Экзотемическая смесь для легирования сталей

Экзотемическая смесь для легирования сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О САН-ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>697572

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 28.0377 (21) 2469967/22-02 с присоединением заявки М = (23) Приоритет

Опубликовано 1 511.7 9. Бюллетень Йо 4 2

Дата опубликования описания 1511.79 (51)М. Кл.2

С 21 С 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621 745 435 (088. 8) (72) АатОРЫ Я.А.Шнееров, В.M.Черногрицкий, В.A.Вихлевщук, Г.С.Якименко, +3QQp+тЕИИЯ Н . И. I ëoáà, О . И. Казачков, Ю. В . Бычков, А.A. Гринвальд и Ю.И.Войтенко (71) Заявитель (54) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ

СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплав иль ному произв одс тв у, и может быть использовано при легировании стали ванадием и азотом.

Известна экэотермическая смесь для лег ирова ния с тали (1 ) следующего состава, вес.%;

Алкминий 0,1-7,0

Кремний 5-20

Окись кальция 2-10

Азотсодержащее вещество 0,1-10

Углерод 1-15

Ванадиевый шлак Остальное

Недостатком известной смеси является то, что в результате реакции восстановления ванадия из его окисной формы восстановителем (кремнием, углеродом, алкминием) выде.пяется недостаточное (не более

330 ккал/кг) количество тепла, которое лишь частично компенсирует потери тепла жидкой сталью, возникающие в процессе легирования металла смесью. Связано это с тем, что известная смесь содержит ингредиенты (например, окись кальция), не принимающие участия в реакции восстановл<. ния» i на лня.

Цель изобретения — увеличение количества тепла, выделяющегося на единицу веса смеси при реагировании ее ингредиентов.

Это достигается тем, что экэотермическая смесь для легирования сталин содержащая кремний, углерод, аэотсодержащее вещество и ванадиевый

1О шлак, дополнительно содержит кальций при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Кремний 10-20

Углерод 1-10

Азотсодержащее вещество, выбранное иэ группы: натриевая селитра, карбамид, цианамид кальция 0,1-20,0

Кальций 0 5-8

Ванадиевый шлак Остальное

Введение в известный состав кальция основано на том, что реакция восстановления ванадия кальцием проте-. кает с выделением большого количества

2 тепла (примерно в 2 раза больше, чем при восстановлении кремнием) . Крсме того, введение кальция в состав смес и позволяет отказаться от применения извести, так как в результате проте30 кания реакции с окислами ванадиевого

697572 шлака выделяется окись кальция. Кальций может быть введен в состав смеси в виде силикокальция, в результате чего в ней значительно уменьшается количество железа, которое обычно вносится при использовании ферросилиция (как кремнийсодержащего вещест"а) в известной смеси.

Таким образсм, в результате применение элемента с высоким тепловым, эффектом реакции восстановления (например, кальция) и уменьшения количества компонентов, не участвующих в реакциях (а именно †. устранения извести и уменьшения содержания железа в смеси), увеличивается количество тепла, выделяющегося на единицу веса смеси (до 420 ккал/кг), что позволяет более эффективно проводить легирование металла без снижения температуры жидкой стали.

Азотирование металла происходит путем поглощения свободного азота, который выделяется.при разложении азотсодержащих веществ при температурах жидкой стали.

Под азотсодержащими веществами . понимают такие соединения, как цианамид кальция, селитра, карбамид, которые разлагаются при теь (ера.туре жидкой стали с выделением свободного а зота . Все ма териалы, входящие в состав смеси, целесообра зно измельТа блица 1

Угле род

Кремний

8, 1 10 10

10 5

20 17 10 13 12 10

Азотсодержащее вещество

0,1

10 0,1

3 5

5 8

10

Алюминий

Окись кальция

Кальций

Ванадиевый шлак

0 5

69,4

60 66,9

69 в ковш во время выпуска плавки иэ печи. В табл. 2-4 приведены данные

60 о температуре металла до и после присадки смеси, содержании ванадия и азота в стали при использовании в качестве азотсодержащих веществ

ce:÷èòðû, цианамида кальция и карба65 мида соответственно. Экзотермические смеси предлагаемого и известного составов используют для легирования стали, выплавленной в 300-тонной мартеновской печи.

Экзотермические смеси в виде брикетов (в количестве 20 кг/т) вводят чать и бриКетировать с применением связующих веществ (например, сульфитно-спиртовая барда), которые могут добавляться в смесь в количестве до 15Ъ от ее веса. Смесь может также

Ю

5 вводиться в виде окатышей.

Сущность применения предлагаемой экзотермической смеси для легирования стали заключается в том, что при температурах жидкой стали ванадий

) О восстанавливается из окисной его формы в ванадиевом шлаке при помощи восстановителей — кальция, кремния и углерода. Восстановление ванадия происходит тем полнее, чем больше

15 поверхность в заимодействия между шлаком и восстановителями, т. е. чем больше измельчены материалы.

Для определения эффективности легирова ния стали предлагаемой эк зотермической смесью изготавливают двенадцать опытных партий брикетов предлагаемой смеси и шесть партий брикетов из известной смеси. В качестве исходных материалов для брикетов применяют порошки ванадиевого шлака, си25 ликокальция, кокса, алкминия, извести и азотсодержащего вещества. В та бл. 1 приведены с ос тав ы опытных партий смесей предлагаемого ч известного составов. В качестве азотсодержащего вещества в этих смесях используют натриев ую селитру, цианамид кальция или карбамид.

697572

I Та блица 2

Результаты испытаний смесей с натриевой селитрой

Наименование

Предлагаемый состав смеси

Известный состав

CMPC И

Температура стали до присадки смеси, С

1600 1 595 1590 1600 1600

1615

Темпера тура с тали после присадки смеси, С

1 600

1600 1600 1615

1 585

1600

Содержание ванадия, %

Содержание азота, Ъ

0,108 0,103 0,099 0,090

0,0096 0,019 0,020 0,025

0,095

0,098

0,019 0,0090

Та блица 3

Результат испытаний смесей с карбамидом

Температура металла до присадки смеси, С

1595 1605 1595

1600 1605

1605

Температура металла после присадки смеси, С

1605 1600

1595

1 595

1605

1590

Содержание ванадия, %

Содержание а зота, Ъ

0,1 05 0,101 0,097

0 0093 0,016 0,020

0,092 0 093

О, 097

0,025 0,018 0,0091 Таблица4

Результаты испытаний смесей с цианамидом кальция

Известный состав смеси

Предлагаемый состав смеси

Наименование

Температура металла до присадки смеси,"С

1600 1600

Темпе ра тура металла после присадки смеси," С

1600 1600

0,106 0,102

0,0090 0,015

Содержание ванадия, Ъ

Содержание а зота, %

1605 1590 1595 1610

1605 1595 1580 1600

0,098 0,091 0,092 0,099

0,019 0,019 0089

697572

0,1-20,0

0,5-8,0

0с таль ное

Формула изобретения

Составитель Т.Платицина

Техред ff.Бабурка Корректор Е.Папп

Редактор С.Пыжова

Заказ 6548/9 Тираж 653 Подписное

ЦПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-3 5, РаушскаЯ наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Как видно иэ приведенных данных, предлагаемая экэотермическая смесь для легирования стали исключает снижение температуры металла в ковше, что позволяет вводить легирующие добавки без перегрева металла в печи.

При использовании смеси известного состава снижается температура стали в процессе легирования на 10-15 С.

Таким образом, промышленные испытания показывают, что предлагаемая . эк эотермическая смесь обеспечивает увеличение количеств а тепла, выделяющегося при реагировании ингредиентов.

Экзотермическая смесь для легиров ания стали, содержащая к ремний, углерод, аэотсодержащее вещество и ванадиевый шлак, о т л и ч а ю щ а я с H TeM, что, с целью повышения количества тепла, выделяющегося при введения смеси в сталь, они дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Кремний 1 0-20 углерод 1-10

Азотсодержащее вещество, выбранное иэ группы: натриевая селитра, к арб амид, циа нам ид кальция

Кальций

Ванадиевый шлак

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

@507400, кл. С 21 С 7/00, 1974.