Смесь для раскисления стали

Смесь для раскисления стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СМЕСЬ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ СТАЛИ, содержащая порошок кальцийалюминиевого сплава, отличающаяся тем, НТО, с целью снижения ее пожаровзрывоопасности, она содержит порошкообразную инертную добавку - фтористый кальций или окись алюминия, или. хлорид щелочного металла при следующем соотношении компонентов , мае. %: Кальций-алюминиевый сплав (содержание кальция в сплаве до 68 мае. %120-99 Инертная добавка1-80 2.Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве инертной добавки она содержит фтористый кальций при следующем соотношении компонентов, мае. %: Кальций-алюминиевый сплав 30-92 Фтористый кальций8-70 3.Смесь по п. 1, отлича ющ а я с я тем, что в качестве инертной добавки она содержит окись алюминия при следующем соотношении компсэнентов , мае. %: Кальций-алюминиевый сплав 20-90 (О Окись алюминия10-80 4.Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве инертной добавки она содержит хлорид щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мае. %: Кальций-алюминиевый сплав 50-99 Хлорид щелочного металла 1-50

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС1 1УБЛИН (l9) (И) SU зв С 22 С 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕКИЯ

20-90

10-80

50-99

1-50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО ДЕЛА@ ИЗО1-РЕТЕНИЙ V O Vtn V9

И ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3564583/22-02 (22) 16.03.83 (46) 30.09.84. Бюл. У 36 (72) А.Л.Чибисов, Л.И.Куприянова, Е.И.Воробьев, M.Ë.Êîöàðü, П.С.Климашин, А.С.Офицеров и Ю.А.Анисимов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны (53) 669. 168(088.8) (56) 1. Заявка Японии Н" 49-37893, кл. 10 3 154, опублик. 1974.

2. Заявка Японии Ф 54-149310, кл. 10 D 15, опублик. 1979. (54)(57) 1. СМЕСЬ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ

СТАЛИ, содержащая порошок кальцийалюминиевого сплава, о т л и ч а ющ а я с я тем, нто, с целью снижения ее пожаровзрывоопасности, она содержит порошкообразную инертную добавку — фтористый кальций или окись алюминия, или хлорид щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мас. 7: i

Кальций-алюминиевый сплав (содержание кальция в сплаве до 68 мас. 7.1 20-99

Инертная добавка 1-80

2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве инертной добавки она содержит фтористый кальций при следующем соотношении компонентов, мас. 7.:

Кальций-алюминиевый сплав 30-92

Фтористый кальций 8-70

3. Смесь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве инертной добавки она содержит окись алюминия при следующем соотношении комl понентов, мас. Ж:

Кальций-алюминиевый сплав

Окись алюминия

4. Смесьпоп. 1, отличаю- д ш а я с я тем, что в качестве инертной добавки она содержит хлорид щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

Кальций †алюминиев сплав

Хлорид щелочного металла

1116082

Нижний концентрационный предел воспламенения

Содержание кальция в сплаве, мас. %

147

28,1 (прототип) 170

137

47,7

136

58,8

131

3а верхний предел принимается coS5 держание добавок, при котором порошки самого пожаровзрывоопасного сплава (с массовой долей кальция 68%) не воспламеняются. Дальнейшее увеличе20-99

1-80

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам на основе сплава кальций-алюминий, которые могут использоваться как раскислители стали. 5

Известно, что в качестве раскислителя стали используют порошки кальция и алюминия, которые подают в сталь в виде отдельных компонентов с.помощью инертного газа (13.

Ввиду значительной химической активности кальция его получение, хранение и введение в сталь сопряжено с рядом трудностей; порошок кальция пожароопасен, окисляется на воздухе, взаимодействует с влагой воздуха. Раздельное введение в сталь кальция и алюминия усложняет технологию производства стали.

Наиболее близким к изобретению 20 по составу и достигаемому эффекту является порошкообраэный кальций-алю-. миниевый сплав, который получают путем распыления расплава кальций-алюминия или дробления слитка в гранулы Z5 размером 0,2 -3 мм, при этом гранулы подают в металл с помощью аргона (2).

Однако использование кальций-алюминиевых сплавов в условиях металлургического производства затруднено из-З за его повышенной пожаровзрывоопасо ности, т.е. t< .380-550 С, нищний концентрационный предел воспламеняемости (НКПВ) 130-170 г-м . Преиму-! щественно низкое содержание в сплаве

35 кальция — основного раскисляющего элемента — связано также с его пожаровзрывоопасностью, хотя известно, что раскисление стали происходит более эффективно при содержании каль- ция до 70 мас. X. Процесс распыпения расплава, дробление слитка кальцийалюминия также являются пожаровзрывоопасными .

Целью изобретения является сниже- 5 ние пожаровзрывоопасности смеси.

Указанная цель достигается тем, что смесь для раскисления стали, содержащая порошок кальция-алюминиевого сплава, содержит порошкообразную инертную добавку — фтористый кальций или окись алюминия, или хлорид щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Кальций-алюминиевый сплав (содержание кальция в сплаве до 68 мас. %)

Инертная добавка

В качест ве инертной добавки смесь содержит фтористый кальций при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Кальций-алюминиевый сплав 30-92

Фтористый кальций 8-70

В качестве инертной добавки смесь содержит окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Кальций-алюминиевый сплав 20-90

Окись алюминия 10-80

В качестве инертной добавки смесь содержит хлорид щелочного металла при следующем соотношении компонен"тов, мас. %:

Кальций-алюминиевый сплав 50-99

Хлорид щелочного металла 1-50

Поскольку пожаровзрывоопасность сплава зависит от содержания в нем массовой доли кальция (cM. табл. 1), испытания по определению пределов содержания добавок проводились с наиболее пожаровзрывоопасным из них, а именно со сплавом, содержащим 68% кальция и 32% алюминия.

Таблица 1

В качестве пожаровзрывоопасной характеристики измерялся нижний концентрационный предел воспламенения (НКПВ). За критерий минимального повышения пожаровзрывоопасности порошков кальций-алюминиевого сплава принято считать повышение НКПВ íà 20% (что соответствует НКПВ=170+ 170 0,2=

204 r.ì ) по сравнению с прототипом.

Нижний концентрационный предел воспламенения (НКПВ), гм

175

Сплав с

28% Са

180

190

218

92 20

575

60 40

97

175

180

200

90

220

35

40

580

50 Не воспламеняется

250

99 NaC 1

97

280

25 550

45

30 Не воспламеняется

145

3 1 ние количества инертной добавки поэто му нецелесообразно.

Предлагаемые составы готовились следующим образом.

Слиток кальций-алюминиевого сплава дробили в шаровой мельнице на гранулы размером 0,2-3 мм вместе с инертной добавкой в среде аргона.

Таким образом, быпи подготовлены составы, содержащие порошки кальцийалюминиевого сплава с массовой долей кальция 28,1% и 68% с добавками или фтористого кальция, или окиси алюминия, или хлорида натрия.

Пример 1. Приготовление состава для раскисления стали с содержанием компонентов, мас. Х:

Кальций-алюминиевый сплав с массовой долей кальция

28,1%

Фтористый кальций осуществляли путем совместного дробления слитка сплава массой

1200 r и 104,3 г фтористого кальция в шаровой мельнице в течение 30 мин в токе аргона. НКПВ полученного состава 218 гм . Соотношение компонентов приготовленного состава соответствует нижнему граничному значению.

Пример 2. Приготовление состава с содержанием компонентов, мас. Х:

Кальций-алюминиевый сплав с массовой долей кальция 28,1% 60

Фтористый кальций 40 осуществляли путем совместного дробления слитка указанного сплава массой 900 r и 600 г фтористого кальция в шаровой мельнице в .токе аргона в течение 20 мин. НКПВ состава

520 r-м . Соотношение компонентов в приготовленном составе соответствует среднему значению.

Пример 3. Приготовление составов с содержанием компонентов, мас. Х:

Кальций-алюминиевый сплав с массовой долей кальция 68Х 30

Фтористый кальций 70

116082 4

Аналогичным образом готовились составы, соотношение компонентов которых приведены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Массовая доля компонентов в составе для раскислеиия стали, Х

Кальций-алюми- Инертная ниевый порошок добавка

5О 50 Не воспламеняется

99

170

Сплав с

68Х Са 99 Са F 1

97

160

180

205

520

60

550

50 осуществляли путем совместного дробления слитка указанного состава сплава массой 900 r и 2100 г фтористого кальция в шаровой мельнице в токе аргона в течение 20 мин. Приготовлен-55 ный состав не воспламеняется. Соотношение компонентов в составе отвечает их верхнему граничному значению.

1116082

Как видно из табл. 2, минимально необходимое повышение пожаровзрывобезопасности составов для раскисления стали достигается при нижнем указанном пределе добавок.

Состав для раскисления стали становится совершенно пожаробезопасным при верхнем пределе расхода добавок.

Расход указанного количества добавок позволяет безопасно использовать

О кальций-алюминиевые сплавь с массовой долей кальция 15 — 68X.

В лабораторных условиях провели сравнительные испытания по раскислению стали порошком чистого кальцийалюминиевого сплава с массовой долей кальция 28,17. (прототип) и составом, содержащим кальций-алюминиевый сплав с массовой долей кальция 28,1Х. с составом: 607 сплав и фтористый кальций остальное.

Установлено, что введение инертных добавок не ухудшает свойств стали, а даже несколько улучшает их. Например, с помощью электронного микроскопа MX-92 фирмы Joel определено, что количество неметаллических включений в стали после раскисления предлагаемым составом уменьшилось на 20Х.

Способ введения раскислителя предлагаемого состава не отличается от способа введения чистого кальцийалюминиевого сплава, но при этом весь процесс становится менее пожаровзрывоопасным, появляется воэможность использовать более эффективный раскислитель — порошок кальций-алюминиевого сплава с массовой долей кальция до„707.

Продолжение табл. 2!

Нижний концентрационный предел воспламенения (HKIIB) м 3

Массовая доля компентов в составе для раскисления стали, Х

Кальций-апюми- Инертная ниевый порошок добавка 1О

40

70 Не воспламеняется

134

15

99 AK 0> 1

140

170

20

190

210

90

520

60

547

50

Сплав с

68Х Са 30 А1 0 70

581

Не воспламеняется

80

99 NaC . 1

250

480

75

30

Годовой экономический эффект от использования в качестве раскислителя 1 т предлагаемого состава для раскисления стали составляет -230 руб .

560

60

Не воспл.

50

Заказ 6870/2 1 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филипп ПП11 "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

Составитель О.Веретенников

Редактор Н.Швыдкая Техред Л .Микеш Корректор В.Синицкая