оксиду кальцію. Витратний електрод 1 занурюють через захисний флюс З до контакту його з подом печі 5. Крізь витратний електрод 1 і під печі 5 пропускають електричний струм з утворенням електричної дуги між ними. Параметри процесу - величина струму і напруга - контролюються за допомогою автоматичного регулятора (не показаний на Фіг.3). У вказаному автоматичному /о Бегуляторі дроселем знімають напругу з унизької сторони трансформатора" (вхідна напруга), яка є пропорціональною силі струму і напрузі дуги (вихідна напруга). Індукований у дроселі струм подається на підсилювач (не показаний на Фіг.3). При рівності напруги, що знімається з низької сторони трансформатора", заданій підсилювачем напрузі, механізм переміщення витратного електрода не спрацьовує". У випадку різниці значень вказаних вище напруг струм, що одержується, підсилюється і подається на виконавчий механізм 7/5 Підіймання або опускання витратного електрода.Protective flux of composition 5Omas is loaded under the melting crucible of the laboratory electric furnace of direct current, presented in Fig. 3. 95 aluminum oxide and 5Omas. 96 calcium oxide. The consumable electrode 1 is immersed through the protective flux C until it comes into contact with the bottom of the furnace 5. An electric current is passed through the consumable electrode 1 and under the furnace 5 with the formation of an electric arc between them. Process parameters - current and voltage - are controlled using an automatic regulator (not shown in Fig. 3). In the indicated automatic /o Begulator, the choke removes the voltage from the lower side of the transformer (input voltage), which is proportional to the current strength and the arc voltage (output voltage). The current induced in the choke is fed to the amplifier (not shown in Fig. 3). With equality voltage removed from the low side of the transformer" to the voltage set by the amplifier, the mechanism for moving the consumable electrode does not work". In the case of a difference in the values of the above voltages, the resulting current is amplified and fed to the executive mechanism 7/5 Raising or lowering the consumable electrode.
В результаті виділення тепла у флюсі З, при проходженні крізь нього електричного струму, а також тепла екзотермічних реакцій відновлення компонентів наповнювача, що виділяється, відбувається розплавлення флюсу і зануреного в нього торця витратного електрода 1.As a result of the release of heat in the flux Z, when an electric current passes through it, as well as the heat of the exothermic reactions of the recovery of the released filler components, the flux and the end of the consumable electrode 1 immersed in it are melted.
В процесі плавлення при контрольованому переміщенні витратного електрода 1, відновлені і розплавлені го титан, залізо і кремній проходять крізь шар розплавленого флюсу і утворюваного вторинного шлаку і нагромаджуються на поду тигля 2, утворюючи розплав високотитанового феросплаву 4. Плавлення витратного електрода 1 виконується до повного переходу його компонентів в розплав феротитану 4. Після розплавлення витратного електрода 1 піч вимикають, а розплав феросплаву 4 і рідкий шлак З зливають у виливницю, де при охолодженні відбувається кристалізація феросплаву 4. Після повного охолодження розплаву у виливниці сч ов проводять розділення зливка феротитану і шлаку. При необхідності, зливки феротитану розплавляються в індукційній печі для досягнення середнього складу одержуваного продукту за хімічним складом. Кінцевий і) продукт - феротитан за своїм хімічним складом містить, мас. 90: 68,00-78,70 титану, 19,30-30,00 заліза, до 1,98 домішків, що містять 0,50 алюмінію, 0,18 кремнію, 0,85 марганцю, 0,42 ванадію і 0,03 сірки.During the melting process, during the controlled movement of the consumable electrode 1, the reduced and molten titanium, iron and silicon pass through the layer of molten flux and the secondary slag formed and accumulate on the bottom of the crucible 2, forming a melt of high-titanium ferroalloy 4. The melting of the consumable electrode 1 is carried out until its complete transition components into the ferro-titanium melt 4. After the consumable electrode 1 is melted, the furnace is turned off, and the ferro-alloy melt 4 and liquid slag C are poured into the crucible, where ferro-alloy 4 crystallization occurs during cooling. If necessary, ferrotitanium ingots are melted in an induction furnace to achieve the average chemical composition of the resulting product. The final i) product - ferrotitan according to its chemical composition contains, wt. 90: 68.00-78.70 titanium, 19.30-30.00 iron, up to 1.98 impurities containing 0.50 aluminum, 0.18 silicon, 0.85 manganese, 0.42 vanadium and 0, 03 sulfur.
Для підтвердження промислової придатності заявленого винаходу був проведений ряд дослідних со зо електрошлакових плавок витратного електрода заявленої конструкції по З на кожний режим з метою одержання середніх результатів. Дані технічних характеристик одержання високотитанового феросплаву і порівняльного -- хімічного складу продукту за технологією заявленого винаходу представлені в таблицях 1, 2. «- т » ; високотитанового феросплаву за заявленим винаходомTo confirm the industrial applicability of the claimed invention, a series of experimental electroslag melting of the expendable electrode of the claimed design was carried out according to C for each mode in order to obtain average results. Data on the technical characteristics of the production of high-titanium ferroalloy and the comparative chemical composition of the product according to the technology of the claimed invention are presented in Tables 1, 2. "-t"; high-titanium ferroalloy according to the claimed invention
Ме зразка за порядком юю 1 во 1 юю 1 « - с . щоThe size of the sample is in the order of 1 in 1 in 1 «-s. what
Мо зразка за порядком Якість одержуваного продукта 4 в - - шу 70 Вартість одержуваного кілограма феротитану, який одержується електрошлаковим плавленням витратного електрода на 2095 нижче вартості кілограма феротитану за технологію, що описана у |(патенті України Мо59720, со А| і на 895 менше вартості феротитану, що одержується магнійтермічним методом. Електрошлакове плавлення витратного електрода під шаром флюсу унлеможливлює проникненню кисню з повітря в розплавлюваний титан, а технологія виготовлення витратного електрода складається з трьох операцій: приготування суміші титановмісного наповнювача, завантаження його в сталеву оболонку і ущільнення наповнювача в оболонці о пресуванням.MO of the sample according to the order Quality of the obtained product 4 in - - shu 70 The cost of the received kilogram of ferrotitanium, which is obtained by electroslag melting of the consumable electrode is 2095 lower than the cost of a kilogram of ferrotitanium for the technology described in |(patent of Ukraine Мо59720, со А| and 895 less than the cost of ferrotitanium obtained by the magnetothermal method. The electroslag melting of the consumable electrode under the flux layer makes it impossible for oxygen from the air to penetrate into the molten titanium, and the manufacturing technology of the consumable electrode consists of three operations: preparing a mixture of titanium-containing filler, loading it into a steel shell and compacting the filler in the shell by pressing .
Наданий опис не обмежує заявлений винахід у всіх можливих його модифікаціях, удосконаленнях і ко еквівалентах, які не виходять за межі заявленої формули, а слугують викладенням й уточненням конкретних втілень винаходу.The given description does not limit the claimed invention in all its possible modifications, improvements and co-equivalents, which do not go beyond the claimed formula, but serve as an explanation and specification of specific embodiments of the invention.
Claims (4)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200503962A UA77118C2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Consumption electrode for obtaining high titanium ferro alloy by electroslag melting |
| RU2005115108/02A RU2335553C2 (en) | 2005-04-25 | 2005-05-19 | Consumable electrode for producing high titanium ferro alloy by means of electro slag melting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200503962A UA77118C2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Consumption electrode for obtaining high titanium ferro alloy by electroslag melting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA77118C2 true UA77118C2 (en) | 2006-10-16 |
Family
ID=37505615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200503962A UA77118C2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Consumption electrode for obtaining high titanium ferro alloy by electroslag melting |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2335553C2 (en) |
| UA (1) | UA77118C2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10988832B2 (en) | 2014-10-08 | 2021-04-27 | Nippon Steel Corporation | Titanium-containing structure and titanium product |
| CN105063367B (en) * | 2015-07-23 | 2017-08-25 | 宝钛集团有限公司 | A kind of preparation method of melting electrode |
| RU2694178C1 (en) * | 2018-07-20 | 2019-07-09 | Публичное акционерное общество "Русполимет" | Method of doping titanium with carbon nanotubes at chamber electroslag remelting (cer) |
| RU2691828C1 (en) * | 2018-10-30 | 2019-06-18 | Ао "Зеленодольский Завод Имени А.М. Горького" | Method of producing consumable titanium alloy electrodes for casting parts of equipment operating in aggressive media under high pressure |
-
2005
- 2005-04-25 UA UAA200503962A patent/UA77118C2/en unknown
- 2005-05-19 RU RU2005115108/02A patent/RU2335553C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2335553C2 (en) | 2008-10-10 |
| RU2005115108A (en) | 2006-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3699123B2 (en) | Manufacturing method of iron for casting | |
| US9994929B2 (en) | Processes for producing tantalum alloys and niobium alloys | |
| JP6230531B2 (en) | Method for producing metallic chromium | |
| UA77118C2 (en) | Consumption electrode for obtaining high titanium ferro alloy by electroslag melting | |
| RU2335564C2 (en) | High titanium ferro alloy produced by two stages reduction out of ilmenite | |
| JPH06145836A (en) | Production of alloy utilizing aluminum slag | |
| JPH11310833A (en) | Method for melting metal and alloy and melting and casting method thereof | |
| WO1997000978A1 (en) | Process for the manufacture of a high carbon cobalt-chromium-molybdenum alloy | |
| RU2329322C2 (en) | Method of producing high titanium ferroalloy out of ilmenite | |
| RU2697122C1 (en) | Methods for production of tantalum alloys and niobium alloys | |
| RU2398908C2 (en) | Installation for production of ferrotitanium by electric-arc melt of titanium containing material under layer of protective flux | |
| RU2201467C2 (en) | Method of production of vanadium-containing ferroalloy | |
| US7753986B2 (en) | Titanium processing with electric induction energy | |
| US4490169A (en) | Method for reducing ore | |
| KR101665467B1 (en) | Fabrication Method of Ferro Alloy by Thermit Reaction of Oxidation-Reduction | |
| WO2023027567A1 (en) | Method and apparatus for producing a ferrotitanium alloy having high content of titanium | |
| RU2196843C2 (en) | Method for furnace melting of ferrotitanium from titanium oxides | |
| RU2102516C1 (en) | Method of preparing ferrotitanium | |
| Basu et al. | Use of Electro-Slag refining for Novel in-situ Alloying Process in steel | |
| RU2148665C1 (en) | Method of producing castings from noncompact steel wastes and device for pressing blocks of steel consumable electrodes for method embodiment | |
| RU2698401C1 (en) | Method of ferromanganese inductive remelting | |
| CN110629103B (en) | Production method of vacuum degassing rare earth steel and device used by same | |
| Nokhrina et al. | Direct alloying of steel with nickel concentrate | |
| RU2153023C1 (en) | Method of processing raw materials containing manganese with recovery of metals | |
| RU2190679C1 (en) | Magnesium alloy ingot production method |