Материал "магтит" для обработки железоуглеродистых расплавов

Материал "магтит" для обработки железоуглеродистых расплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

И ЗОВРЕТЕ Н ИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистические

Респубпик (ti>885282 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 08.04.80. (21) 2905821/22-02 (5 l ) M. Кл.

С 21 С 1/02 с присоединением заявки М

9щдлрстаеклыб кемлтет

СССР аю деем леебретеллл л етерытлл (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.81. бюллетень № 44 (53) УДК 621 745 .3 (088. 8) Дата опубликования описания 02,12.81 (7л) Авторь1 И. Н, Знгапо, К, С. Просвирни, М. Л. Рудницкий, Q. С. Абрамов;,.

А. А. Голубев, И. А. Баранник и И. П. Вя ин

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт, . Березниковский фмииап института титана и Березниковский титано-магниевый комбинат (71) Заявители (54) МАТЕРИАЛ "МАГТИТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ РАСПЛАВОВ

Изобретение относится к черной и юетной металлургии и может быть испопьзовано для производства чугуна, стали и сплавов.

Известен ряд материалов с магнием, применяемых для десульфурации и глобуляризации графита чугуна (слитки и куски магния в защитной обмаэке бри кеты магния с напопнитепем - пассивированный магний, магдопомит и т, д.).

Все эти материалы обладают общим недостатком: болыпим угаром и песта бипьностью усвоения и взрывообразным ходом десупьфурации, что требует снециапьных приспособлений для нх ввода.

Известны пористые материалы; пропитанные (или покрытые) магнием, например пористое железо, пропитанное магнием $13

Наиболее бпизким к предпагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является материал .для обработки железоуглеродистых расплавовмагниевый кокс - магкок.

Магкок представляет собой куски кокса, поры которого запопнены магнием.

Содержание магния в магкоке составляет 45-50% по весу, остальное - углерод кокса. Основная область примеS пения магкока - десульфураиия чугуна путем ввода его в жидкий расплав с

° помощью погружного зонда — колокола в количестве до 0,2% магния по расчеу 2 .

Наряду с известными достоинс гвами (хорошее. усвоение магния, отсутствие обезуглерожнвания чугуна, имеешее место, например, при продувке. расплава магнием и др.) магкок имеет ряд не15 достатков: сложность иэготовпения, ис.пользование только высококачественного кокса, применение дорогого рафинирован ного магния,. особые требования к хра20 нению, низкий удельный вес и др. Кроме того, магкок нельзя применяль для обработки стали, Бель изобретения упрощение про/ песса изготовления и ввода в жидкий металл магния, повышение степени десульфурации.

Поставленная цель достигается тем„ что в материале, включающем порисТое вещество и IIpoIIH содержащую магний, в качестве пористого вещес ва используется губчатый титай, а в качестве пропитки используют магнийалюминиевый сплав эвтектического сос», тава, причем компоненты взяты в сле-дующих соотношениях вес. %:

35

Губчатый титан 50-85

Магний-алюминиевый сплав автектического состава

М 67,7% и А 32э3% 15-50

Придание материалу свойств легирующего и повышение удел1ного веса обеспечивается тем, что в качестве пористоао го материала используется губчатый титан. Он (титановая губка) применяется в виде брикетов, предпочтительно низкосортный, например марки ТГ-ТВ, со гласно ГОСТ 17746-72 или отходы (c а5 содержанием Т„не менее 97%, норис тостью до 55%, удельным весом не ме нее 2.г/см ).

Упрощение процесса изготовления и ввода в жидкий металл магнийсодержа щих материалов обеспечивается тем, что эо в качестве пропитки используется маг» ний-алюминиевая эвтектика (М 67,7% и AE 32,3%). Жидкотекучесть N(g AE сплава при рабочей температуре заливки пористого тела 700-750ОС, выше чем магния, как за счет свойств сплава, так и за счет большего перегрева: температура плавления М -А эвтектики равна 430 С, а чистого магния 650 С, В то же время при вводе магния в чугун в составе магкока необходимы специальные приспособления (колокол) из-еа низкой температуры испарения.

- Магний-алюминиевая эвтектика, имея более низкую температуру плавления, 4S практически не испаряется вплоть до температур не только жидкого чугуна (1250-1350оС}, но и стали (157016700С). Кроме того, резко понижается активность магния, находящегося в виде сплава, что снижает пироэффект.

Магний, используемый для пропитки титановой губки, может быть как рафини рованным (например, МГ-90 по ГОСТ

804-72), так и типа гравулята или 55 вторичного магния (М-85 по ГОСТ

25817-71) с содержанием алюминия до 12%.

82

Как чистый, так и вторичный, магний подшихтовывается алюминием при приготовлении сплава для пропитки до его содержании в эвтектике (вес 32,3%).

Повышение степени и стабильности ус» воения титана при применении его для легирования металла происходит за счет того, что магний и алюминий выпопня» ют роль физико-химической защиты его от окисления.

Нижние и верхние пределы по содержанию компонентов выбраны, исходя из следующих соображений, Верхний предел по содержанию M AR пропитки ограничен максимально воз« можной пористостью вещества основы.

При полном заполнении пор содержание

Ncg AS пропитки может составить вес.

50%. При содержании Мо -АВ сплава вес. 50%, и следовательно содержании титана вес. 50% это уже будет не пропитка, а обволакивание губчатого титана М AS сплавом и эффект испарения в порах будет потерян, т. е. эта часть сплава будет работать как самостоятель» ная с пироэффектом и другими недостатками.

Нижний предел по содержанию М< -А2 пропитки (15%) обусловлен минимально необходимым количеством М и А6 для выполнения ими функции физико-химической защиты титана от окисления при применении его для легирования титансодержащих сталей и сплавов, При содержании Мс -А8 сплава менее вес. 15% и, следовательно титана>85% вес, материал будет работать практически как чистый титан, Оптимальным является следукппий состав материала, когда он работает и как десульфуратор (за счет М ), и как легирующий (за счет титана) при вводе в состав пропитки алюминия как пассиватора, вес. %: губчатый титан 67,5, магний-алюминиевый сплав эвтектическо.го состава (67,7% М + 32,3% Af }

32,5, Изготовление брикетов материала может быть осуществлено различными способами: проциткой (обычной и под давлением в автоклаве}, просасыванием, а также центрофугированием. В последнем случае не требуется предваритель- ная продувка пор материала основы или их эвакуации в вакууме.

Расход материала на 1 т чугуна ипи стали для десупьфурации определяется из расчета ввода 0,05 0,15% М, а

% 885282 для легирования титаном - из расчета ввода необходимого количества титана, В лабораторных условиях был опробован метод изготовления материала (магтита ) путем центрифугирования.

При этом на специальном стенде в обогреваемую форму закладывали титановую губку крупностью 20 мм (ГОСТ 17746«

72), заливали отдельно приготовленный

Nq -AO сплав эвтектического состава (магний пр ГОСТ 25817-71) и при

700»750оС в течение 30 мин вращали со скоростью до 1000 об/мин. Затем излишек Мс -А8 сплава сливали и охлаждали форму. Были получены матерйалы, содержащие вес. %: Т 50; М -А8 эвт, 50; Т 67; М -АВ эвт. 33; Т 85»

М -АР эвт. 15 (без учета наличия примесей, имеющихся в исходных шихтовых материалах, содержание которых находилось в пределах соответствующих ГОСТов) °

Полученные материалы в лаборатор9 ных условиях вводили в сталь марки

10Г2С1 для проверки пироэффекта, сте пени десульфурапии и степени усвоения титана. Сталь марки 1ОГ2С1 получали в 50 кг индукционной пел ЛПЗ-67 пу тем переплава обсечки ниэкоуглеродис» той стали. Раскисление и легирование стали стандартного состава производили силикомарганжм, 4 5%-ным ферросили пнем, алюминием (0,1% по вводу) и

15 33%-ным ферротитаном (0,05 Т по вводу), В таблице представлены результаты опытов отсутствует

РеТ» (33% Т ) (стандартная технология) 0,034

0,035

Очень сущест- 0,035 венный с выносом

Незначительный 0,035

Практически 0,035 отсутствует

Отсутствует 0,035 готовления и ввода магния в жидкий металл, повышения степени десульфура пни в качестве пористого вещества он

М содержит губчатый титан, а в качестве пропитки - магний-алюминиевый сплав . эвтектического состава, и компоненты взяты в следующем соотношении вес. %:

Губчатый титан 50-85

Магний-алюминиевый сплав эвтектического состава 15-50

Магкок (40% М ) иэ расчета 0,2% м

Магтит (50% Т

50% М -Ае sT.) из расчета 0,10%

М

Магтит (67% Т .

33% М< -А6 эвт.) из расчета 0,1%

Nq;

Магтит (85% Т1

15% М -АВ эвт.) иэ расчета 0,06%

М<

1 л

Как видно из приведенных данных, материал позволяет обрабатывать им сталь, повышает степень десульфурадии и степень усвоения титана.

Ожидаемый экономический: эффект »

0,07-0, 15 руб/т стали.

Формула изобретения

Материал для обработки железоуглеродистых расплавов, включающий пористое вещество и пропитку, содержащую.мат ний, отличающийся тем, что, с целью упрощения процессов. иэ3 О, 05 О, 02- 40-50

0,025

0,026 25 0,05 0,026 52 0

0s0 17 50 Os 10 0»078 78»0

0,021 45 О, l0 0,67 67,0

0,024 .30 О, 10 0,06 60,0

885282 .$Ьощ 4. МФцпввМт М М е Tron

anel eaee9 Onavek V, И-4>+ Ап аС

Иебм с о% anger÷ Maajnealurn Ae, Мау, 973.

Составитель А. Кондратьев

Техред М. Надь

Редактор Е. Лушникова

Tmpam 021

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам ивобретений и открытий

113035, Москва Ж-ЗВ, Раушсхаа наб., д, 4/6

Заказ 10450/34

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США М 3902892, кл. 75-58, 1977.

Корректор А. Двитко

Подписнье