Металлургия » Электрометаллургия стали » Ферросплавы

Ферросплавы

 (голосов: 0)
Ферросплавы Ферросплавы.
Для раскисления и легирования сталей и сплавов используется широкая гамма ферросплавов и чистых металлов, включая РЗМ.
В идеальном случае ферросплавы, легирующие металлы Должны поставляться в герметичной таре, мелкими партиями с обязательным наличием сертификата в каждой таре. Желательны постоянные связи сталеплавильщиков с производителями ферросплавов, что обеспечивает внесение необходимых коррективов в технологию производства с обеих сторон.
При оценке ферросплава для возможности его применения при выплавке тех или иных сталей и сплавов и, соответственно, выбора технологии процесса электроплавки необходимо принимать во внимание следующие факторы:
1) сродство легирующего элемента к кислороду и температура плавления, что определит момент его ввода в металл и степень усвоения;
2) способ его получения (силикотермический, алюмотермический или электролитический — от этого зависит концентрация газов и сопутствующих элементов в ферросплаве;
3) концентрация примесей цветных металлов (Bi, As, Sb, Си и др.), что особенно важно для сплавов специального назначения;
4) размеры кусков легирующего или степень дисперсности для порошкообразных материалов, что во многом определяет количество адсорбированных ими газов и степень усвоения элемента металлическим расплавом.
Для быстрого растворения легирующих, а также для удаления из них адсорбированной влаги их необходимо прокаливать при температуре не ниже 900 °С не менее 2-х часов и вводить в металл в нагретом состоянии.
Такие компоненты, как Си, Ni, которые практически не окисляются при выплавке металла и содержат большое количество водорода и азота, следует давать в завалку на нижний предел для данной марки стали или сплава.
В процессе кипения металла удалится большая часть газов из них. Но при этом необходимо следить за тщательным взвешиванием металлошихты.
В настоящее время Россия испытывает огромный дефицит в ряде ферросплавов и легирующих элементов, в первую очередь это никель, медь, хром и его сплавы, марганцевые сплавы и некоторые другие.
В этих условиях необходимо внедрять технологии, позволяющие свести к минимуму угар легирующих, получать металл с содержанием элементов на нижних пределах и максимально использовать высоколегированные отходы.
Так, например, выпуск точной массы металла из дуговой печи в ковш с последующим его раскислением и легированием позволяет экономно расходовать ферросплавы. Большие резервы имеются у металлургов при использовании вместо легирующих элементов их оксидов.
Разработка новых энергосберегающих технологий производства легированной стали и ферросплавов и использование новых типов минерального сырья должны быть основаны на оценке термодинамической прочности химических соединений и энергий связи Ме-0 как в исходных, так и в конечных продуктах реакций.
Термодинамическая прочность соединений прямо пропорциональна температуре плавления и энергозатратам на плавление и восстановление металлов.
В мире запатентовано большое количество составов легирующих материалов на основе оксидов, концентратов, руд, содержащих легирующие металлы для прямого легирования стали (ПЛ). Однако предлагаемые составы в большинстве случаев нельзя считать оптимальными.
Смеси для ПЛ должны быть однородными по химическому и гранулометрическому составу с низкой гигроскопичностью, не взрывоопасны, иметь низкую температуру плавления и образовывать гомогенные расплавы эвтектического типа с низкой разностью t1-t8 с температурой плавления ниже температуры жидкой стали.
В ЦНИИчермет рассчитаны и подтверждены экспериментально температуры плавления многокомпонентных легирующих смесей. Указанные составы смесей являются оптимальными для ПЛ в печи и ковше, а также для производства ферросплавов, содержащих хром, марганец, ванадий.
Снижение температуры плавления смесей под влиянием двух или нескольких переходных металлов необходимо использовать для расширения производства комплексных лигатур и раскислителей, также имеющих более низкую температуру плавления по сравнению со стандартными ферросплавами (хромомарганцевыми, хромованадиевыми, марганецванадиевыми и т.п.).
Другим источником снижения температуры плавления является получение оксидных смесей с широкой областью нестехиометрии оксидов переходных металлов.
Область нестехиометрии расширяется в смеси разно валентных оксидов и при нагреве в окислительных условиях. Так, температура плавления обожженных смесей марганцевой или хромовой руды с известью снижается на 100-300°С по сравнению с необожженными.
В ЦНИИЧермете была разработана технология обработки конструкционных сталей твердыми отвальными шлаками производства низкоуглеродистого феррохрома, которые близки по составу к Рафинировочным шлакам электросталеплавильного производства.
При обработке жидкой стали твердым шлаком во время выпуска из печи восстанавливается хром из шлака, снижается содержание серы и неметаллических включений в металле.
Жидкие шлаки обладают низкой вязкостью, близки по структуре к многокомпонентной эвтектике, длительное время находятся в гомогенном состоянии и могут быть применимы для обработки стали в ковше без ограничения кратности шлака по отношению к металлу. При этом температура металла будет повышаться за счет экзотермической реакции восстановления хрома из шлака.
Печать

РЕКЛАМА

Видео металлургия

Счетчики