Композиционная проволока для модифицирования стали

Композиционная проволока для модифицирования стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (i9) SU (Ii) Ш4 С 21 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13-17

15-20

2-4

2-5 и натрия

Борный ангидрид

Фтористый кальций

Окись кальция

Кремнефтористый натрий

6-8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3801350/22-02 (22) 19. 10.84 (46) 23.03.86. Бюл. Ф 11 (71) Краматорский индустриальный .институт (72) В.Д.Кассов, Г.Б.Билык, Д.С.Кассов и В.И.Ковалев (53) 669.182.71(088.8) (56) Заявка Японии У 51-40852, кл. С 21 С 7/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 996465, кл. С 21 С 7/00, 1981. (54)(57) 1.. КОМПОЗИЦИОННАЯ ПРОВОЛОКА

ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ.СТАЛИ, содержащая ядро из порошка нефелина и стальную оболочку, отличающаяся тем, что, с целью повышения пластических свойств и ударной вязкости стали, ядро дополнительно содержит хлористый натрий и гранулят грунтовой эмали при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Нефелин 3-4

Хлористый натрий 17-20

Гранулят грунтовой эмали 10-1 2

Стальная оболочка Остальное

2. Проволока по п. 1, о т л и- ч а ю щ а я с я тем, что гранулят грунтовой эмали имеет следующий состав, мас.7.:

Кремнезем 41-53

Глинозем 5-9

Смесь окиси калия

1219655

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислению и модифицированию стали.

Цель изобретения — повышение пластических свойств и ударной вязкости стали.

Композиционная проволока для модифицирования стали, содержащая ядро из порошка нефелина и стальную оболочку, дополнительно содержит хлористый натрий и гранулят грунтовой эмали при следующем соотношении компонентов, мас. .."

Нефелин 3-4

Хлористый натрий 17-20

Гранулят грунтовой эмали 10-.1 2

Стальная оболочка .ОстальноеВведение в состав ядра композиционной проволоки хлористого натрия способствует уменьшению содержания серы, сокращению количества неметаллических включений, снижению общего количества газов. Это связано с тем, что при взаимодействии с расплавленным металлом соль диссоциирует. Выделяющийся при диссоциации, Na. вступает во взаимодействие с растворенными в металле серой и кислородом, связывая их в прочные соединения

Na

Кроме того, хлористьп» натрий значительно более дешевле, чем модификатор силикокальций.

Гранулят грунтовой эмали содержит следующие компоненты, мас. :.

Кремнезем 41-53

Глинозем 5-9

Смесь окиси калия и натрия 13-17

Борнь»й ангидрид 15-20

Фтористый кальций 2-4

Окись кальция 2-5

Кремнефтористый натрий 6-8

Вводимый порошок гранулята уже о при 650 — 700 С становится жидким, 5 хорошо разжижает шлак, повышая его рафинирующую способность, улучшает защиту металла от азота.

Высокое содержание окислов щелоч-. ноэемельных элементов в составе гра10 нулята способствует повьппению ассимилирующей способности шлака. Гранулят грунтовой эмали как шлакообразующий материал в меньшей мере склонен к поглощению влаги, чем пла15 виковый шпат. В связи с этим при использовании предлагаемой композиционной проволоки не наблюдается насьпцение металла водородом и выбросы металла.

20 Совместное введение в состав ядра композиционной проволоки грунтовой эмали и нефелина обеспечивает требуемую жидкотекучесть шлака без введения плавикового шпата, что уменьшает

25 выделение фторидных газон и снижает токсичность при обработке жаропрочных сталей. Совместное введение в состав ядра проволоки гранулята грунтовой эмали и нефелина позволяет

30 получать многокомпонентный шлак системы а Π— А1 0 -  Π— К О вЂ” В Оэ — CaF — СаО

z. У который имеет низкую вязкость и повышает рафинирующее действие шлака, так как в этом случае увеличивается вероятность образования в нем комплексных химических соединений, вызываю 0 щих рост неметаллических частичек и последующее их всплывание, что улучшает очистку металла от серы и фосфора.

Введение в состав композиционной проволоки гранулята грунтовой эмали наиболее целесообразно в диапазоне

10-12 мас. . При его использовании менее 10 мас., например 9 мас., не обеспечивается модифицирующее действие на неметаллические включения, а повышение технического эффекта при вводе более 12 мас.%, например

13 мас., незначительно по сравнению с увеличением себестоимости.

55 Указанное содержание хлористого натрия обеспечивает соответствующую дегазацию по азоту, чистоту по сере и фосфору при минимальном выделении

1219655

Т а б л и ц а 1

Содержание, в составе проволоки, мас.%

1(омпоненты

Нефелин

3 3,5 4 5

Хлористый натрий

22

18

Гранулят грунтовой эмали I0

Стальная

;оболочка

Остальное токсичных газов в процессе обработки стали.

При введении нефелина менее

3 мас.%, например 2 мас,%, влияние его на свойства шлака несущественнс, а при использовании более 4 мас.%, например 5 мас.%, повышается температура плавления шлака.

Стальная оболочка композиционной проволоки выполняет. роль контейнера 10 для порошкообразной смеси компонентов ядра и одновременно служит микрохолодильниками, резко повышая тем самым эффективность модифицирования.

Составы композиционной проволоки приведены в табл. 1, составы грану— лята грунтовой эмали — в табл. 2.

В составах 1 и 2 композиционных проволок используют гранулят первого состава, в составе 3 — второго состава, в составах 4 и 5 — третьего состава.

Изготавливают композиционные проволоки по указанным пяти составам путем непосредственного сворачивания 2g в трубку стальной ленты и протяжки ее через фильеры с одновременным заполнением внутренности проволоки порошкообразной шихтой.

Используемые компоненты просеивают через сито 900 отв./см . Подготовленные компоненты взвешивают по указанным пяти составам композиционной проволоки. Взвешенную шихту дополо нительно прокаливают при 2б0-300 С

35 в течение 1,0-1,5 ч и смешивают в смесителе не менее 4 ч. В результате перемешивания смесь становится настолько однородной, что химический

3 анализ не обнаруживает разницы в навесках, взятых из различных мест.

Готовую смесь загружают в бункер питателя однобарабанного волочильного станка. Очищенную металлическую ленту из стали сечением 0,3х15 мм пропускают через несколько пар роликов профилирующего устройства. Далее ленту подают в формирующую фильеру диаметром 4,5 мм волочильного станка с одновременным заполнением желоба подготовленной порошковой смесью и ее завальцовкой. Последующие волочения заготовки через протяжные фильеры позволяют получить готовую проволоку диаметром 4 мм с коэффициентом заполнения К> = 0,33.

При выплавке жаропрочной стали в основной 3-тонной дуговой печи композиционную проволоку в количестве ?0 кг/т присаживают на дно

200-килограммового ковша перед выпуском стали. Окончательное раскис" ление стали алюминием и кремнием проводят по принятой технологии.

Для качественной оценки и сравне" ния с полученной сталью после обработки известной композиционной проволокой проведены исследования ударной вязкости, пластических свойств стали, содержание азота, серы и фосфора в стали.

Результаты исследований приведены в табл. 3.

Таким образом, предлагаемые составы композиционной проволоки (2-4) позволяют повысить ударную вязкость и пластические свойства жаропрочной стали за счет снижения содержания вредных включений и уменьшения концентрации азота в стали. Исполь-. зование предлагаемой композиционной проволоки позволяет заменить дефицитные плавиковый шпат и силико- .; кальций.

1219655

Таблица 2

Содержание, мас.7., в составе гранулята

Компоненты

1 J 2 3

47

Кремнезем

13

Борный ангидрид

17

Фтористый кальций

Окись кальция

Кремнефтористый натрий

Таблица 3

Содержание, Х

Удлинение, 8, 7

Состав

Количество плавок, шт компоэи ционной

N проволоки

0,023 0,022

О 021 - 0 020

0,020 0,020

97

31 l 10

0,009 0,017 0,018

34,4

108

30

Известный

Составитель К. Сорокин, Техред Л.Олейник Корректор О. Луговая

Редактор В. Петраш

Заказ 1235/36

Тираж 552

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

1Io делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Глинозем

Смесь окиси калия и натрия

0,014

0,008

0,010

0,012

0,015

0,024

0,024

0,021

0,022

Ударная вязкость а, Дж/см