Композиционная проволока для модифицирования стали

 

Изобретение относится к горной металлургии, в частности к раскислению и модифицированию низкоуглеродистой стали, устойчивой против дисперсного твердения, выплавляемой в сталеплавильных агрегатах, преимущественно в конвертерах. Целью изобретения яЕЛяется снижение концентрации азота и неметаллических включений в стали. Композиционная проволока для модифицирования стали включает стальную оболочку и ядро с соотношением масс 1:1,9. При этом ядро содержит, мас.%: плавиковый шпат 5,7-11,4; марганцевый шлам 51,4-65,7 и перовскитовый концентрат остальное. Применение проволоки позволяет уменьшить содержание азота и неметаллических включений в стали соответственно на 34 и 28%. 2 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLLHAËÈÑTÈ×ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)4 С 21 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4064032/31-02 (22) 29.04.86 (46) 07.02.88. Бюл. У 5 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В,Д.Кассов, В.Т.Катренко, А.В.Грановский, В.А.Пресняков и В.И.Ковалев (53) 669,15-198 (088.8) (56) Заявка Японии Ф 51-04852, кл. С 21 С 7/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Hp 996465, кл. С 21 С 7/00, 1981. (54) КОМПОЗИЦИОННАЯ ПРОВОЛОКА ДЛЯ

МОДИФИЦИРОВАН ИЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к горной металлургии, в частности к раскислению и модифицированию низкоуглеродистой стали, устойчивой против дисперсного твердения, выплавляемой в сталеплавильных агрегатах, преимущественно в конвертерах ° Целью изобретения является снижение концентрации азота и неметаллических включений в стали. Композиционная проволока для модифицирования стали включает стальную оболочку и ядро с соотношением масс 1:1,9. При этом ядро содержит, мас.Х: плавииовый шлат 5,7-11,4; марганцевый шлам 51,4-65,7 и перовскитовый концентрат остальное. Применение проволоки позволяет уменьшить содержание азота и неметаллических

<О включений в стали соответственно на

34 и 28Х. 2 табл.

71981 г

МеСО - МеО + СОп t.

Мар ганцово — кислый калий

Пиролюэит

Окись алюминия

Окись хрома

Окись железа

Силикаты

3-4

8-10

2-2,5

2,5-3,5

1-2

Остальное

В настоящее время марганцевый шлам не находит должного применения в народном хозяйстве и идет в отвал, ухудшая тем самым экологию окружающей среды. Марганцевый шлам имеется в достаточном количестве для промьппленного его использования. Перовскитовый концентрат получают обогащеннием титансодержащих руд. Перовскитовый концентрат представляет собой сложное химическое соединение различных окислов. В качестве основного породообраэующего минерала содержит титанат кальция CaTi0>. В виде изоморфных примесей в перовските встречаются окислы редкоземельных элементов. Химический состав применяемого перовскитового концентрата следующий, 1 13

Иэобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислению и модифицированию низкоуглеродистой стали, устойчивой против дисперсного твердения, выплавляемой в сталеплавильных агрегатах, преимущественно в конвертерах.

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

Композиционная проволока для модифицирования стали содержит стальную оболочку и ядро, содержащее плавиковый шпат, марганцевый шлам и перовскитовый концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Плавиковый шпат 5,7-11,4

Марганцевый шлам 51,4-65,7

Перовскитовый концентрат Остальное

При этом отношение масс ядра и стальной оболочки в композиционной проволоке 1:1,9.

Марганцевый шлам представляет собой отход производства перманганата калия и имеет следующий химический состав, мас.7.:

Карбонат кальция 13-15

Карбонат калия 3-4

Смесь бикарбоната калия и едкого калия 15-20 мас.l: СаО 41,4-44,3; Т10д 56,4-58,9;

Fe О до 2; Nb О 0,8; Та,О 0,8 °

Окислы редкоземельных элементов составляют порядка ЗЖ, в том числе: окислы церия 1,89; неодима 0,068; праэеодима 0,22; лантана 0,64; самария 0,07; гадолиния 0,06; иттрия

0,045; гольмия 0,03 и тория 0,069.

Химический состав перовскитового концентрата благоприятствует его применению в качестве шлакообраэующего компонента.

Введение в состав композиционной проволоки марганцевого шлама, содержащего в своем составе карбонаты, т ° е. поставщики нетоксичных газообразных продуктов при разложении в струе расплавленного металла по реакциям типа обеспечивает качественную газовую saщиту расплава от вредного влияния атмосферы, снижая концентрацию азота в металле. Этому способствует уменьшение температуры диссоциации смеси СаСО +

+ К1СО + КНСОз+ КМпО + МпО, обеспе» чивая равномерный характер гаэообраэования. Образующиеся газовые пузыри углекислого. газа пронизывают весь объем металла, интенсивно перемешивают расплав, что позволяет достичь благоприятных условий для укрупнения

1 и более полного удаления неметаллических включений °

Совместное введение в состав ядра проволоки плавикового шпата, марганцевого шлама и перовскитового концентрата позволяет получить многокомпонентный шлак, который имеет низкую вязкость, способствует разжижению образующихся твердых неметаллических включений при раскислении стали, облегчает их коагуляцию в крупные частицы, хорошо их ассимилирует. Физико-химические характеристики шлака позволяют повысить эффективность очищения металла от неметаллических включений, понизить азотнопоглотительную способность шлака и способствует получению в готовом металле низкого содержания азота и неметаллических включений.

Кроме того, микропримеси окислов

Р3М, входящие в состав перовскитового концентрата, раскисляют и модифицируют металл..

71981 металлическую ленту из стали сечением 0,3 15 мм пропускают через несколько пар р чиков профилирующеro

5 устройства. Далее ленту подают в формирующую фильеру < 5,0 мм волочильного станка с одновременным заполнением желоба подготовленной порошковой смесью и ее завальцовкой. Последующие волочения заготовки через протяжные фильеры позволяют получить готовую проволоку 4 4 мм с коэффициентом заполнения К = 0,35.

Предлагаемую композиционную проволоку используют при выплавке стали в 2-тонном конвертере, Композиционную проволоку в количестве 8 кг/т присаживают на дно сталераэливочного ковша перед выпуском стали. Раскисление стали проводят по принятой технологии.

Для количественной оценки и сравнения с известной проволокой проводят исследования содержания неметалличес25 ких включений и азота в слябах °

Результаты приведенных исследований даны в табл.2 °

Изготавливают композиционные проволоки по указанным пяти составам непосредственным сворачиванием в трубу стальной ленты и протяжкой ее через З5 фильеры с одновременным заполнением внутренней полости проволоки порошкообразной шихтой. Используемые компо; кенты просеивают через сито 900 отв/см .

Подготовленные компоненты взвешивают 40 по указанным пяти рецептам. Взвешенную шихту дополнительно прокаливают при 260-300 С в течение 1,0-1,5 ч и смешивают в смесителе не менее 4 ч.

В результате перемешивания смесь ста- 45 новится настолько однородной, что химический анализ не обнаруживает разницы в навесках, взятых из различных мест. Готовую смесь загружают в бункер питателя однобарабанного воло- 50 чильного станка ЭЛ-74. Очищенную не° 3 13

Введение в состав композиционной проволоки марганцевого шлама и перовскитового концентрата наиболее целесообразно в пределах 51,4, 65,7 и

28,6, 37,2 мас.7. соответственно, При содержании марганцевого шлама менее

5 1,4 мас.7. и перовскитового концентрата менее 28,6 мас.7 наблюдается рост концентрации азота в металле в процессе выпуска из конвертера, не обеспечивается достаточно полное удаление неметаллических включений.

При увеличении их содержания возможны выбросы металла.

Содержание плавикового шпата менее

5,7 мас.Х не обеспечивает модифицирующего воздействия на неметаллические включения и образование жидкоподвижного шлака, а повышение технического эффекта при вводе СаГ более

11,4 мас.7 незначительно по сравнению с увеличением себестоимости.

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

Конкретные составы композиционной проволоки даны в табл.1.

Таким образом, предлагаемые составы композиционной проволоки позволяют повысить качество металла за счет снижения содержания неметаллических включений и уменьшения концентрации азота.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Композиционная проволока для модифицирования стали; содержащая стальную оболочку и ядро, содержащее плавиковый шпат, отличающаяся тем, что, с целью снижения концентрации азота и неметаллических включений в стали, ядро проволоки дополнительно содержит марганцевый шлам и перовскитовый концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Плавиковый шпат 5,7-11,4

Марганцевый шлам 51,4-65,7

Перовскитовый концентрат Остальное при этом отношение масс ядра и стальной оболочки 1:1 9.

1371981

Таблица 1

Содержание компонентов, 7., в составе

1 2 3 4 5

Компоненты

Плавиковый шпат

5,7 2,9

11,4 8,6

14,3

Марганцевый шлам

45,7

65,7 71,4

51,4 57,1

Перовскитовый концен37,2 34,3

28,6 25,7

40 трат

Таблица 2

Содержание неметаллический включений, балл

Содержание азота в слябах, Х

Наличие выбросов меКоличество плавок

Состав ядра проволоки таллов

Нет

Нет

Нет

Нет

Выбросы

Известный 5

Нет

Составитель К.Сорокин

Техред М. Ходания

Редактор И. Горная

Корректор M.Ïoêî

Заказ 458/24

Тираж 544

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

3,7-4,2

2,7-3,6

3,2-3 5

3,0-3,9

3,6-4,3

4,2-4,5

0,0051-0,0055

0,0044-0,0049

0,0039-0,0043

0,0035-0,0040

0,0042-0,0050

0,0058-0,0063