Смесь для модифицирования жидкого металла

Смесь для модифицирования жидкого металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам смесей для модифицирования стали и чугуна. Целью изобретения является снижение затрат на модифицирование и повышение качества готового металла. Смесь для модифицирования жидкого металла содержит, мас.%: окись или карбонат кальция 20 - 30

бикарбонат натрия 50 - 60

отсевы алюминиевой стружки 5 - 15

отходы угольной футоревки электролизных ванн производства первичного алюминия 10 - 20. Использование смеси позволяет уменьшить затраты на модифицирование металла в 36 раз и уменьшить размер и содержание в готовом металле строчечных оксисульфидов. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU 574643

А1 (51)5 С 21 С 7/076

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Отсевы алюминиевой

5-15 стружки

Отходы угольной футеровки электролизных ванн производства первичного алюминия

10-20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 4432113/23-02 (22) 23.03.88 (46) 30,06,90. Бюл. гг - 24 (71) Мариупольский металлургический комбинат им.Ильича (72) А.M.Îâñÿííèêoâ, Н .А.Гуров, С,П.Терзиян, Г.З,Гизатулин, В.Е,Зеленский, Г,И,Налча, В,С,Ворошилин, Б,Л.Кузьминых, З.И.Харина, А.И.Волков, А.Н,Башкатов и В.С.Кривоклуб (53) 669.18.046.5(088.8) (56) Мочикин В.И., Зборщин А,M., Складовский Е.H. Повышение качества черных металлов. Киев: Техника, 1981, с, 60. (54) СМЕСЬ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам смесей для модифицирования чугуна и стали, Цель изобретения — снижение затрат на модифицирование и повышение качества готового металла.

Предлагаемая смесь для модифицирования жидкого металла содержит окись или карбонат кальция, бикарбонат натрия, отсевы алюминиевой стружки и отходы угольной футеровки электролизных ванн производства первичного алюминия при следующем соотношении компонентов, мас,Х:

Окись или карбонат кальция 20-30

Бикарбонат натрия 50-60

2 (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам смесей для модифицирования стали и чугуна. Целью изобретения является снижение затрат на модифицирование и повышение качества готового металла. Смесь для модифицирования жидкого металла содержит, мас.Х: окись или карбонат кальция 20-30; бикарбонат натрия 50-60; отсевы алюминиевой стружки 5-15; отходы угольной футеровки электролизных ванн производства первичного алюминия 10-20.

Использование смеси позволяет уменьшить затраты на модифицирование металла в 36 раз и уменьшить размер и содержание в готовом металле строчечных оксисульфидов, 2 табл, Отсевы алюминиевой стружки содержат, мас,7: алюминий 87; SiOg 4;

СаО 2, глинозем 6, прочие примеси 1.

Фракция отсевов 3 мм. Отходы угольной футеровки являются отвальным продуктом предприятий производства первичного алюминия и содержат в своем составе, мас.Х: углерод 25,0-70; глинозем 15-30; кремнезем 1-2; фторид натрия 5-20, 1574643

Сущность изобретения заключается в том, что в процессе обработки стали предлагаемой смесью происходит восстановление кальция до карбида

:кальция из окиси кальция, входящей в состав смеси или образующейся при разложении карбоната кальция углеродом, входящим в состав угольной футеровки, Локальное глубокое раскис- 10

\ лейие стали алюминиевым порошком обеспечивает реализацию модифицирующего воздействия кальция. Проведению процесса восстановления. кальция способствует интенсивное перемешивание 15 шпака пузырьками двуокиси углерода, образующейся при разложении бикарбоната натрия, а также высокая жидкоподвижность шпака, обеспечиваемая присутствием в шлаке фторида натрия 20 (из отходов угольной футеровки) и окиси натрия, образующейся при разложении бикарбоната натрия.

Эксперименты проводили в тигле из плавленого магнезита, в котором на- 25 ходилось 200 r стали марки 09Г2С.

Смесь в количестве 10 r присаживали на поверхность металла при его темпеО ратуре 1550 С и выдерживали при этой температуре в течение 10 мин, После З0 этого отбирали пробы шлака для определения содержания карбида кальция.

Результаты исследований приведены в. табл. 1.

Максимальное содеРжание карбида 35 кальция в шлаке наблюдается при содержании в смеси, Х: окись кальция

20-30; бикарбонат натрия 50-60; алюминиевый порошок 5-15; отходы угольной футеровки 15-20.

При содержании в смеси менее 20Х окиси кальция не образуется заметно,го количества карбида кальция из-за недостаточного количества реагента для его получения.При содержании в смеси более 30% окиси кальция повышается вязкость шлака, что снижает скорость процесса и не обеспечивает получения достаточного количества карбида кальция °

При содержании в смеси менее 50% бикарбоната натрия не образуется достаточного количества окиси натрия для существенного снижения вязкости шлака, снижается количество двуокиси углерода, перемешивающей шлак, что в итоге приводит к снижению степени восстановления кальция. При содержании в смеси более 60Х бикарбоната натрия шлак перенасыщается окисью натрия, что ведет к ухудшению термодинамических условий образования карбида кальция.

При содержании в смеси менее 5% алюминиевого порошка пе происходит достаточно полного раскисления металла, карбид кальция расходуется на связывание кислорода, что приводит к сшякению его модифицирующего эффекта.

При содержании в смеси более 15Х алюминиевого порошка повышается вязкость шлака вследствие образования избыI точного количества глинозема °

При содержании в смеси менее 10Х отходов угольной футеровки не образуется достаточного количества карбида кальция вследствие малой массы реагента. При содержании в смеси более 20% отходов угольной футеровки повышается гетерогенность шлака вследствие наличия в его структуре твердых углеродсодержащих частиц, что повышает вязкость шлака и снижает степень восстановления кальция °

При использовании в качестве кальцийсодержащего материала карбоната кальция происходит интенсификация перемешивания шпака, ведущая к повышению скорости восстановления кальция, однако одновременно происходит снижение температуры шлака вследствие затрат тепла на разложение карбоната.

Эти две тенденции уравновешивают одна другую, о чем свидетельствует практически одинаковая эффективность применения окиси кальция и карбоната кальция (см. табл. 1).

Получение смеси, взаимодействие которой с металлом приводит к образованию кар бида кальция, позволяет исключить применение металлического кальция, карбида кальция или смесей на их основе, что приводит к резкому сокращению затрат на модифицирование.

Пример. Сталь марки 08 кп, выплавленную в 900-тонной мартеновской печи, разливали в слитки массой

20,1 т из ковшей, оборудованных шиберными затворами. После наполнения изложницы на поверхность слитка присаживали модифицирующие смеси различного состава, При этом изучали загрязнейность головной части слитка неметаллическими включениями, для чего отбирали пробы металла из головного раската.

S 157464

В табл. 2 приведены данные, характеризующие эффективность модифицирования стали различными смесями, При запредельных значениях соотношения компонентов в составе смеси модифицирования металла не происходит, I окись или карбонат кальция и дополнительно. содержит бикарбонат натрия, отсевы алюминиевой стружки и отходы угольной футеровки злектролизных ванн производства первичного алюминия при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Окись или карбонат кальция 20-30

Бикарбонат натрия 50-60

Отсевы алюминиевой стружки 5-15

Отходы угольной футеровки электро- лизных ванн производства первичного алюминия 1020

Формула иэ обретения

Смесь для модифицирования жидкого металла, содержащая кальцийсодержащий. материал, отличающаяся тем, что, с целью снижения затрат на модифицирование и повышения качества готового металла, она в качестве кальцийсодержащего материала содержит

Таблица 1

Содержание в смеси, %

Содержание

СаС в шлаке, %

Бикарбонат натрия

Отходы угольной футеровки

Карбонат кальция в пересчете на окись кальция

Окись кальция

Отсевы алюминиевой стружки

5

2

5

35 .15

60 50

18

15 .

18

0,21

12,1

8,8

12,2

5,4

3,8

8,2 2,4

3, 2

2,6

1,3

1,8

0,5

2,6

3,8

0,32

10,8

8,1

10,3

4,1

12,1

10,9

12,2

1,8

2,6

2,4

1574643

Т а б л и ц а 2

Содержание в смеси, Х

Характеристика включений в стали

СаО

Самет

CaF <

Содержание

НВ» Й

Вид включений

15 65

0,039

20 б0

0 » 007

25 55

30 50

35 45

15

0,007

0,008

0,048

Строчечные

55

10

0,008

20 55 .20 50

0,007

0,008

0,008 80 . 10

Заказ 1758 Тираж 507 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r.Óëòoðoä, ул. Гагари а, 1

II II н,01

Составитель К.Сорокин

Редактор А.Огар Техред И.Дндык Корректор Л.Патай

Строчечные оксисульфиды до

100 мкм

Глобули до 10 мкм

То же оксисульфиды до

150 мкм

Глобули до 100 мкм

То же н