Смесь для раскисления и рафинирования жидкого металла

Смесь для раскисления и рафинирования жидкого металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетскик социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к,авт. свид-ву(22) Заявлено 060378 (21) 2586084/22-02 (51)М. КЛ.2

С 21 С1 7/00

С 21 С 5/54 «3

" -с присоедийением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делак1 изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150780, Бюллетень № 26 (53) УДК 669 046 .581.Я (088.8) Дата опубликования опиСания 1507.80

A.Â.Oñòðoóøêî, Н.Т.Висторовский, Г.В .Мязин, Е.Я.Рудчук, М.С.Гордиенко и В.A.Ïàëÿíè÷êà (72) Авторы изобретения

Ждановский металлургический институт и Украинский научнб-исследовательский институт металлов (71) Заявители (54) СМЕСЬ ДЛЯ РАСКИ ЛЕНИЯ И РАФИНИРОВАНИЯ

ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к обработке жидкого металла в ковше рафинирующими смесями в процессе 5 выпуска его из плавильного агрегата.

В черной металлургии нашла широ, кое применение обработка жидкого металла в ковше рафинирующими смесями, содержащими свежеобожженную известь.

Применение этих смесей позволило снизить содержание серы на 35-55Ъ, кислорода на 22%, неметаллических включений на ЗОВ.; . Однако наличие в смесях плавикоВого шпата (10-15%) приводит к выделению в атмосферу вредных фтористых соединений, а большой расход смеси (10-15 кг/т стали) вызывает повышенное охлаждающее действие на металл и снижение полезного объема ковша.

Известна смесь для рафинирования металла, содержащая, вec.Ъ:

Известь 26-50

Ферросилиций 25 (75 В-ный) 5-7

Коксик 5-7

Глинозем Остальное (1).

К недостаткам смеси относится то, что ее основу составляют, главным образом, инертные тугоплавкие наполнители: известь и глинозем, на расплавление которых затрачивается большое количество тепла. Вследствие этого снижается скорость растворения раскислителей и удаления продуктов раскисления из жидкого металла. Кроме того, применение смеси не приводйт к дегазации металла и улучшению качества поверхности слитков. (Целью изобретения является повышение качества металла.

Для достижения цели смесь для раскисления и рафинирования жидкого металла, содержащая раскислители, известь и углеродсодержащий материал, дополнительно содержит магний при . следующем соотношении компонентов, вес.Ът

Раскислители 30-76

Известь 16-30

Углеродсодержащий материал 7,5-32,5

Магний 0,2-7,8

Введение в смесь магния приводит к снижению сс ержания в металле серы, водорода и кислорода, улучшению микроструктуры металла и повышению тре\

*4

747895 металла в ковше.

2S

40

50

60 щиноустойчивости сталй, что обус:лав- ливает повышение качества металла.

Повышение содержания в смеси углеI родсодержащего материала способствует созданию восстановительной атмосферы и снижению угара раскислителей, перемешиванию металла в ковше и его дегазации, улучшению Технологического режима ведения плавки за счет корректировки на заданное содержание углерода в металле при обработке в ковше. ° е

В качестве модифиКаторбв применяли магний в виде порошка, кальций.

Пары магния, кальция способствуют перемешиванию металла в ковше, что обеспечивает равномерное распределение раскислитеЛей в объеме металла, удаление продуктов раскисления и газов из металла. В качестве углеродсодержащего материала применяли молотый коксик„ как наиболее дешевый материал.

Могут быть использованы графит, бой электродов и другие материалы. В качестве раскислителей могут применяться ферросплавы, содержащие элементы, обладающие большим сродством к кислороду, чем железо, или сплавы этих элементов, как в отдельности, так и в сочетании друг с другом, например, ферросилиций с добавками алюминия и титансодержащей лигатурой — титан

20%; кремний 35%; железо остальное.

При содержании* в смеси раскислителей менее 30% не обеспечивается требуемая глубина раскисления металла, что-приводит к ухудшению качества металла. Увеличение содержания раскислителей в смеси свыше 76% снижает десульфурирующую способность смеси, приводит к увеличению угара раскислителей,а также к уменьшению скорости растворения раскислителей в стали. Последнее создает опасность изменения содержания вводимого элемента — раскислителя:в стали по ходу разливки.

При содержании извести менее 16% в значительной степени снижается

Десульфурирующая способность"сйеси

"" л" увеличивается степень угара"раскислйтелей. При содержании извести свыше

30% снижается скорость ее растворения .в шлаке и увеличиваются потери тепла íà его формирование, что приводит к снижению эффективности обработки металла. ;одержание в смеси углеродсодержацЖ.о материала менее 7,5% не обеспечивает образования достаточного "= " количества окиси углерода для создания восстановительной атмосферы и перемешивания металла в ковше, а также не позволяет получить заданное содержание углерода в стали при его

===== бодйркании перед выпуском на нижнем пределе. Применение углеродсбдержащего компонента выше 32,5% создает опасность науглероживания металла

\ выше установленных ГОСТом пределов

Содержание модификаторов в смеси менее 0,2% не обесйечивает заметного барботажа металла и снижения содержания в нем вредных примесей. Введение модификаторов в металл более

7,8% приводит к увеличению интенсивности барботирования металла и усилению процессов вторичного окисления

Для определения рафинируюцих свойств смеси для раскисления и рафинирования стали быЛи приготовлены пять смесей. Для обеспечения сопоставительного анализа с прототипом была также приготовлена смесь с известным оптимальным соотношением ингредиентов (см.табл.1.).

Каждая смесь была приготовлена путем смешения всех составляющих ее материалов в коробе, В качестве раскислителей испольэовали 45%-ный ферросицилий зернистостью от 1 до

10 мм и алюминиевую дробь диаметром

3-5 мм в количестве 350 г/т стали.

Свежеобожженную известь применяли в виде порошка. В качестве углеродсодержащего материала применяли молотый коксик зернистостью до 5 мм.

В качестве модификатора применяли порошковый магний и SiCa. Расход смеси. составлял 5 кг/т стали. Смесь подавали под струю металла при вйпуске его из печи в процессе наполнения ковша от уровня соответствующего 1/5 до. 3/4 объема выпускаемого ме талл а .

При проведенных испытаниях смесей при обработке ими рельсовой стали, выплавленной в электродуговой печи емкостью 700 кг на опытном заводе .УкрНИИИет, были получены следующие показатели рафинируюцих свойств (см.табл.2 и 3).

Как видно из.таблицы, может применяться смесь различных раскислителей.

Согласно данным опытной проверки смесь по сравнению с прототипом обеспечивает повышение качества металла за счет снижения содержания серы на 13%, водорода, кислорода и неметаллических включений на 20%, а также снижейия поверхностных дефектов на слитках.

Кроме того, по сравнению с .известными аналогичными техническими решениями смесь обладает следуюцими преимуцествами: она не содержит дефицитных, взрывоопасных и токсичных веществ, более проста в приготовлении и применении.

Как показали приведеняые расчеты, ожидаемый удельный экономический эффект от -использования предлагаемой смеси составил 0,47 руб/т стали.

-в -..-. -;-«. .-." .-.;- - ° - .-. -.а«« . -. ч я;„.ьч-: .-.-««»..«

747895

Таблица 1

--7,8 0,2

A-I 1

A-II 2

16

7,5 5,5

В-I 3

53

29,7

В-II 4

30,Таблица 2

3,3

3,1

0,0138

4,5

0,0043

О, 031

3 (оптимальная) 5 (прототип) 0,031

0,028

0,027

0,027

4,5

4,3

0,0033

0,0031

0i0031

0,0042

20 0 4 0

32,5 7,8

0,0128

0,0116

О, 0110

0,0133

747895

Т а бл и ц а 3

Ингредиенты, вес.%

Показатели д а ители

Магний Снижает. угар

0,2 кремния

Снижает угар кремния и загрязненность строчечными включениями в 1;1-1,3 раза

Магний

3,0

Магний

1 5

3. 65%-ный FeSi 7,4

17%-ный СиМп 64,8 75 16

AI 2,8

Снижает угар кремния на 5% и марганца на

10% при раскислении стали

7Ф5

Магний

2,0

Количество строчечных оксидных включений снижается в 1,3l,5 раза

4. 65%-ный FeSi 481

SiTi 23/

10

5. 65%-ный FeSi 12,2

SiCa 23 42,2 ЗО

FeV 7,0

Кальций из SiCa

7,8

Количество строчечных оксидных включений снижается в

1, 3-1, 8 раза

Формула изобретения

30-76

l6-3О

Смесь для раскисления и рафинирования жидкого металла, содержащая раскислители, известь и углеродсодержащий материал, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества металла, она дополни- тельно содержит магний при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

7,5-32,5

0,2-,7,8

Составитель И. Чепикова

Техред И.Нинц Корректор В. Синицкая

Редактор Н..Корченко

Заказ 4185/17 Тираж 608 Подписное

DHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4

65%-ный FeSi 62, 8 70 8

AI 8

65%-ный FeSi 60$

8 „1

Раскислители

Известь.

Углеродсодержащий .материал

Магний

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4 Ь 415312 кл. С 21 С 7/00, 1976.