RU2269585C1 - Способ металлотермической плавки - Google Patents
Способ металлотермической плавки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2269585C1 RU2269585C1 RU2004111842/02A RU2004111842A RU2269585C1 RU 2269585 C1 RU2269585 C1 RU 2269585C1 RU 2004111842/02 A RU2004111842/02 A RU 2004111842/02A RU 2004111842 A RU2004111842 A RU 2004111842A RU 2269585 C1 RU2269585 C1 RU 2269585C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melting
- crucible
- chamber
- pressure
- reaction chamber
- Prior art date
Links
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 21
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010309 melting process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 5
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- -1 FeB Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005438 FeTi Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000256602 Isoptera Species 0.000 description 1
- 241000232219 Platanista Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum Chemical compound [Cr].[Mo] VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012204 lemonade/lime carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M potassium chloride Inorganic materials [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и касается производства металлов и сплавов металлотермическим внепечным способом, в частности плавкой «на блок» в герметичной печи. Способ включает подготовку шихтовой смеси, засыпку ее в плавильный тигель реакционной камеры, создание разрежения в камере и инициирование процесса реакции. Плавку ведут одновременно под разрежением в камере и под пульсирующим давлением в плавильном пространстве тигля, которое создают в нем накоплением и периодическим выпуском через крышку тигля в объем камеры образующихся газообразных продуктов плавки. Массу крышки выбирают из условий обеспечения необходимого рабочего давления в плавильном пространстве тигля. Плавку проводят под разрежением в камере 10-5 - 600 мм рт.ст. и давлением газов в тигле 0,1-10 ат. Изобретение позволяет повысить извлечение восстанавливаемого металла в слиток, улучшить качество готового продукта и снизить расход восстановителя, а также расширить технологические возможности металлотермического процесса при плавке «на блок» в герметичной камере. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области металлургии и касается производства металлов и сплавов металлотермическим внепечным способом, в частности плавкой «на блок».
Известны способы металлотермической плавки путем восстановления металлов и неметаллов из их кислородных и иных соединений более активными элементами: Са, Mg, Al, Si и др.
В металлургии широкое применение имеют алюминотермические внепечные способы получения плавкой «на блок» различных ферросплавов, лигатур, технически чистых металлов и других специальных сплавов, в частности FeV, FeNb, FeCr, FeW, FeMo, металлического хрома, лигатур с Al, РЗМ, раскислителей, модификаторов и др. материалов [1].
Внепечные способы осуществляются в плавильных горнах или тиглях преимущественно в открытой среде, в связи с чем имеют место потери дорогостоящего восстановителя на его взаимодействие с кислородом воздуха в зоне реакции, низкое извлечение восстанавливаемого металла в слиток, значительные пылегазовыделения, ухудшающие экологическую обстановку и условия труда в металлотермическом производстве. Кроме этого при открытой плавке происходит насыщение готового продукта кислородом и азотом из воздуха, что ухудшает его качество.
Известны также закрытые способы внепечной металлотермической плавки «на блок» в герметичных камерах по различным технологическим схемам: под разрежением, в контролируемой атмосфере инертных газов или под давлением. Данные способы являются сравнительно новым направлением в технологии металлотермии и используются преимущественно для получения специальных сплавов и лигатур. При этом достигается существенное улучшение отдельных показателей процесса металлотермического восстановления в зависимости от применяемой технологической схемы [2, стр.125, 145].
Металлотермическая плавка под разрежением позволяет уменьшить расход восстановителя на его взаимодействие с воздухом и способствует протеканию реакций, образующих газообразные, в т.ч. летучие продукты, что увеличивает для ряда реакций коэффициент извлечения восстанавливаемого металла в слиток. В отдельных случаях вакуум благоприятно влияет на улучшение показателей металлотермического восстановления высокоактивных элементов, таких как V, Nb, Zr [3, стр.45]. Также улучшается качество получаемого продукта по газовым [О], [N] и цветным Pb, Zn, Bi вредным примесям в связи с их испарением при плавке. Однако вакуум не оказывает заметного влияния на металлотермические реакции при получении FeCr, FeW, FeMo, FeTi, FeB и других сплавов.
При плавке под давлением стимулируются скорость и полнота металлотермических реакций, образующих конденсированные фазы, и тормозятся реакции с образованием газообразных продуктов. Наиболее характерно влияние давления на металлотермические безгазовые реакции восстановления окислов вольфрама, хрома молибдена и некоторых других элементов алюминием, показатели плавки которых улучшаются при увеличении давления. Но ввиду сложности аппаратурного оформления этой разновидности металлотермии и повышенных требований к технике безопасности (процесс проводят в специальных реакторах типа «бомба») данный способ имеет ограниченное применение. Он используется в комбинации с контролируемой атмосферой преимущественно при производстве высокоактивных элементов, например губчатого титана, а также в научных и исследовательских целях для получения небольших количеств продукта.
Следует отметить, что прямое влияние как давления, так и вакуума на ход металлотермических реакций в реальных условиях корректируется совокупным действием различных термодинамических и кинетических факторов. В частности заметное влияние на показатели плавки при алюминотермии имеет температура процесса, образование газообразных субокислов алюминия Al2O, AlO, плотность шихтовых материалов, дисперсность окислов и восстановителей, состав и свойства шлаковой фазы и др. факторы.
Металлотермическая плавка ферросплавов и лигатур в контролируемой атмосфере также имеет ограниченное применение в виду дороговизны инертных газов.
Таким образом, для снижения потерь восстановителя на безполезное взаимодействие с воздухом, повышения качества получаемого продукта по содержанию вредных примесей и улучшения условий труда на производстве металлотермические внепечные процессы целесообразно вести в вакууме. В то же время для полноты протекания реакций и повышения извлечения восстанавливаемого металла в слиток процесс плавки следует проводить под давлением. То есть условия, при которых возможна максимальная эффективность закрытых металлотермических процессов, взаимоисключают друг друга. Кроме этого необходимо учитывать и быстротечность внепечных закрытых процессов плавкой «на блок», продолжительность которых составляет всего несколько минут, практически 2-4 минуты.
Сутью предлагаемого изобретения является разрешение указанного технического противоречия и получение в итоге суммы полезных технологических эффектов от использования обоих способов, как плавки под разрежением, так и плавки под давлением.
Известен способ металлотермического получения металлического хрома в вакуумной установке [1, стр.266].
Способ включает в себя подготовку металлотермической шихты, создание разрежения в камере, загрузку шихты в плавильный горн, инициирование реакции электрозапалом и проведение процесса, слив металла и шлака в изложницу и их охлаждение, разгерметизация камеры и удаление из нее изложницы.
Недостатком известного способа является сложность процесса плавки и громозкое устройство реакционной камеры, в связи с чем он не нашел практического применения кроме единичной опытно-промышленной установки. Следует заметить, что известный способ реализует только плавку под разрежением, что сужает его технологические возможности и поэтому разработан и используется для конкретного металлотермического процесса получения металлического хрома.
Целью изобретения является снижение расхода восстановителя, повышение извлечения металла в слиток и улучшение его качества, а также расширение технологических возможностей металлотермического процесса при плавке «на блок» в герметичной камере.
Цель достигается тем, что процесс металлотермической плавки в герметичной камере «на блок», включающий подготовку шихтовой смеси, засыпку ее в плавильный тигель, установленный в камере, создание разрежения в камере и инициирование реакции электрозапалом, ведут одновременно под разрежением в камере и под пульсирующим давлением в плавильном пространстве тигля, которое создают в нем накоплением и периодическим выпуском в объем камеры части образующихся газообразных и летучих продуктов плавки. Запирание, накопление и периодический выпуск плавильных газов из тигля в объем камеры осуществляют путем оснащения тигля крышкой определенной массы, свободно лежащей и плотно прилегающей к верхнему торцу плавильной шахты тигля.
Массу крышки выбирают из условий самопроизвольного ее приоткрывания под действием максимального рабочего давления, создаваемого накоплением образующихся газообразных и летучих продуктов металлотермической реакции. После выхода части плавильных газов из тигля в объем камеры, находящейся под разрежением, и снижения, соответственно, давления газов в тигле до минимального, крышка под действием собственного веса самопроизвольно опускается и запирает рабочее пространство тигля до очередного цикла накопления газов, подъема давления и их выпуска. Таким образом, давление газообразных продуктов реакции в плавильном пространстве тигля приобретает периодический или пульсирующий характер. По практическим данным опытных алюминотермических плавок количество пульсаций при различных видах металлотермической шихты доходит до 10 и выше раз в секунду.
Существенным моментом является одновременность проведения процесса плавки как под разрежением, так и под давлением путем разделения общего технологического пространства реакционной камеры на два: герметичной камеры с вакуумной системой и закрытого плавильного пространства тигля, размещенного в ней.
Аналогию процессу создания пульсирующего давления в закрытом пространстве плавильного тигля можно привести из бытовой практики при нагреве воды в чайнике и вибраций крышки после закипания в случае, если крышка достаточно плотно прилегает к отверстию в корпусе и ее вес достаточен для создания подпора давления в незаполненном объеме чайника.
В целях удобства работы, упрощения технологического процесса и создания безопасных условий при плавке крышку тигля выполняют свободнолежащей, самоцентрирующей конструкции с помощью, например, взаимного ее конусообразного соединения с верхом тигля. Для обеспечения плотного прилегания крышки с тиглем сопрягаемые горизонтальные поверхности прострагивают, что вполне достаточно и подтверждается производственным опытом работы. В целях повышения устойчивости крышки на тигле во время плавки от влияния вибраций она соединяется с тиглем с помощью серьг, надеваемых на цапфы крышки и тигля и имеющих запас свободного хода при приоткрывании крышки во время плавки. Конструктивно крышка может быть выполнена подпружиненной или оборудована предохранительно-запорным клапаном, настроенным на определенное рабочее давление. Однако, с точки зрения удобства эксплуатации, вариант свободнолежащей крышки определенной массы более предпочтителен.
По практическим данным предлагаемое изобретение целесообразно проводить при разрежении в камере от 10-5 до 600 мм рт.ст. и при давлении в плавильном тигле 0,1-10 атм. Возможна реализация данного способа под разрежением в контролируемой атмосфере инертных газов в камере, однако это не обязательно, т.к. роль защитной атмосферы играют газообразные продукты плавки.
Источником создания давления при металлотермической плавке в закрытом плавильном тигле являются образующиеся газообразные и летучие продукты реакции. В первую очередь это пары воды, т.к. шихтовые материалы имеют остаточную влажность или содержат гидратную воду, испаряющуюся при развитии реакции; углеродосодержащие соединения СО, СО2, образующиеся в результате разложения карбонатов извести, газы Н, N, NO. Кроме этого газовую фазу пополняют летучие компоненты шихты и продукты плавки, газифицирующие при высоких температурах низшие летучие окислы восстановителя, в частности Al2O, при алюминотермических процессах; испарение восстановителя; газообразные возгоны; газифицирующиеся в процессе плавки специальные добавки в шихтовую смесь, например CaF2, NaCl, KCl, практически полностью переходящие в газовую фазу и др.
Таким образом, в изобретении полезно используются газовыделения при проведении металлотермической плавки для получения нужных технологических эффектов, в частности для создания пульсирующего давления в рабочем пространстве тигля. Как уже указывалось, давление в закрытом плавильном тигле способствует увеличению скорости и полноте протекания реакции восстановления, а пульсация давления и возникающая при этом вибрация тигля и находящейся в нем реакционной смеси снимают кинетические барьеры по границам взаимодействующих фаз и существенно улучшают условия протекания реакции. Известно, что кинетические торможения при металлотермической реакции являются основными факторами снижения технико-экономических показателей плавки, поэтому разработка, использование технологических приемов, снижающих их и приближающих реакции к равновесному состоянию, способствует увеличению полезного выхода металла в слиток [4, стр.60].
Проведение плавки в вакууме позволяет уменьшить расход восстановителя, улучшить качество продукта, улучшить экологичность процесса и, в то же время, разрежение в камере способствует получению пульсирующего давления в закрытом крышкой плавильном тигле. В свою очередь пульсации давления вызывают вибрацию тигля, реагирующей шихты и расплава, что способствует осаждению «корольков» металла из шлака в ванну и более четкому разделению металлической и шлаковой фаз, что увеличивает выход годного и улучшает товарный вид продукта.
Наличие крышки также предотвращает вынос шихтовых материалов и уменьшает количество возгонов при плавке, что увеличивает извлечение металла в слиток. Массу крышки определяют расчетным путем, исходя из задаваемого максимального рабочего давления газов в плавильном пространстве тигля с поправкой на изменение разрежения в камере в ходе первых опытных плавок.
Регулирование рабочего давления в тигле осуществляют задаваемой рабочей температурой процесса, т.е. его термичностью, и использованием шихтовой смеси специальных газифицирующихся в процессе плавки добавок, например CaF2, NaCl, a также балластными или термитными добавками.
Контролирование параметров процесса плавки в камере производится обычными техническими средствами.
Пример. Алюминотермическая внепечная плавка FeV70 по ГОСТ 27130-94 в герметичной камере «на блок» с верхним запалом. Шихтовая смесь: технический пентаоксид ванадия V2O5, порошок алюминия, стальная стружка, известь, CaF2 и магнезитовый порошок тщательно перемешивается в смесителе и пересыпается в тигель, установленный в камере. Монтируется электрозапал и на тигель устанавливается крышка массой 120 кг, обеспечивающая расчетное рабочее давление в тигле при плавке 0,5-2 ат. Камера закрывается и проводится вакуумирование для создания разрежения 0,5 мм рт.ст. После выдержки камеры под вакуумом 5 минут дается импульс на электрозапал и процесс плавки начинается. Контроль хода плавки осуществляется по вакуумметру. Через 10-20 секунд с начала плавки появляются первые признаки вибрации и характерные стуки крышки по тиглю при ее приоткрывании - закрывании во время пульсации давления. Разрежение в камере уменьшается до 400-600 мм рт.ст. за счет выхода в нее газообразных продуктов плавки. Количество пульсаций и вибрации возрастают, затем они плавно снижаются до полного исчезновения через 2-4 минуты. Разрежение в камере постепенно увеличивается в связи с охлаждением газов и устанавливается на уровне 100-400 мм рт.ст., что говорит об окончании плавки. После этого проводятся регламентные работы по техпроцессу и тигель извлекается из камеры для удаления слитка и шлака и на подготовку к очередной плавке.
Результаты плавки FeV70.
1. Степень извлечения ванадия из пентаоксида 97-98%.
2. Расход порошка алюминия - 102% от теоретически необходимого.
3. Качество FeV70 - соответствует ГОСТ, структура плотная без пористости и шлаковых включений.
4. Шлак без видимых включений металла (корольков).
При плавке FeV70 по обычной технологии с открытой плавильной шахтой тигля показатели плавок следующие:
4.1 Степень извлечения ванадия из пентаоксида 90-92%.
4.2 Расход порошка алюминия 105-107% от теоретически необходимого.
4.3 Качество FeV70 - соответствует ГОСТ, структура плотная, отдельные шлаковые включения на поверхности слитка.
4.4 Шлак с наличием «корольков» металла.
Таким образом, данное изобретение позволяет улучшить практически все показатели внепечной металлотермической плавки «на блок» в герметичных камерах, особенно тугоплавких редких и дорогостоящих металлов и сплавов.
Источники информации
1. Алюминотермия / Н.П.Лякишев, Ю.Л.Плинер, Г.Ф.Игнатенко и др. М.: Металлургия, 1978.
2. Металлотермия специальных сплавов / Дубровин А.С. Челябинск, издательство ЮУрГУ, 2002.
3. Низшие окислы в алюминотермических процессах /Воронин Б.В., Дубровин А.С. и др./ Тематический отраслевой сборник №5. Производство ферросплавов. М.: Металлургия, 1977.
4. Восстановление оксидов металлов алюминием / Плинер Ю.Л., Игнатенко Г.Ф. М.: Металлургия, 1967.
Claims (3)
1. Способ металлотермической плавки, включающий подготовку шихтовой смеси, засыпку ее в плавильный тигель реакционной камеры, создание разряжения в камере и инициирование процесса реакции, отличающийся тем, что для повышения извлечения восстанавливаемого металла в слиток, улучшения качества готового продукта и снижения расхода восстановителя плавку ведут одновременно под разрежением в камере и под пульсирующим давлением в закрытом плавильном пространстве тигля, которое создают в нем накоплением и периодическим выпуском в объем камеры образующихся газообразных продуктов плавки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что накопление в тигле образующихся газообразных продуктов плавки с периодическим их выпуском в объем камеры осуществляют путем оснащения тигля крышкой, массу которой выбирают из условий обеспечения необходимого рабочего давления в плавильном пространстве тигля.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что плавку проводят под разрежением в камере 10-5 - 600 мм рт.ст. и давлением газов в тигле 0,1-10 атм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004111842/02A RU2269585C1 (ru) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Способ металлотермической плавки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004111842/02A RU2269585C1 (ru) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Способ металлотермической плавки |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004111842A RU2004111842A (ru) | 2005-10-20 |
| RU2269585C1 true RU2269585C1 (ru) | 2006-02-10 |
Family
ID=35862806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004111842/02A RU2269585C1 (ru) | 2004-04-20 | 2004-04-20 | Способ металлотермической плавки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2269585C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2406767C1 (ru) * | 2009-04-08 | 2010-12-20 | Александр Валерьевич Кольба | Способ металлотермической плавки металлов и сплавов |
| RU2465361C1 (ru) * | 2011-09-14 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Алюминотермический способ получения металлов и плавильный горн для его осуществления |
| RU2468109C2 (ru) * | 2010-12-01 | 2012-11-27 | Александр Николаевич Клевцов | Способ алюминотермического получения ферромолибдена |
| WO2019003189A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Companhia Brasileira De Metalurgia E Mineração | METHODS OF REFINING NIOBIUM-BASED FERROALLIAGES |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4165234A (en) * | 1978-03-14 | 1979-08-21 | Kostyanoi Boris M | Process for producing ferrovanadium alloys |
| SU1708907A1 (ru) * | 1989-03-01 | 1992-01-30 | Научно-Производственное Объединение По Защите Атмосферы, Водоемов, Использованию Вторичных Энергоресурсов И Охлаждению Металлургических Агрегатов На Предприятиях Черной Металлургии "Энергосталь" | Алюминотермический способ выплавки феррованади |
| SU1764331A1 (ru) * | 1990-06-27 | 1995-08-20 | Научно-исследовательский институт металлургии | Способ алюминотермической выплавки ферровольфрама |
| RU2166556C1 (ru) * | 2000-01-10 | 2001-05-10 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ выплавки феррованадия |
-
2004
- 2004-04-20 RU RU2004111842/02A patent/RU2269585C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4165234A (en) * | 1978-03-14 | 1979-08-21 | Kostyanoi Boris M | Process for producing ferrovanadium alloys |
| SU1708907A1 (ru) * | 1989-03-01 | 1992-01-30 | Научно-Производственное Объединение По Защите Атмосферы, Водоемов, Использованию Вторичных Энергоресурсов И Охлаждению Металлургических Агрегатов На Предприятиях Черной Металлургии "Энергосталь" | Алюминотермический способ выплавки феррованади |
| SU1764331A1 (ru) * | 1990-06-27 | 1995-08-20 | Научно-исследовательский институт металлургии | Способ алюминотермической выплавки ферровольфрама |
| RU2166556C1 (ru) * | 2000-01-10 | 2001-05-10 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Способ выплавки феррованадия |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ДУБРОВИН А.С. Металлотермия специальных сплавов. - Челябинск: ЮурГУ, 2002, с.125, с.145. * |
| ЛЯКИШЕВ Н.П. и др. Алюминотермия. М.: Металлургия, 1978, с.266. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2406767C1 (ru) * | 2009-04-08 | 2010-12-20 | Александр Валерьевич Кольба | Способ металлотермической плавки металлов и сплавов |
| RU2468109C2 (ru) * | 2010-12-01 | 2012-11-27 | Александр Николаевич Клевцов | Способ алюминотермического получения ферромолибдена |
| RU2465361C1 (ru) * | 2011-09-14 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Алюминотермический способ получения металлов и плавильный горн для его осуществления |
| WO2019003189A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Companhia Brasileira De Metalurgia E Mineração | METHODS OF REFINING NIOBIUM-BASED FERROALLIAGES |
| US10563289B2 (en) | 2017-06-29 | 2020-02-18 | Companhia Brasileira De Metalurgia E Mineracão | Process for refining niobium-based ferroalloys |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004111842A (ru) | 2005-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6896623B2 (ja) | 低窒素で実質的に窒化物を含まないクロム並びにクロム及びニオブ含有ニッケル基合金を製造するための工程、並びに結果物であるクロム及びニッケル基合金 | |
| NO335985B1 (no) | Fremgangsmåte for fremstilling av middels rent silisium | |
| CN109047783A (zh) | 一种铝合金粉末及其制备方法 | |
| US5102450A (en) | Method for melting titanium aluminide alloys in ceramic crucible | |
| JPS6137351B2 (ru) | ||
| CN100516262C (zh) | 镁及镁合金复合晶粒细化剂的制备方法 | |
| US4169722A (en) | Aluminothermic process | |
| RU2269585C1 (ru) | Способ металлотермической плавки | |
| RU2406767C1 (ru) | Способ металлотермической плавки металлов и сплавов | |
| JP5379583B2 (ja) | 超高純度合金鋳塊の製造方法 | |
| CN100473734C (zh) | 一种镍镁合金冶炼方法 | |
| US1940619A (en) | Processing magnesium | |
| US4419126A (en) | Aluminum purification system | |
| US3501291A (en) | Method for introducing lithium into high melting alloys and steels | |
| Chen et al. | Changes of oxygen content in molten TiAl alloys as a function of superheat during vacuum induction melting | |
| CN116445755B (zh) | 一种炉外法中间合金熔体三级净化系统及方法 | |
| JPH0641654A (ja) | マグネシウム製錬方法 | |
| RU2344186C2 (ru) | Способ производства литейных жаропрочных сплавов на основе никеля (варианты) | |
| JP4048505B2 (ja) | マグネシウム及びマグネシウム合金の溶解方法 | |
| US3508914A (en) | Methods of forming and purifying nickel-titanium containing alloys | |
| US3985551A (en) | Process for removing carbon from uranium | |
| RU2362651C1 (ru) | Способ получения слитков и литых изделий из интерметаллических сплавов | |
| JP4209964B2 (ja) | 金属バナジウム又は／及び金属バナジウム合金の溶解方法並びに鋳造方法 | |
| RU2082793C1 (ru) | Способ получения гафния | |
| JPS5940210B2 (ja) | 水素化用チタン合金の溶製法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090421 |