способ получения циркониевой лигатуры

Формула изобретения

Способ получения циркониевой лигатуры, включающий наведение шлаковой ванны в печи, загрузку шихты, содержащей циркониевый концентрат и вещества-восстановители, проведение восстановительного периода, выдержку расплава, отличающийся тем, что в шихту дополнительно вводят шлак от плавки алюминия в количестве 5-25% от массы шихты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам получения металлов и сплавов.

Известен способ получения ферроалюминоциркониевой лигатуры, заключающийся в том, что плавка ведется на "блок" в электродуговой печи, футерованной магнезитовым кирпичом. Исходным материалом служит техническая двуокись циркония, цирконовый концентрат, обогащенная железная руда, первичный алюминиевый порошок, свежеобожженная известь и натриевая селитра. Вначале на подине печи проплавляют запальную часть шихты, состоящую из 75-100 кг цирконового концентрата, 56-70 кг алюминиевого порошка, 12-17 кг железной руды, 22-45 кг селитры и 25-35 кг извести. На этом расплаве зажигают дугу и загружают основную шихту - 480 кг технической двуокиси циркония, 555 кг алюминиевого порошка, 720 кг железной руды, 390 кг извести. После проплавления основной шихты с целью более полного осаждения корольков металла в слиток на поверхность расплава задают железотермитный осадитель, состоящий из 173 кг железной руды, 77 кг алюминиевого порошка и 100 кг извести, и расплав выдерживают под током в течение 10 мин /1/.

Недостатком данного способа является большой расход алюминиевого порошка и сравнительно невысокое содержание циркония (16,9-19,55%) в получаемом сплаве.

Задачей изобретения является снижение расхода алюминия в процессе получения цирконийсодержащих сплавов.

Поставленная задача достигается тем, что циркониевую лигатуру предлагается получать в электродуговой или электрошлаковой печи с использованием в качестве вещества-восстановителя шлака от плавки алюминия в количестве 5-25% от массы шихты.

Готовили шихту из 55% циркониевого концентрата, 3% алюминиевой стружки, 2% железной окалины, 2% криолита, 20% известняка, 3% формовочной глины и 15% шлака от плавки алюминия. Данную шихту смешивали, добавляли воду в количестве 8-10% для придания глине связующей способности, приготавливали комки или брикеты и сушили при температуре 150-200^oС. Известняк использовали в обожженном виде. Шлак от плавки алюминия содержит 7-10% алюминия, остальное - его оксид и небольшое количество оксидов натрия, кальция, калия, кремния (в сумме от 5 до 10%). В дуговой двухфазной печи дугой наплавляли шлак из сварочного флюса, известняка и шлака, полученного в описываемом процессе, которые брали в соотношении 1:1:1 соответственно. Количество наплавляемого шлака зависит от объема печи и берется, как в традиционных технологиях электрошлаковой плавки. После наведения шлака загружают шихту. Окончанием плавки считается момент, когда шихта расплавлена, а зеркало расплава спокойно. Печь выключали и давали остыть. Полученный блок извлекали из печи и отделяли от шлака. В составе шихты меняли количество шлака от плавки алюминия в пределах 5-25% от массы всей шихты. Плотность полученного сплава составляла 4,88-5,5 г/см³, температура плавления 1160-1190^oС. Результаты плавок приведены в таблице.

Литература

1. Алюминотермия. Лякишев Н.П., Плинер Ю.Л., Игнатенко Г.Ф., Лаппо С.И. М.: Металлургия, 1978. 424 с.