14.05.2018

Технология производства лигатур с хромом и молибденом


В последнее время выпускается значительное количество лигатур, содержащих хром и другие легирующие элементы, такие как вольфрам, молибден, титан, ниобий, бор и т. д.

Широкое распространение лигатур сложного состава объясняется тем, что при использовании лигатур уменьшается стоимость легирующих материалов, снижается температура их плавления, повышается извлечение наиболее дорогих элементов и т. д.

Ниже рассматривается технология получения лигатур с хромом и молибденом; описание технологии производства других лигатур приведено в соответствующих главах книги.

Хромомолибденовая лигатура применяется вместо металлических молибдена и хрома при выплавке высоколегированных сталей и сплавов.

Получают хромомолибденовую лигатуру алюминотермическим способом с верхним запалом из шихты, состоящей из окиси хрома, алюминиевого первичного порошка и молибденового концентрата гидрометаллургического производства. В качестве флюсов используют плавиковый шпат и свежеобожженную известь. С целью снижения содержания примесей цветных металлов молибденовый концентрат перед обжигом обрабатывают раствором аммиака и хлористого магния.

Химический состав обожженного молибденового концентрата следующий: 61,25—61,87% Mo; до 0,03% С; 0,007% As; 1,98—2,98% WO3; 0,026—0,0062% S; 0,01% Pb; 0,27—0,40% SiO2; 0,0016% Р; 0,01% Sb; 0,50—0,56% Fe; 0,0088% Cu; Sn — следы.

Ниже приведен состав хромомолибденовой лигатуры трех полупромышленных плавок:
Плавки на порошкообразной шихте (№ 1 и 3) проходят бурно со значительным выносом шихтовых материалов. Температура процесса (расчетная) составляет 2280° С. Такая температура процесса позволяет выплавлять металл с содержанием молибдена до 45—50% при необходимом перегреве расплава.

При уплотнении шихты процесс протекает более спокойно, а извлечение молибдена и хрома выше, чем на плавках с неуплотненной шихтой. Извлечение молибдена на проведенных плавках cоставило соответственно 89,9; 95,52 и 93,0%, извлечение хрома 71,0; 82,85; 80,0%.

Содержание в лигатуре примесей цветных металлов, а также серы, фосфора, углерода, железа и кремния не превышает содержания этих элементов в металлическом молибдене и хроме.

Лигатура алюминий—молибден—хром—железо, так же как и хромомолибденовая лигатура, предназначена для легирования сплавов на железной основе и производится внепечным алюминотермическим способом с использованием в качестве молибденсодержащего сырья трехокиси молибдена.

Химический состав лигатуры алюминий—молибден—хром—железо согласно ЧМТУ 5-9—68 приведен в табл. 72.
Плотность лигатуры алюминий—молибден—хром—железо составляет 5,1—6,5 г/см3, температурный интервал плавления 1385—1530° С. Лигатура может поставляться с содержанием железа менее 2,0%.

Фактический химический состав плавок лигатуры алюминий—молибден—хром—железо приведен в табл. 73.
Весьма перспективным способом получения Лигатуры алюминий—молибден—хром—железо, как и многих других лигатур с высоким содержанием алюминия, является металлотермический переплав алюминия, необходимый для насыщения металла.

При использовании этой технологической схемы плавки проводились с верхним запалом в плавильном реакторе, футерованном магнезитовым кирпичом. На подину реактора укладывали 100—105 кг чушкового алюминия и на него засыпали порошкообразную шихту, состоящую из 420 кг трехокиси молибдена, 320 кг окиси хрома, 520—525 кг алюминиевого порошка, 60 кг железной руды, 90 кг извести и 110 кг плавикового шпата.

Металл, восстановленный входе проплавления алюминотермической части шихты, расплавлял и растворял уложенный на подину алюминий, и к концу плавки формировался достаточно однородный по составу слиток (табл. 74).
Металл промышленной выплавки лигатуры алюминий—молибден—хром—железо методом металлотермического переплава (табл. 75) полностью соответствовал требованиям ЧМТУ 5-9—68 (см. табл. 72).





Яндекс.Метрика