119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
инженер кафедры металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов
Engineer
119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
к.т.н., доцент кафедры металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair of Metallurgy of Steel, New Production Technologies and Metal Protection
119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
инженер кафедры металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов
Engineer
119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4
д.т.н., профессор кафедры металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов
Coresponding Member of Russian Academy of Scien ces, Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of Metallurgy of Steel, New Production Technologies and Metal Protection, Head of the Laboratory
В сплавах системы Ni – Cu одной из ограничиваемых примесей в ряде случаев является железо, которое может попадать в металл из шихтовых материалов и футеровки. Содержание Fe2O3 в огнеупорах достигает 2,5 %, поэтому оценка прироста концентрации железа в сплавах при взаимодействии металла с футеровкой является актуальной задачей. Целью настоящей работы является оценка влияния содержания Fe2O3 в материале тигля, а также вместимости тигля на концентрацию железа в готовом металле. На основе термодинамических расчетов и данных экспериментальных плавок установлено, что никель и медь в сплавах системы Ni – Cu могут восстанавливать железо из материала футеровки. При использовании маложелезистой шихты железо из материала тигля практически полностью переходит в расплав. Проведена оценка прироста содержания железа в никель-медном сплаве в зависимости от вместимости вакуумных индукционных печей и содержания Fe2O3 в периклазовых тиглях при условии полного перехода железа из футеровки в металл. С увеличением вместимости печи количество железа, восстановленного из материала тигля, уменьшается, и при массе металла более 200 кг прирост концентрации железа зависит, в основном, не от вместимости печи, а от содержания Fe2O3 в футеровке. Показано, что для выплавки сплавов системы Ni – Cu с содержанием железа менее 0,01 % необходимо применять огнеупоры с концентрацией Fe2O3 не более 0,5 %. При концентрации железа в сплавах менее 0,05 % рекомендуется выбирать футеровку, в составе которой содержание оксидов железа не превышает 2,5 %.
t. Iron is one of the impurities limited in the Ni – Cu alloys. It may enter into the metal from charge materials and the lining. The content of Fe2O3 in the refractory may reach 2.5 % therefore the estimation of iron concentration growth in the alloys during the interaction of the metal and the lining is the important issue. The aim of this work was to estimate the influence of Fe2O3 content in the crucible material and capacity on the concentration of iron in finished metal. Using the thermodynamic calculations and the experimental data it was determined that nickel and copper may reduce iron from the refractory in the Ni – Cu alloys. Thus, iron turns from the crucible material to the melt almost completely if low-iron charge is used for smelting. The assessment of iron content growth in the Ni – Cu alloys was provided depending on the VIF capacity and Fe2O3 content in periclase crucibles upon condition of the complete transfer of iron into the metal from the lining. The concentration of reduced iron decreases with the increasing of the furnace capacity, and when the mass of the metal is over 200 kg, the growth of the concentration of iron depends not on the capacity but on Fe2O3 content in the refractory. It was shown that the refractory with Fe2O3 concentration not exceeding 0.5 % is necessary to use for the Ni – Cu alloys production with less 0.01 % of iron. The crucibles with Fe2O3 content not exceeding 2.5 % are recommended for melting of the Ni – Cu alloys with less 0.05 % of iron.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.