Способ получения железо-титанового сплава

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве легирующих сплавов для получения сталей. Предлагается способ получения железо - титанового сплава, включающий порционное прессование электрода из шихты, и переплав его вакуумной плавкой в охлаждаемый кристаллизатор, при котором порционное прессование электрода ведут из шихты эвтектического состава при удельном давлении 5,5 -6,0 т/см², в плавку ведут в кристаллизатор диаметром не менее 2 диаметром электрода при удельной мощности 0,15 - 0,3 кВт/см, численно равной отношению мощности к диаметру электрода.

Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, может быть использовано при производстве легирующих сплавов для получения сталей.

Известен способ получения ферротитана с использованием в шихте отходов металлического титана и проплавлением шихты алюминотермической плавкой [1].

Недостатком данного способа является большое содержание примесей и низкое содержание титана в получаемых сплавах, что исключает использование их для легирования при получении высококачественных сталей.

Известен способ получения железо-титановых сплавов, включающий порционное прессование электрода и вакуумный дуговой переплав его в охлаждаемый кристаллизатор [2].

Недостатком этого способа является низкое качество получаемого металла за счет примесей, а также взрывоопасность процесса из-за возможности проплавления стенки кристаллизатора.

Предлагается способ получения железо-титановых сплавов, включающий порционное прессование электрода из шихты, включающей титан и железо, и переплав его вакуумно-дуговой плавкой в охлаждаемый кристаллизатор. Порционное прессование электрода ведут из шихты эвтектического состава при удельном давлении 5,5-6,0 т/см², а плавку ведут в кристаллизатор диаметром не менее 2 диаметров электрода и силе тока, равной 0,15-0,3 кВт/см диаметра электрода.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что порционное прессование электрода ведут из шихты эвтектического состава при удельном давлении 5,5-6,0 т/см², а вакуумную дуговую плавку ведут в кристаллизатор диаметром не менее 2 диаметров электрода и силе тока, равной 0,15-0,3 кВт/см диаметра электрода.

Технический результат-повышение качества получаемого сплава и обеспечение безопасности процесса.

При предлагаемом способе в твердом электроде на расстоянии от оплавляемого торца, равным 5-10% длины электрода, происходит эвтектическое растворение титана в железе с образованием расплава и наиболее эффективная очистка металла от примесей (углеродистых соединений, водорода, паров летучих примесей и т.д.) по всему объему электрода, что позволяет получать качественные слитки без пор и включений нерасплавленных составляющих шихты, а также исключить проплавление стенки кристаллизатора, повышая безопасность процесса.

Примеры. В промышленных условиях брали дробленную титановую и железную стружку без промывки от СОЖ и прессовали электроды диаметром 190 мм, которые переплавляли в кристаллизаторы различного диаметра, при разных значениях силы тока.

Полученные слитки анализировали на содержание углерода, наличие пор и нерасплавленных кусков электрода. Тщательно осматривалась поверхность кристаллизатора на наличие зон подплавления его дуговым разрядом. Также было проведено получение ферротитана по способу-прототипу. Основные результаты приведены в таблице.

Таким образом предлагаемый способ позволяет получать плотные слитки ферротитана с пониженным содержанием углерода, что позволяет использовать сплав для изготовления высококачественных сталей и обеспечивает безопасные условия процесса получения металла.

Формула изобретения

Способ получения железо-титанового сплава, включающий порционное прессование электрода из шихты и переплав его вакуумной дуговой плавкой в охлаждаемый кристаллизатор, отличающийся тем, что порционное прессование электрода ведут из шихты эвтектического состава при удельном давлении 5,5 - 6,0 т/см², а переплав ведут в кристаллизатор диаметром не менее двух диаметров электрода при удельной мощности 0,15 - 0,3 кВт/см, численно равной отношению мощности к диаметру электрода.

РИСУНКИ

Рисунок 1