Метод за топене на феротитан, Патентна банка
Изобретението се отнася до металургията, по-специално до процеси за производство на феротитан за производство на стомана.
Известни методи за производство на феротитан в индукционни пещи с използване на отпадъчен титан и титанови сплави (1, 2, 3).
Недостатъкът на този метод е следният.
Методът включва използването само на буци скрап и отпадъци от титанови сплави като съдържащи титан зарядни елементи. В същото време талашите са най-евтиният вид отпадъци от титанови сплави.
В разглеждания метод няма регулиране на параметрите на топене на феротитан, което позволява да се намали насищането с газ на сплавта и титановите отпадъци.
Целта на изобретението е да се подобри ефективността на технологията за топене на феротитан в индукционни пещи, използващи съдържащи титан отпадъци, като се използва като заряден елемент по-евтин от буци отпадъчни стружки от титанови сплави; намаляване на отпадъците от титан по време на топене на феротитан; намаляване на газовото съдържание на феротитан, по-специално на масовата част на азота в него.
Въвеждането на чипове от титанови сплави в заряда намалява цената на зарядните материали.
Добавянето на шихтови материали към пещта, тъй като те се стопяват при съотношение на желязо- и титан-съдържащи шихти в диапазона от 1: 3 - 1: 4, позволява да се намалят отклоненията на химичния състав на стопилката от евтектиката (
70% Ti) и съответно имат минимална температура на ликвидус на стопилката, регулират температурата на сплавта по време на процеса, а именно охлаждат банята, ако е необходимо, с повишено количество желязосъдържаща част от заряда и по този начин предотвратяват насищането на феротитан с азот.
Въвеждането на стружки от титанови сплави в тигела на пещта е целесъобразно само върху повърхността на течносттасплав. В противен случай чиповете, падащи върху неразтворени парчета от заряда, издигащи се над повърхността на стопилката, се задържат върху тях, продължителността на престоя му в зоната на високи температури преди разтварянето се увеличава и съответно се увеличават отпадъците от титан.
Образуването на слой от чипове върху повърхността на течната баня намалява интензивността на взаимодействието на стопилката с атмосферата: слоят от чипове служи като механична защита (неговата пропускливост е ограничена) на стопилката, отчасти действайки като покривен поток, на границата на стопилка-чип по цялата повърхност на ваната, в тигела се появява област течност-твърдо вещество с ниска температура и съответно с намален капацитет за абсорбиране на газ.
При достатъчна дебелина на слоя чип горните му слоеве не се загряват до зачервяване, а оттам и до температури на интензивно взаимодействие на титан с атмосферата. Това подобрява защитната роля на слоя чип.
Използването на стойността на средната скорост на покачване на нивото на сплавта в тигела като критерий за регулиране на мощността на пещта по време на процеса и интензивността на захранването позволява да се осигури добра повторяемост на процеса от стопилка до стопилка в пещи с различен капацитет и дизайн.
Пример за конкретна реализация на метода. Топенето на феротитан се извършва в индустриална честотна индукционна пещ марка ILT-1/400. Работата на пещта продължава до износване на облицовката (критерият за оценка е корозията на дъното на пещта с 150 mm). Облицовъчният материал е разтопен магнезит. Средният състав на шихтата за фирмата: 22% отпадъчна стомана клас 20; 78% отпадъци от сплав TL-3, вкл. букови отпадъци 38%, натрошени стърготини 40%. Съотношението на отпадъците от титан и стомана е 1: 3,55. Масата на феротитана, произведен наведнъж от пещта, е 300 - 400 kg.
След освобождаване на следващата топлина и връщане на пещта в първоначалното й положение, вВ зависимост от състоянието на "блатото" ("студено" - твърда кора от сплавта на повърхността; "горещо" - течна стопилка) в тигела се подава смес от буци отпадъци от титанова сплав и стомана в съотношение 1 : 3 за "горещо" блато и 1 : 4 за "студено" блато в количество 40 - 50 кг. Трансформаторът на пещта беше включен за 3-4 стъпки. Докато разтварянето продължаваше, смес от бучки се подаваше в пещта. След завършване на добавянето на бучките материали, трансформаторът се превключва за кратко на 1–2 стъпки на напрежение, докато бучките се разтварят напълно. След това в пещта се добавя смес от стружки и стоманени отпадъци. В същото време мощността на трансформатора беше намалена (3-4 стъпки). На повърхността на стопилката се поддържа слой от чипове с дебелина 150–250 mm. Това гарантира липсата на луминесценция на видимата повърхност на слоя. Чипове се добавят към тигела, когато се появят празнини между елементите на слоя.
В процеса на топене сместа от бучки трябва да се разтвори не по-късно от 30 минути след включването на трансформатора на пещта. А общата продължителност на топенето до освобождаването не трябва да надвишава 70 минути. В същото време средната скорост на нарастване на нивото на сплавта в тигела е не по-малка от 0,6 m/h.
Ефективността на предложения метод в сравнение с известните е илюстрирана в таблицата с резултатите от специфичното използване при производството на феротитанови марки FTi70S1, FTi70S08 и FTi70S05 (съгласно GOST 4761-91) в пещ ILT-1/400. Всички резултати са получени по време на една пещна компания, работеща в непрекъснат цикъл в продължение на 11 дни.
1. Япония. Приложение 59-219423, N 58-90794. 10.12.84 г. MKI C 22 C 1/02; C 22 C 33/04 Производство на феротитан, способен да абсорбира водород.
2. Патент на САЩ. Клас 75 - 129 N 3410679 12.11.68 Метод за производство на метални сплави,по-специално феротитан.
3. Пименов Ю.Г., Вяткин И.П., Миночкин Н.В. "Цветни метали", 1978 N 5, 51 - 52.
4. Електрометалургия на стомана и феросплави Под редакцията на Д. Я. Поволоцки М., Металургия, 1984 г., стр. 564.
Иск
MM4A Предсрочно прекратяване на български патент за изобретение поради неплащане на таксата за поддържане в определения срок