Патент на изобретение №2202647

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТУРЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу получения лигатуры для рафинирования стали. Предложен способ получения лигатуры, включающий введение твердых частиц ферромарганца в расплав алюминия или алюминийсодержащего материала, где процесс нанесения покрытия ведут при 800-900^oС с выдержкой 60-300 с до образования пленки толщиной 0,516-1,506 мм. Изобретение позволяет получить плотное и прочное покрытие алюминия или алюминийсодержащего материала на ферромарганце для создания локальных зон при легировании марганецсодержащих сталей.

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, в котором на твердые частицы ферротитана наносят покрытие из алюминия /2/.

Данный способ предназначен для получения покрытия алюминия на частицах ферромарганца.

Цель изобретения – создание плотного и прочного покрытия алюминия или алюминийсодержащего материала на ферромарганце для получения локальных зон при легировании, раскислении и рафинировании марганецсодержащих сталей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения лигатуры, включающем введение твердых частиц в расплав и получение покрытия на твердых частицах, в качестве твердых частиц берут ферромарганец, вводимый в расплав алюминия или алюминийсодержащего материала, процесс нанесения покрытия ведут при 800-900^oС с выдержкой 60-300 с.

Выбор режимов (температура, выдержка) обусловлен следующим. При выдержке более 300 с не происходит рост толщины пленки, а при выдержке менее 60 с не успевает образоваться пленка алюминия или алюминийсодержащего материала требуемой толщины. Получение плотной и прочной пленки из алюминия или алюминийсодержащего материала оптимальной толщины возможно лишь в определенном интервале температур. Это связано с тем, что жидкий расплав, попадающий в шероховатости, микропоры и капилляры на поверхности куска ферромарганца, удерживается в них за счет поверхностного натяжения, это происходит только в интервале температур 800-900^oС.

Получение плотной и прочной пленки из алюминия или алюминийсодержащего материала оптимальной толщины возможно лишь в определенном интервале температур. При температуре ниже 800^oС жидкоподвижность металла недостаточна для затекания в поры и капилляры на поверхности ферромарганца, а при температуре выше 900^oС наблюдается вытекание жидкого алюминиевого расплава из них. В том и другом случаях невозможно получить плотную и прочную пленку нужной толщины.

Данный способ получения лигатуры осуществляется следующим образом:
– нанесение алюминиевой или алюминийсодержащей пленки на ферромарганец осуществляется в нагревательной печи.

– твердые частицы ферромарганца погружают в расплавленный алюминий или алюминийсодержащий сплав при температуре расплава 800-900^oС и выдерживают в нем 60-300 с.

Конкретные примеры выполнения способа.

Нанесение алюминия или алюминийсодержащего материала на ферромарганец осуществляется в индукционной печи.

1. Исходный материал: ферромарганец марки ФМн-75, алюминиевые отходы, содержащие алюминий – 69,5%, кремний – 2,9%, магний – 5,2%, марганец – 22,4%. Защитную пленку получали погружением кусков ферромарганца в расплав указанного состава. Температура расплава 810^oС, выдержка 60 с.

В результате получается плотная и прочная пленка толщиной 0,87 мм.

2. Исходный материал: ферромарганец ФМн-75 алюминийсодержащий сплав – силумин. Пленку получали погружением в расплавленный силумин кусков ферромарганца. Температура расплава 850^oС, выдержка 95 с. В результате получается плотная и прочная пленка толщиной 0,81 мм.

При выплавке марганецсодержащих сталей был использован в качестве лигатуры ферромарганец в защитной оболочке из алюминия, что позволило повысить степень усвоения марганца в стали на 25% по сравнению с обычным ферромарганцем. При этом для нанесения покрытия использовались алюминийсодержащие материалы (силумины) в качестве частичной замены алюминия для окончательного раскисления.

Использование частиц ферромарганца, покрытого слоем алюминия или алюминийсодержащего материала, обеспечивает создание искусственных локальных зон, в которых создаются благоприятные условия для процесса легирования, раскисления и рафинирования, что позволяет стабильно получать более высокие значения содержания марганца в стали при уменьшенном расходе ферромарганца.

Источники информации
1. Патент РФ 2058416, кл. С 22 С 35/00, 20.04.96.

2. Патент РФ 2163646, кл. С 22 С 35/00, 15.12.1999.

Формула изобретения

Способ получения лигатуры, включающий введение твердых частиц в расплав для получения покрытия на твердых частицах, отличающийся тем, что в качестве твердых частиц берут ферромарганец, который вводят в расплав алюминия или алюминийсодержащего материала, а процесс нанесения покрытия ведут при 800-900^oС с выдержкой 60-300 с до образования пленки толщиной 0,516-1,506 мм.