RU2118992C1

RU2118992C1 - Method of producing ferrotitanium

Info

Publication number: RU2118992C1
Application number: RU95115840A
Authority: RU
Inventors: Я.Б. Улановский; В.М. Кудлаев; А.Д. Чучурюкин
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Стройинжиниринг"
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 1998-09-20

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method consists in layer-by-layer charging of titanium and iron wastes into crucible followed by induction melting. Initially, 10-20% of total titanium waste is loaded and then total amount of iron waste and layer of remaining titanium. Melting is carried out under vacuum at inductor current power 1.5-2.0 kW per 1 kg of loaded charge. EFFECT: enhanced process efficiency. 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения легирующих сплавов. The present invention relates to the field of metallurgy and can be used to obtain alloying alloys.

Известен способ получения ферротитана (70% Ti) из низших сортов губчатого титана, включающий загрузку железного лома в тигель и плавление. В перегретый до 1650^oC расплав железа подают титановую губку.A known method of producing ferrotitanium (70% Ti) from lower grades of sponge titanium, comprising loading iron scrap into a crucible and melting. An iron melt superheated to 1650 ^° C is supplied with a titanium sponge.

Недостатком данного способа является большой угар титана (3-6 мас.%), что повышает расход титана для получения сплава, и насыщение расплава азотом (до 0,8 мас.%), снижая качество получаемого сплава. The disadvantage of this method is a large waste of titanium (3-6 wt.%), Which increases the consumption of titanium to obtain an alloy, and saturation of the melt with nitrogen (up to 0.8 wt.%), Reducing the quality of the resulting alloy.

Известен способ выплавки ферротитана (патент RU 1776079, C 22 C 33/04, 1995), включающий загрузку на плавильный горн отходов титана, частичное их расплавление, загрузку основной части шихты, содержащей титансодержащую стружку, полное их расплавление и последующую подачу осадительной части шихты, причем интенсивность подачи титановой стружки в момент загрузки основной части шихты поддерживают в пределах 0,045-0,051 кг к массе запальной части шихты в минуту при соотношении 037-0,44 кг титановой стружки на 1 кг основной части шихты. A known method of smelting ferrotitanium (patent RU 1776079, C 22 C 33/04, 1995), including loading titanium waste onto the melting furnace, partially melting it, loading the main part of the charge containing titanium-containing shavings, their full melting and subsequent feeding of the precipitating part of the charge, moreover, the feed rate of titanium shavings at the time of loading the main part of the charge is maintained within 0.045-0.051 kg to the mass of the ignition part of the charge per minute with a ratio of 037-0.44 kg of titanium shavings per 1 kg of the main part of the charge.

Недостатком данного способа является угар титана, повышенное содержание газовых примесей (азот, кислород), что влечет за собой повышенный расход титана и низкое качество получаемого сплава, и низкая стоимость футеровки тигля. Для исключения указанных недостатков предлагается способ получения ферротитана, включающий послойную загрузку титановых и железных отходов, причем сначала 10-20% всего объема титановых отходов, затем весь объем железного лома, после чего загружают остальные титановые отходы и ведут индукционную плавку в вакууме при мощности тока индуктора 1,5-2,0 кВт/кг загруженной шихты. The disadvantage of this method is the loss of titanium, a high content of gas impurities (nitrogen, oxygen), which entails an increased consumption of titanium and low quality of the resulting alloy, and low cost of lining the crucible. To eliminate these drawbacks, a method for producing ferrotitanium is proposed, which includes layer-by-layer loading of titanium and iron waste, first 10-20% of the total volume of titanium waste, then the entire volume of iron scrap, then the remaining titanium waste is loaded and induction melting in vacuum at an inductor current power 1.5-2.0 kW / kg of loaded charge.

При предлагаемом способе на границе взаимодействия титановых и железных отходов появление расплава происходит при более низкой эвтектической температуре, чем в известном способе, при постоянном оседании в расплав сверху твердой части титановых отходов, что исключает перегрев расплава. Это исключает угар титана, сокращая его расход для получения сплава, что снижает стоимость полученного сплава. With the proposed method, at the interface between titanium and iron waste, the appearance of the melt occurs at a lower eutectic temperature than in the known method, with the solid part of the titanium waste constantly settling into the melt, which eliminates overheating of the melt. This eliminates the waste of titanium, reducing its consumption for alloy, which reduces the cost of the resulting alloy.

Кроме того, постоянный прогрев шихты выше зоны плавления способствует ее эффективной дегазации от углеродистых и других летучих компонентов, откачиваемых вакуумной системой, повышая качество сплава за счет исключения пор с окисленной поверхностью. In addition, the constant heating of the charge above the melting zone contributes to its effective degassing from carbon and other volatile components pumped by the vacuum system, increasing the quality of the alloy by eliminating pores with an oxidized surface.

Проведение плавки при более низких температурах исключает разъедание футеровки тигля и возникновение возгорания металла, что увеличивает срок службы тигля. Melting at lower temperatures eliminates the corrosion of the lining of the crucible and the occurrence of metal ignition, which increases the life of the crucible.

Дальнейшее повышение удельной мощности тока индуктора делает процесс неуправляемым из-за возможности перегрева расплава и появления межвитковых пробоев и разрушения тигля. A further increase in the specific current power of the inductor makes the process uncontrollable due to the possibility of overheating of the melt and the appearance of inter-turn breakdowns and destruction of the crucible.

Примеры. В промышленных условиях проводили плавки ферротитана массой по 400 кг. Шихта состояла из 300 кг (75 мас.%) титановых отходов (стружка россыпью и в брикетах ⌀ 250 мм и высотой 150-200 мм) и 100 кг железного лома (25 мас. %). Также проводили плавки на запредельных параметрах и по способу-прототипу. Основные результаты приведены в таблице. Examples. In industrial conditions, ferrotitanium smelting weighing 400 kg was carried out. The charge consisted of 300 kg (75 wt.%) Of titanium waste (chips in bulk and in briquettes ⌀ 250 mm and a height of 150-200 mm) and 100 kg of scrap iron (25 wt.%). Also, melting was carried out on transcendental parameters and by the prototype method. The main results are given in the table.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить стоимость получаемого сплава в 1,5-2 раза за счет исключения угара титана и увеличения срока службы тигля и повысить качество сплава за счет снижения газонасыщенности и снижения наличия пор с окисленной поверхностью. Thus, the proposed method allows to reduce the cost of the resulting alloy by 1.5-2 times by eliminating the loss of titanium and increasing the life of the crucible and to improve the quality of the alloy by reducing gas saturation and reducing the presence of pores with an oxidized surface.

Claims

A method of producing ferrotitanium, including layer-by-layer loading of titanium and iron waste and their melting, characterized in that 10 - 20% of the total volume of titanium waste is loaded, then iron waste and the remaining volume of titanium waste, and melting is carried out in an induction vacuum furnace with an inductor current power of 1 , 5 - 2.0 kW / kg of loaded charge.