Способ получения лигатуры

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу получения лигатуры для рафинирования стали. Способ включает гальваническое нанесение защитного алюминиевого покрытия на поверхность твердых частиц феррованадия в аминоэфирном электролите при плотности тока от 0,3 до 15 А/м² и температуре электролита 20-40°С с выдержкой частиц феррованадия на катоде от 10 до 210 с до образования алюминиевого покрытия толщиной 5-40 мкм. Это позволяет получить тонкий алюминийсодержащий слой и использовать ферросплав для легирования сталей, в которых ограничено содержание алюминия.

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к способу получения лигатуры для рафинирования стали.

Известен способ получения лигатуры, включающий введение твердых частиц в расплав и получение покрытия на твердых частицах. В этом способе гранулированный магний вводят в расплавленный поток кремнийсодержащего ферросплава /1/.

Наиболее близким является способ получения лигатуры, включающий введение твердых частиц феррованадия в расплав алюминия или алюминийсодержащего материала, где процесс нанесения покрытия ведут при 820-950°С с выдержкой 60-240 с до образования пленки толщиной 0,37-1,104 мм /2/.

Данный способ предназначен для получения покрытия алюминия на частицах феррованадия и создания плотного и прочного покрытия алюминия или алюминийсодержащего материала на феррованадии, для получения локальных зон при легировании, раскислении и рафинировании ванадийсодержащих сталей.

Однако феррованадий в защитной оболочке, полученный данным способом, из-за большой толщины пленки, а следовательно, и большой массы вносимого алюминия в расплав нельзя использовать для легирования сталей, в которых ограничено содержание алюминия. Задачей изобретения является получение тонкого слоя алюминия на поверхности частиц феррованадия.

Поставленная задача достигается тем, что на поверхность феррованадия защитное покрытие наносится гальваническим способом. Гальваническое нанесение алюминиевого покрытия осуществляют в аминоэфирном электролите, где процесс нанесения покрытия ведут при плотности тока от 0,3 до 15 A/м² и температуре электролита 20-40°С с выдержкой частиц феррованадия на катоде от 10 до 210 с до образования алюминиевого покрытия толщиной 5-40 мкм. Аноды алюминиевые. Очевидно, что растворение покрытия такой толщины в жидком металле практически не оказывает влияние на содержание алюминия в стали.

Определение времени выдержки поясним на следующем примере. Например, при времени выдержки менее 10 с наблюдается пятнистость получаемого покрытия и толщина покрытия получается менее 5 мкм. При времени выдержки более 210 с в приведенном интервале температур и плотности тока толщина покрытия составляет 40 мкм. Дальнейшее увеличение времени выдержки приведет к увеличению толщины покрытия (свыше 40 мкм), что увеличивает сверхнормативное содержание Al в стали при легировании феррованадием.

Температурный интервал поясним на следующем примере. При температуре ниже 20°С, при плотности тока 0,3 до 15 А/м² электролит имеет низкую катодную поляризацию и соответственно процесс характеризуется низкой скоростью. При температуре выше 40°С, при плотности тока от 0,3 до 15 А/м² скорость осаждения становится постоянной и дальнейшее увеличение температуры не увеличивает скорость осаждения.

Данный способ получения лигатуры осуществляется следующим образом:

- нанесение алюминиевого покрытия на феррованадий осуществляется на катоде в гальванической ванне;

- твердые частицы феррованадия погружают в электролит следующего химического состава (в мольных долях): AlCl₃ (0,36-0,38), Н-бутиламин (0,12-0,17), Диэтиловый эфир (0,5-0,52) при температуре 20-40°С, - и выдерживают в нем 10-210 с.

В результате получается плотное и прочное покрытие толщиной 5-40 мкм.

При выплавке ванадийсодержащих сталей в качестве лигатуры был использован феррованадий с защитным покрытием из алюминия, что позволило повысить степень усвоения ванадия в стали на 8% по сравнению с обычным феррованадием.

Использование частиц феррованадия с алюминиевым покрытием обеспечивает создание искусственных локальных зон, в которых создаются благоприятные условия для процесса легирования и раскисления, что позволяет стабильно получать более высокие значения содержания ванадия в стали и уменьшить расход феррованадия.

Источники информации

1. Патент РФ №2058416, кл. С22С 35/00, 20.04.96.

2. Патент РФ №2202646, кл. С22С 35/00, 15.02.2002.

Способ получения лигатуры на основе феррованадия, включающий нанесение защитного алюминиевого покрытия на поверхность твердых частиц феррованадия, отличающийся тем, что осуществляют гальваническое нанесение покрытия в аминоэфирном электролите при плотности тока от 0,3 до 15 А/м² и температуре электролита 20-40°С с выдержкой частиц феррованадия на катоде от 10 до 210 с до образования алюминиевого покрытия толщиной 5-40 мкм.