Способ получения тугоплавких металлов

 

Сущность изобретения: выплавляют в электропечи и, охлаждая расплав в кристаллизаторе, получают блок карбида металла, который подвергают тонкому дроблению, а затем его смешивают с окислом металла в смесительном аппарате и полученную смесь прокаливают в вакуумтермической печи при 1200-2000°С 0,5-24 ч.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам производства металлов. Целью изобретения является повышение чистоты и увеличение производительности. Это достигается тем, что, выплавляя в электропечи и охлаждая расплав в кристаллизаторе, получают блок карбида металла, который подвергают тонкому дроблению, а затем его смешивают с окислом металла в смесительном аппарате и полученную смесь прокаливают в вакуумтермической печи при 1200-2000^оС 0,5-24 ч. Проведенные приемы и параметры предложенного способа определены экспериментальным путем и отражают пределы, в которых реализуется цель изобретения. Получение карбида металла, его тонкое измельчение, перемешивание в смесительном барабане полупродукта и соответствующего окисла металла, (уплотнение в тигле) обеспечивают высокую скорость процесса и качество получаемого материала. Прокалка при температуре менее 1200^оC и времени выдержки менее 0,5 ч не обеспечивает необходимой полноты реакции. Увеличение температуры прокалки выше 2000^оС и времени выдержки более 24 ч нежелательно из-за снижения производительности и стойкости оборудования. П р и м е р 1. В электропечи выплавили и, охлаждая расплав в кристаллизаторе, получили карбид хрома с содержанием общего углерода 13,2% После тонкого дробления в мельнице до крупности минус 0,3 мм полупродукт весом 10 кг смешали с окисью хрома марки ОХМ в соотношении, необходимом для удаления углерода по реакции 3 С_общ. (Cr_xC_y) + Cr₂O₃ 2Cr + 3CO . С учетом примесей и влаги взяли 5,76 кг окиси хрома. Перемещали смесь в смесительном барабане в течение 30 мин. Загрузили смесь в графитовый тигель, уплотнили и прокаливали ее в вакуумтермической печи при 1550^оС, вакууме 10^-1 мм рт. ст. в течение 3 ч. Получили 11,9 кг хрома с содержанием Cr 99,4; Al 0,007% Ni 0,005% Si 0,005% S 0,005% O₂ 0,009% N₂ 0,01% П р и м е р 2. В электропечи выплавили и затем получили карбид хрома с содержанием общего углерода 13,2% После измельчения его до крупности минус 0,1 мм полупродукт смешали с окисью хрома марки ОХМ в соотношении, необходимом для удаления углерода по реакции 3С_общ(Cr_xC_y) + Cr₂O₃ 2Cr + 3CO и загрузили в шаровую мельницу 15 кг смеси. Перемешали смесь в шаровой мельнице в течение 30 мин. Загрузили в графитовый тигель и уплотнили навеску смеси весом 10 кг и прокаливали в вакуумтермической печи в течение 6 ч при температуре 1600^оС, вакууме 10^-2 мм рт. ст. Получили 6,3 кг хрома с содержанием Cr 99-65% Al 0,006% Ni 0,004% S 0,003% O₂ 0,005% Ni 0,004% S 0,003% O₂ 0,005% N₂ 0,006% Si 0,005. Хром, полученный в первом варианте, по содержанию в нем примесей несколько уступает электролитически рафинированному хрому по ТУ-14-5-76-76. Хром, полученный во втором варианте, соответствует по содержанию в нем примесей ТУ на электролитически рафинированный хром. П р и м е р 3. В электропечи выплавили и затем получили карбид ванадия с содержанием общего углерода 17,2% После тонкого дробления в мельнице до крупности минус 0,1 мм полуфабрикат весом 10 кг смешали с пятиокисью ванадия в соотношении, необходимом для удаления углерода по реакции 5С_общ(VC) + V₂O₅ 2V + 5CO с учетом примесей и влаги взяли 5,3 кг пятиокиси ванадия. Перемешали смесь в шаровой мельнице в течение 30 мин. Загрузили в графитовый тигель и уплотнили навеску смеси весом 10 кг и прокаливали в вакуум-термической печи 8 ч при 1650^оС, вакууме 10^-2мм рт. ст. Получили 6,1 кг ванадия с содержанием V 99,2% Al 0,01% Ni 0,009% Si 0,008% S 0,007% O₂ 0,01% N₂ 0,012%

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ, включающий получение полупродукта и термическое рафинирование, отличающийся тем, что с целью повышения чистоты металлов и увеличения производительности, получение полупродукта осуществляют электроплавлением, подвергают тонкому измельчению, смешивают его с окислом получаемого металла, смесь брикетируют, а термическое рафинирование проводят в вакууме при 1200 2000^oС 0,5 24 ч.