Лигатура ванадий ВнАл-Ж в Минске


Лигатура ванадий ВнАл-Ж: алюминотермическая ванадиевая лигатура для легирования стали

Лигатура ванадий ВнАл-Ж — алюминотермическая ванадийсодержащая лигатура, выпускаемая по ТУ 14-5-158-85, предназначенная для введения ванадия в жидкую сталь при внепечной обработке. Марка «ВнАл-Ж» расшифровывается как ванадий алюминотермический, полученный восстановлением оксида ванадия алюминием, с регламентированным содержанием железа. Продукт поставляется в виде слитков, чушек или дробленой фракции и применяется на металлургических предприятиях, выплавляющих низколегированные и микролегированные конструкционные стали.

Химический состав и технические параметры

Основу лигатуры составляет ванадий — 45–55 % по массе. Алюминий как восстановитель остаётся в сплаве в количестве 8–14 %. Железо — 25–35 %. Кремний — не более 3 %. Углерод — не более 0,5 %. Сера и фосфор — не более 0,05 % каждого. Такое соотношение обеспечивает плотность 5,8–6,2 г/см и температуру плавления 1450–1550 C, что близко к температуре жидкой стали и обеспечивает быстрое растворение лигатуры без локального переохлаждения.

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на процессПримечание
Массовая доля V45–55 %титрованиерасчёт присадкиосновной элемент
Массовая доля Al8–14 %спектральныйраскислениеостаток восстановителя
Массовая доля Fe25–35 %гравиметрияплотность сплавабалластный компонент
Плотность5,8–6,2 г/смгидростатикапогружение в ковшблизка к стали
Температура плавления1450–1550 CДТАскорость усвоениябез перегрева
Фракция дробления10–50 ммситовойзагрузка в ковшпо согласованию

Технология получения

Лигатура ВнАл-Ж производится алюминотермическим восстановлением технического оксида ванадия VO или VO в электропечи или реакционном тигле. Алюминий вводится в шихту в стехиометрическом избытке. Экзотермическая реакция обеспечивает расплавление продуктов без внешнего нагрева. Расплав разливается в изложницы, после охлаждения слитки дробятся на фракции. Такой способ даёт компактный слиток без шлаковых включений и с низким газосодержанием.

Области применения

  • Микролегирование низкоуглеродистых трубных сталей классов К52–К60 при производстве электросварных труб большого диаметра.
  • Легирование конструкционных сталей 20Г2АФ, 09Г2СФ для металлоконструкций мостовых кранов и строительных ферм.
  • Введение ванадия в рельсовую сталь на непрерывно-литейных машинах с целью повышения износостойкости головки рельса.
  • Обработка стали для штампового инструмента, работающего при температурах 500–600 C, где ванадий образует карбонитриды.
  • Легирование быстрорежущих сталей Р6М5Ф3 в дуговых печах и агрегатах ковш-печь.
  • Производство высокопрочного крепежа класса прочности 10.9 и 12.9 методом термомеханической обработки.

Способы ввода в расплав

Лигатуру вводят в ковш при выпуске стали или в промежуточный ковш УНРС. Оптимальный размер фракции — 10–50 мм, что обеспечивает прохождение через шлаковый слой без зависания. Расход лигатуры рассчитывается по формуле с учётом содержания ванадия в сплаве и требуемой концентрации в стали. Усвоение ванадия составляет 85–95 % при температуре металла 1580–1620 C. Присадка в ковш перед разливкой снижает угар и повышает равномерность распределения элемента по сечению слитка.

Условия хранения и транспортировки

Лигатура поставляется в стальных барабанах или контейнерах с маркировкой партии. Хранение — в сухих закрытых складах при относительной влажности не выше 70 %. При контакте с влагой возможно окисление алюминиевой составляющей с образованием гидроксидов, что снижает усвоение ванадия. Транспортировка допускается всеми видами транспорта в крытых вагонах и контейнерах. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев со дня изготовления.

Вопросы и ответы

Какое содержание ванадия в лигатуре ВнАл-Ж?

Массовая доля ванадия составляет 45–55 %. Точное значение указывается в паспорте партии и подтверждается химическим анализом.

При какой температуре стали вводится лигатура?

Оптимальный интервал — 1580–1620 C. При более низкой температуре растворение замедляется, при более высокой растёт угар ванадия.

Какая фракция лигатуры применяется для обработки в ковше?

Для ковшевой обработки используют фракцию 10–50 мм. Мелкая фракция 2–10 мм применяется при вводе в промежуточный ковш УНРС.

Какой коэффициент усвоения ванадия из лигатуры ВнАл-Ж?

Усвоение составляет 85–95 % в зависимости от температуры металла, основности шлака и способа ввода. При вводе в струю при выпуске усвоение максимально.

По какому стандарту выпускается лигатура?

Лигатура ванадий ВнАл-Ж выпускается по ТУ 14-5-158-85. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава.