Композиционная проволока для модифицирования стали

Композиционная проволока для модифицирования стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к модифицированию низкоуглеродистой стали. Целью изобретения является снижение концентрации азота и неметаллических включений в стали. Композиционная проволока для модифицирования стали состоит из стальной оболочки и йдра, которое содержит, мас.%: нефелин 5,7- 8,6; отходы сухой газоочистки печей электрошлакового переплава 54,3-65,7; карбонатньй шлам - остальное. При этом отходы сухой газоочистки печей электрошлакового переплава содержат, мас.%: фтористый кальций 63-70; окись кальция 7-10; кремнезем 0,5-1,5; глинозем - остальное, а карбонатный шлам является отходом производства каусти „ ческой соды содово-известковым способом и содержит, мас.%: карбонат натрия 0,2-0,8; карбонат магния 0,4- 3,1; гидроокись кальция 0,09-0,2; гидроокись натрия 0,1-0,9; окись железа 0,3-0,8; глинозем 0,8-1,4; кремнезем 0,6-0,95; карбонат кальция - остальное. Композиционную проволоку в количестве 8 кг/т стали присаживают на дно сталеразливочного ковша перед вьшуском стали. Обработка стали проволокой данного состава позволяет повысить качество стали за счет снижения содержания в ней азота на 20-30% и неметаллических включений на 15-25%, а также заменить плавиковый шпат и утилизировать отходы производства . 2 з.п. ф-лы, 2 табл. (Л со 4 со (35

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1310436 А1

ИО 4 С 21 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3999043/31-02 (22) 10.1!.85 (46) 15.05.87. Бюл. У 18 (71) Краматорский индустриальный институт .(72) В.Д. Кассов, Г.Б. Билык, Д.С. Кассов и В.Н. Денисенко (53) 669.15-198(088.8) (56) Заявка Японии У 51-40852, кл. С 21 С 7/00, опублик. 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 996465, кл. С 21 С 7/00, 1981. (54) КОМПОЗИЦИОННАЯ ПРОВОЛОКА ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к модифицированию низкоуглеродистой стали. Целью изобретения является снижение концентрации азота и неметаллических включений в стали. Композиционная проволока для модифицирования стали состоит из стальной оболочки и ядра, которое содержит, мас.Х! нефелин 5,78,6; отходы сухой газоочистки печей электрошлакового переплава 54,3-65,7; карбонатный шлам — остальное. При этом отходы сухой газоочистки печей электрошлакового переплава содержат, мас.X: фтористый кальций 63-70; окись кальция 7-10; кремнезем 0 5-1 5- глинозем — остальное, а карбонатный шлак является отходом производства каустической соды содово-известковым способом и содержит, мас.X: карбонат натрия 0,2-0,8; карбонат магния 0,43,1; гидроокись кальция 0,09-0,2; гидроокись натрия 0,1-0,9; окись железа 0,3-0,8; глинозем 0,8-1,4; кремнезем 0,6-0,95; карбонат кальция— остальное. Композиционную проволоку в количестве 8 кг/т стали присажи- . g вают на дио сталеразливочного ковша перед выпуском стали. Обработка стали проволокой данного состава позволяет повысить качество стали за счет снижения содержания в ней азота на

20-30Х и неметаллических включений на 15-25Х, а также заменить плавиковый шпат и утилизировать отходы про- (,1 изводства. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. М®

1310436

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к модифицированию низкоуглеродистой стали.

Цель изобретения — снижение концентрации азота и неметаллических включений в стали.

Предложенная композиционная проволока для модифицирования стали состоит из стальной оболочки и ядра, при этом ядро содержит порошок нефе- 10 лина, отходы сухой газоочистки печей электрошлакового переплава и карбонатный шлам при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Нефелин,7-8,6

Отходы сухой.газоочистки печей электрошлакового переплава 54,3-65,7

Карбонатный шлам Остальное

Карбонатный шлам является отходом производства каустической соды садово-известковым способом и имеет следующий химический состав, мас.7:

Яа2СО 0,2-0,8

MgCO 3 0,4-3,1

Са(ОН) 0,09-0,2

NaOH 0,1-0,9

F< gOg 0,3-0,8 м,о 0,8-1,4

8102 0,6-0,95

СаСО> Остальное

Карбонатный шлам, вводимый в сталеразливочный ковш, диссоциирует.по реакциям: 35

CACO - СаО + СО Ф

Na СO Na О + С02Ф

MgCO> MgO + СОт что обеспечивает качественную газовую защиту расплава от вредного вли- 40 яния атмосферы, снижая концентрацию азота в металле. Образующиеся газовые пузыри углекислого газа пронизывают весь объем металла, интенсивно перемешивают расплав, что позволяет до- 45 стичь условий благоприятных для укрупнения и более полного удаления неметаллических включений.

Отходы сухой газоочистки печей электрошлакового переплава имеет сле- э0 дующий химический состав, мас.7: CaF

63-70; СаО 7-10; SiO 0,5-1,5; А1,0 остальное.

При выплавке стали электрошлаково- го переплава в системе газоотсоса скапливается большое количество пыли, эвакуируемой из рабочего объема кристаллизатора вместе с газами.

Совместное введение в состав ядра композиционной проволоки карбонатного шлама, отходов сухой газоочистки печей ЭШП и нефелина позволяет получить на зеркале. металла многокомпонентный шлак системы:

СаГ -СаО-MgO-Na20-А1 0 -ЯдО<-Fe203 который обладая низкой вязкостью, облегчает коагуляцию неметаллических включений в крупные частицы, хорошо их ассимилирует. Физико-химические характеристики данного шлака позволяют повысить эффективность очищения металла от неметаллических включений.

Количество отходов сухой газоочистки печей ЭШП в составе композиционной проволоки находится в пределах

54,3-65,7 мас.Х, что является оптимальным с точки зрения наилучшего удаления и ассимиляции неметаллических включений.

° При введении нефелина менее

5,7 мас.Ж, например 2,9 мас.7., влияние его на свойства шлака не существенно, а при использовании более

8,6 мас.%, например 11,4 мас.Х, повышается температура плавления шлака.

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

Использование карбонатного шлама и отходов сухой газоочистки печей

ЭШП позволяет эффективно вовлечь в промышленный оборот дополнительные сырьевые источники кальция, натрия, магния, кремния, железа, алюминия, которые в настоящее время в виде отбросов производства насыщают отвалы.

С экономической точки зрения пред- ложенная композиционная проволока более выгодна, чем известная, поскольку позволяет положительно решить вопрос замены дефицитного плавикового шпата. Кроме того, карбонатный шлам и отходы сухой газоочистки печей

ЭШП являются отходами производства, не требующими энергозатрат на их помол.

Конкретные составы ядр композиционной проволоки приведены в таблице 1.

1310436

Таблица 1

Состав, мас.7. (3 (4

Компоненты ядра

1 2

2,9 5,7

7,1 8,6 11,4

Нефелин

Отходы сухой газоочистки печей ЭШП

60,0 54,3 48,6

71,4 65,7

25,7 28,6

32,9 37,1

40,0

Карбонатный шлам

Наличие Содержание не Содержание выбросо металлических азота в металла включений, слябах, 7. балл

Количество плаСостав проволоки вок

2,7-3,2

2,8-3,1

3,3-4,0

2,9-3,7

3,8-4,4

Нет

0,0050-0,0053

0,0043-0,0048

Нет

0,0041-0,0044

Нет

0,0036-0,0039

0,0034-0,0038

Нет

Выбросы металла

0,0056-0,0065

Известный

3,9-4,6

Нет

Композиционная проволока по ука- !5 занным пяти составам была изготовлена непосредственным сворачиванием в трубку стальной ленты и протяжки ее через фильеры с одновременным заполнением внутренней полости проволоки порошкообразной смесью. Используемые компоненты просеивали через сито

900 отв./см . Подготовленные компо2 ненты ядра взвешивали по указанным пяти рецептам. Взвешенные компоненты прокаливалн при 260-300 С в течение

1,0-1,5 ч и смешивали в смесителе не менее 4 ч. В результате перемешивания смесь становится настолько однородной, что химический анализ не обнаруживает разницы в навесках, взятых из различных мест. Готовую смесь загружали в бункер питателя однобарабанного волочильного станка ЭЛ-74.

Очищенную металлическую ленту из ста-35 ли 08КП (сечение 0,3х15 мм )пропускали через несколько пар роликбв профилирующего устройства. Далее ленту подавали в формирующую фильеру ф5,0 мм волочильного станка с одновременным заполнением желоба подготовленной порошковой смесью и ее эавальцовкой.

Последующие волочения заготовки через протяжные фильеры позволяли получить готовую проволоку ф 4 мм с коэффициентом заполнения K> = 0,35.

Предложенная композиция проволоки была использована для обработки стали 08Ю, выплавленной в 2 т конвертере. Композиционную проволоку,в количестве 8 кг/т стали присаживали на дно сталеразливочного ковша перед выпуском стали. Раскисление стали 08Ю проводили по принятой технологии, беэ каких-либо отклонений от технологической инструкции.

Для количественной оценки и сравнения с известной композиционной проволокой были проведены исследования содержания неметаллических включений и содержание азота в слябах.

Результаты проведенных исследований приведены в табл. 2.

Таблица 2

1310436 печей электСоставитель К. Сорокин

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Ходаннч Корректор С. Шекмар

Заказ 1869/26 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная,4

Таким образом, предложенный состав ядра композиционной проволоки . позволяет повысить качество металла

sa счет снижения содержания неметаллических включений и уменьшения концентрации азота. Использование предложенной композиционной проволоки позволяет заменить дефицитный плавиковый шпат, расширить сырьевую базу шихтовых материалов, утилизировать 10 отходы производства.

Формула изобретения

1. Композиционная проволока для модифицирования стали, содержащая ядро из порошка. нефелина и стальную оболочку, отличающаяся тем, что, с целью снижения концентрации азота и неметаллических включений в стали, ядро проволоки дополнительно. содержит отходы сухой газоочистки печей, электрошлакового переплава и карбонатный шлам при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Нефелин 5,7-8,6

Отходы сухой газоочистки рошлакового переплава 54,3-65,7

Карбонатный шлам Остальное

2. Проволока по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что отходы сухой газоочистки печей электрошлакового переплава содержат следующие компоненты, мас. :

CaF> 63-70

СаО 7-10

$102 0,5-1 5

"1г Оз Остальное

3. Проволока по п. !, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что карбонатный шлам содержит следующие компоненты, мас.Ж:

Са(ОН) 0,09-0,2

А1гОз 0,8-1,4

Ыа СО 0,2-0,8

Na0H 0,1-0,9

Б -О 0,6-0,95

0,4-3,1

Ре Оз 0,3-0,8

СаСО

Остальное