Лигатура ванадий ВнАл: алюминотермический сплав для легирования стали
Лигатура ванадий ВнАл — алюминотермический ванадиевый сплав, выпускаемый по ТУ 48-4-272 и предназначенный для введения ванадия в жидкую сталь при внепечной обработке. В отличие от феррованадия, получаемого восстановлением в электропечи, ВнАл выплавляется алюминотермическим способом, что определяет повышенное содержание алюминия и пониженное — углерода. Материал поставляется в виде слитков, чушек или дробленой фракции и применяется на металлургических переделах, где требуется микролегирование без насыщения металла углеродом.
Состав и технические характеристики
Основу сплава составляет ванадий; алюминий выполняет функцию восстановителя и остаётся в составе лигатуры. Кремний, железо и углерод присутствуют как примеси в регламентированных пределах. Плавка ведётся в шахтных или реакционных горнах с последующей разливкой в изложницы.
| Показатель | Марка ВнАл | Фракция 10–50 мм | Фракция 2–10 мм | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля V, % | 78–84 | 78–84 | 78–84 | титриметрия |
| Массовая доля Al, % | 10–14 | 10–14 | 10–14 | ААС |
| Массовая доля Si, % | 1,5 | 1,5 | 1,5 | спектральный |
| Массовая доля C, % | 0,3 | 0,3 | 0,3 | кулонометрия |
| Плотность, г/см | 5,5–6,0 | 5,5–6,0 | 5,5–6,0 | гидростатика |
| Температура плавления, C | 1650–1750 | 1650–1750 | 1650–1750 | ДТА |
Области применения
- Микролегирование низколегированных трубных сталей классов К52–К60 на установках внепечной обработки стали (УВОС) с продувкой аргоном.
- Введение ванадия в конструкционные стали 09Г2С, 10ХСНД, 15ХСНД при выплавке в дуговых сталеплавильных печах ДСП-100.
- Легирование инструментальных штамповых сталей в индукционных тигельных печах ИСТ-0,5.
- Производство высокопрочного сортового проката для строительных металлоконструкций и мостовых сооружений.
- Обработка стали в ковше на агрегатах «печь-ковш» с последующей непрерывной разливкой на МНЛЗ.
- Изготовление жаропрочных и теплостойких сплавов в вакуумно-индукционных печах.
Технология ввода в расплав
Лигатуру ВнАл вводят в ковш или в печь при температуре расплава 1580–1620 C. Раскисление стали алюминием проводят до ввода лигатуры, чтобы исключить окисление ванадия. Усвоение ванадия при вводе в ковш с защитой зеркала металла составляет 85–92 %, при вводе в печь — 75–85 %. Фракция 10–50 мм применяется для крупных ковшей ёмкостью 100–350 т, фракция 2–10 мм — для точной корректировки состава и обработки на установках порошковой проволоки.
Условия хранения и транспортировки
Материал хранят в закрытых складах при относительной влажности не выше 75 %. Перед вводом в расплав лигатуру прокаливают при 300–400 C для удаления влаги. Транспортировка допускается всеми видами транспорта в герметичной таре; контакт с влагой и окалиной не допускается.
Вопросы и ответы
Чем лигатура ВнАл отличается от феррованадия?
ВнАл получают алюминотермическим восстановлением, поэтому в сплаве повышено содержание алюминия (10–14 %) и снижено содержание углерода ( 0,3 %). Феррованадий выплавляют в электропечи, он содержит больше углерода и кремния.
Какое усвоение ванадия обеспечивает ВнАл при вводе в ковш?
При вводе в ковш с защитой зеркала металла усвоение составляет 85–92 %, при вводе в печь — 75–85 %. Показатель зависит от температуры расплава и предварительного раскисления алюминием.
Какая фракция ВнАл применяется для порошковой проволоки?
Для порошковой проволоки используют фракцию 2–10 мм. Крупная фракция 10–50 мм предназначена для прямого ввода в ковши ёмкостью 100–350 т.
При какой температуре прокаливают лигатуру перед вводом?
Прокалку проводят при 300–400 C для удаления влаги. Ввод в расплав выполняют при температуре стали 1580–1620 C после раскисления алюминием.
