RU2824970C1 - Способ выплавки лигатуры никель-магний в дуговой печи постоянного тока с полым электродом в токе аргона - Google Patents
Способ выплавки лигатуры никель-магний в дуговой печи постоянного тока с полым электродом в токе аргона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2824970C1 RU2824970C1 RU2023135136A RU2023135136A RU2824970C1 RU 2824970 C1 RU2824970 C1 RU 2824970C1 RU 2023135136 A RU2023135136 A RU 2023135136A RU 2023135136 A RU2023135136 A RU 2023135136A RU 2824970 C1 RU2824970 C1 RU 2824970C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- magnesium
- melting
- heating
- crucible
- Prior art date
Links
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 25
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- ATTFYOXEMHAYAX-UHFFFAOYSA-N magnesium nickel Chemical compound [Mg].[Ni] ATTFYOXEMHAYAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 238000010314 arc-melting process Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 4
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству лигатур на основе никеля и магния. Осуществляют загрузку магния в тигель дуговой печи постоянного тока вместе с никелем, нагрев и расплавление магния и никеля, разливку расплава, причем магний укладывают в тигель на слой никеля в донную часть тигля, затем загружают остальной никель, при этом происходит нагрев и проплавление никеля в верхних слоях, нагрев и расплавление магния под слоем никеля с одновременным растворением в нем никеля, нагрев и расплавление ведут с закрытой крышкой печи в дуговом режиме графитированным электродом с отверстием в центре в виде полого электрода, через который в процессе дуговой плавки подается инертный газ аргон для предотвращения окисления компонентов сплава. Изобретение позволяет уменьшить загрязнение окружающей среды и вентиляционной системы цеха, а также сократить время выплавки и увеличить производительность производства лигатуры. 1 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения лигатур, и может быть использовано при производстве лигатур на основе никеля и магния.
Известен способ производства лигатуры на основе никеля и легкоплавких компонентов: магния и алюминия (US 3794484, опубл. 26.02.1974 г.). Способ включает загрузку в тигель, нагрев, расплавление магния и никеля и разливку расплава. Нагрев шихты производится в индукционной печи смеси исходных компонентов при температуре 750-1650°С до тех пор, пока смесь не перейдет в состояние расплава, затем производится разливка в изложницы и охлаждение до затвердевания. Рекомендовано использовать именно индукционный нагрев для обеспечения перемешивания расплава и достижения однородности химического состава. Вместе с тем могут быть применены газопламенные или электрические печи при условии наличия устройств перемешивания расплава, а также устройств контроля печной атмосферы.
Недостатком способа является развитие высокой температуры плавки для достижения состояния расплава. Судя по приведенному в изобретении примеру для получения лигатуры в зависимости от ее химического состава необходимо обеспечить температуру плавки от 1050 до 1580°С, поскольку все шихтовые материалы в тигель загружаются одновременно. Такая высокая температура неблагоприятно сказывается на условиях плавки. Входящий в состав шихты магний имеет низкую температуру плавления 651°С и низкую температуру кипения 1108°С, поэтому в условиях плавки существует опасность его испарения, окисления и возгорания. Судя по описанию к патенту, граница расплава и воздушной среды остается открытой, что усугубляет опасность взаимодействия всех металлов, входящих в состав плавки, с атмосферой.
Известен способ производства лигатуры на основе никеля и магния (RU 2347836 С1, опубл. 27.02.2009 г), который включает загрузку в тигель, нагрев, расплавление сначала магния, а затем - никеля, разливку расплава. В тигле получают расплав флюса, в него загружают магний, температуру которого поддерживают постоянной на уровне 650-700°С до полного растворения магния. После этого добавляют никель, постепенно снижая температуру расплава до 510-560°С до достижения концентрации никеля 22-24%, а затем добавляют оставшееся количество никеля с постепенным повышением температуры расплава до 1150-1200°С. Вместе с магнием в тигель загружают редкоземельный металл или сплав, содержащий редкоземельный металл или редкоземельные металлы. В качестве редкоземельного металла используют церий.
Недостатком данного изобретения является непрерывный контроль температуры расплава, а также высокая упругость пара флюса, что приводит к загрязнению производительного помещения и засорению фильтров вентиляционной системы.
Технической задачей изобретения является создание способа получения никель-магниевых лигатур без использования флюса, что позволяет значительно уменьшить загрязнение окружающей среды, а также снизить затраты на производство лигатур.
Техническим результатом изобретения является значительное уменьшение загрязнения окружающей среды и вентиляционной системы цеха, а также сокращение времени выплавки и увеличение производительности производства лигатуры.
Технический результат достигается следующим образом.
Способ выплавки лигатуры никель-магний в дуговой печи постоянного тока, включающий загрузку магния в тигель дуговой печи постоянного тока вместе с никелем, нагрев, расплавление магния и никеля, разливку расплава, причем магний укладывается в тигель на слой никеля в донную часть тигля, затем загружают остальной никель, при этом происходит нагрев и проплавление никеля в верхних слоях, нагрев и расплавление магния - под слоем никеля с одновременным растворением в нем никеля, нагрев и расплавление ведется с закрытой крышкой печи в дуговом режиме графитированным электродом с отверстием в центре (полый электрод), через который в процессе дуговой плавки подается инертный газ аргон для предотвращения окисления компонентов сплава.
Для увеличения производительности и уменьшения загрязнения окружающей среды, выплавку лигатуры никель-магний предлагается проводить в дуговой печи постоянного тока с подачей инертного газа через полый электрод для исключения окисления кислородом воздуха компонентов плавки.
Выплавка производится без флюса, так как аргон создает нейтральную атмосферу, что препятствует окислению магния и значительно уменьшает загрязнение окружающей среды и вентиляционной системы.
Пример.
Получение 100 кг лигатуры никель-магний-5 ТУ 1-801-278-88.
На дно тигля дуговой печи помещается никель марки ДКН-0 в виде дроби. На слой никеля укладывается магний марки Мг-90 ГОСТ 804-93 в количестве 5 кг + 0,5% (на угар) и сверху - остальной никель. Общая масса никеля - 95 кг.
Плавку проводят в дуговом режиме с подачей аргона через отверстие в графитированном электроде, при этом происходит нагрев и проплавление никеля в верхних слоях и нагрев и расплавление магния под слоем никеля с одновременным растворением в нем никеля, что ведет к снижению активности магния и уменьшению его угара. Подача аргона через отверстие в электроде создает инертную атмосферу и позволяет отказаться от флюса, что значительно снижает загрязненность цеха.
Время проведение плавки 30 мин, средняя мощность в процессе плавки 100 кВт.
Claims (1)
- Способ выплавки лигатуры никель-магний в дуговой печи постоянного тока, включающий загрузку магния в тигель дуговой печи постоянного тока вместе с никелем, нагрев, расплавление магния и никеля, разливку расплава, отличающийся тем, что магний укладывают в тигель на слой никеля в донную часть тигля, затем загружают остальной никель, при этом происходит нагрев и проплавление никеля в верхних слоях, нагрев и расплавление магния под слоем никеля с одновременным растворением в нем никеля, нагрев и расплавление ведут с закрытой крышкой печи в дуговом режиме графитированным электродом с отверстием в центре в виде полого электрода, через который в процессе дуговой плавки подают инертный газ аргон для предотвращения окисления компонентов сплава.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2824970C1 true RU2824970C1 (ru) | 2024-08-19 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3794484A (en) * | 1971-07-02 | 1974-02-26 | Southwire Co | Master aluminum nickel alloy |
| DE2507242A1 (de) * | 1975-02-20 | 1976-09-02 | Gammal Tarek Prof Dr Ing El | Mit reaktionsstoffen beschichtete poroese koerper |
| FR2364972A1 (fr) * | 1976-09-16 | 1978-04-14 | Inco Europ Ltd | Alliages pour le traitement de metal fondu |
| RU2323996C2 (ru) * | 2004-12-24 | 2008-05-10 | Борис Владимирович Ощепков | Сплав для легирования |
| RU2347836C1 (ru) * | 2007-08-27 | 2009-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет УГТУ-УПИ" | Способ производства лигатуры на основе никеля и магния |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3794484A (en) * | 1971-07-02 | 1974-02-26 | Southwire Co | Master aluminum nickel alloy |
| DE2507242A1 (de) * | 1975-02-20 | 1976-09-02 | Gammal Tarek Prof Dr Ing El | Mit reaktionsstoffen beschichtete poroese koerper |
| FR2364972A1 (fr) * | 1976-09-16 | 1978-04-14 | Inco Europ Ltd | Alliages pour le traitement de metal fondu |
| RU2323996C2 (ru) * | 2004-12-24 | 2008-05-10 | Борис Владимирович Ощепков | Сплав для легирования |
| RU2347836C1 (ru) * | 2007-08-27 | 2009-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет УГТУ-УПИ" | Способ производства лигатуры на основе никеля и магния |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102719682A (zh) | Gh901合金的冶炼方法 | |
| CN116479202A (zh) | 一种低铝低氧的工业纯铁及制备方法与应用 | |
| JP5064974B2 (ja) | ＴｉＡｌ基合金の鋳塊製造方法 | |
| RU2824970C1 (ru) | Способ выплавки лигатуры никель-магний в дуговой печи постоянного тока с полым электродом в токе аргона | |
| RU2190680C1 (ru) | Способ получения литейных жаропрочных сплавов на никелевой основе | |
| JP5513389B2 (ja) | シリコンの精製方法 | |
| CN100473734C (zh) | 一种镍镁合金冶炼方法 | |
| CN111139364A (zh) | 一种40吨以上9Ni大型钢锭的制造方法 | |
| CN115418489A (zh) | 电渣重熔含硼高温合金精确控制硼的方法 | |
| CN113637858A (zh) | 基于两步复合熔炼工艺的TiAl基合金及其制备方法 | |
| RU2763827C1 (ru) | Способ вакуумного дугового переплава слитков из титановых сплавов, легированных марганцем | |
| Schlatter | Melting and refining technology of high-temperature steels and superalloys: a review of recent process developments | |
| RU2329322C2 (ru) | Способ получения высокотитанового ферросплава из ильменита | |
| 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 | |
| RU2734220C1 (ru) | Способ изготовления лигатур в вакуумной дуговой печи с нерасходуемым электродом | |
| CN116516190A (zh) | 一种镍基高温合金冶炼过程Mg含量控制的方法 | |
| JPS5921253B2 (ja) | 鋼塊の製造法 | |
| JPS63273562A (ja) | Ｔｉ−Ａｌ合金鋳物の製造方法 | |
| RU2347836C1 (ru) | Способ производства лигатуры на основе никеля и магния | |
| RU2191836C2 (ru) | Способ получения слитков | |
| RU2190679C1 (ru) | Способ производства слитков магниевых сплавов | |
| RU2219274C1 (ru) | Способ получения водородопоглотительных сплавов сложного состава | |
| CN112792323B (zh) | 一种镍基材料的电渣重熔补缩工艺 | |
| RU2272851C2 (ru) | Способ выплавки ферроалюминия с пониженным расходом чистого алюминия | |
| SU1640176A1 (ru) | Способ выплавки легированных сталей и сплавов |