Плакированный порошковый модификатор

 

Использование: изобретение относится к черной металлургии и, в частности к внепечной обработке стали при непрерывной разливке. Сущность изобретения : плакированный порошковый модификатор ленточного или проволочного типа, состоящий из кальцийсодержащего наполнителя и стальной оболочки, дополнительно содержит хлористый кальций при массовом соотношении Са/СаС12 0,3...0,4. Наполнитель может содержать кальций в виде силикокальция. Применение этого порошкового проволочного модификатора позволит повысить степень усвоения кальция до 30%, а также при меньшем расходе кальцийсодержэщих лигатур привести процессы рафинирования металлического расплава. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 D 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! ((ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (чЕй К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21) 4867465/02 (22) 14.09.90 (46) 15.07,92. 6юл, N. 26 (71) Мариупольский металлургический комбинат "Азовсталь" и Институт проблем материаловедения АН УССР (72) Б.Ф.Белов, В.А.Сахно, А.И.Троцан.

О.В.Носоченко. Ф.С.Крейденко, Г.А.Николаев, И.Л.Бродецкий, В.Г.Ленский, Ы.П,Лоик и М.А.Поживанов (53) 621.74.047(088.8) (56) Патент Великобритании N- 2578320, кл.

С 21 С 7/00. 1977.

Патент США М 4671820, 75-58, l976. (54) ПЛАКИРОВАННЫЙ ПОРОШКОВЫЙ, МОДИ Ф ИКАТОР

Изобретение относится к металлургии, s частности, к внепечной обработке чугуна и стали, Общеизвестна роль кальция в сталеплавильном производстве, являющегося одним из наиболее сильных оксида- и сульфидообразующих элементов. Однако физико-химические свойства кальция, его ограниченная растворимость в жидком железе. высокое давление пара, сродство к кислороду, испарение в процессе выплавки металла приводят к понижению степени его усвоения металлом и усложнению технологии его ввода в расплав.

Поэтому кальций в расплавы металлов вводят преимущественно в виде различных

его сплавов или смесей с другими элементами, Наибольшую степень усвоения кальция дает использование для введения его в расплав плакированных порошковых модификаторов ленточного или проволочного типа.

„,5LJ„„1747236 А1 (57) Использование: изобретение относится к черной металлургии и, в частности к внепечной обработке стали при непрерывной разливке. Сущность изобретения: плакированный порошковый модификатор ленточного или проволочного типа, состоящий из кальцийсодержащего наполнителя и стальной оболочки, дополнительно содержит хлористый кальций при массовом соотношении Са/CaClz = 0,3...0,4, Наполнитель может содержать кальций в виде силикокальция. Применение этого порошкового проволочного модификатора позволит Iloвысить степень усвоения кальция до 300 (, а также при меньшем расходе кальцийсодержащих лигатур привести процессы рафинирования металлического расплава. 3 табл, состоящих из металлической оболочки и кальцийсодержащего наполнителя.

Однако при применении указанных модификаторов степень усвоения кальция достигает лишь 10 (и поэтому процессы рафинирования металлического расплава малоэффективны.

Наиболее близкой по технической сущности.к изобретению является плакирован- О ная порошковая проволока со стальной оболочкой и наполнителем. содержащим шлакометаллическую смесь (Са + СаО). Отношение металл: шлак = 7: 3. Содержание наполнителя составляет 15% от массы проволоки. При расходе наполнителя 3 кг/т стали степень десульфурации достигает 60%. а степень усвоения кальция 1-2 (.

Недостатками этого решения является низкая степень усвоения кальция, а также большой расход наполнителя.

1747236

Цель изобретения — улучшение качества металла за счет повышения десульфурирующего и модифицирующего действия модификатора.

Поставленная цель достигается тем, что плакированный порошковый модификатор для обработки стали при непрерывной разливке, содержащий металлическую оболочку и порошковый кальцийсодержащий наполнитель, дополнительно содержит в наполнителе хлористый кальций с массоBblM соотношением кальция к хлористому кальцию, равным 0.3...0,4, Состав наполнителя модификатора набран согласно разрабатываемой теории активированных шлаковых систем, сущность которой заключается в том, что при температурах жидкого металла исходные порошкообразные компоненты вступают в химические и фазовые взаимодействия с обоаэованием химических соединений переменной валентности, Последние представляют собой гомогенные структурноразупорядоченные фазы с ненасыщенными валентными связями, которые насыщаются в процессе рафинирования с образованием стабильных фаз.

Механизм рафинирования металла от вредных примесей {кислород и сера — Х) можно представить по схеме:

CaCIz+ Са - CaC4

+ СагС!2+ X (CazXCI2) (2)

СаСЬ+ Са+ (Х) (CazXClz) (3)

Реакция {1) при избытке кальция сдвигается вправо с образованием двойного монохлорида кальция (ди-кальций-ди-хлорида), молекулярная структура которого включает два типа химической связи — ионную (CI-Са) и ковалентную (Са:Са):

Cl — Са: Са — С1.

При определенной температуре примесные элементы.B виде свободных ионов (О, S ) насыщают связи промежуточных компонентов и образуют стабильные фазы, в которых ковалентные связи трансформируемы в ионные

CI — С а: Са — CI + (Х)- (CI — СаХ вЂ” Са — CI) (4)

Адсорбционную емкость предлагаемого наполнителя можно оценить по равновесному содержанию в нем вредных приме сей: 16,4/о серы в CazSCtz и 9,6/О кислорода в CazOClz, Теоретически при расходе наполнителя 1 кг на 1 т стали содержание серы

5 может снизиться на 0,016 /, а кислорода на

0,01 /, Сопоставительный анализ с прототипом позволяет. сделать вывод, что заявляемый состав порошковой проволоки

10 отличается от известных введением нового компонента шлака CaCiz и массовым соотношением Са/СаС!2 = 0,3...0,4. 8 известных порошковых проволоках в составе наполнителя присутствует в качестве компонента

15 шлака СаО в соотношении Са — Ca0 = 7: 3.

Плакированная порошковая проволока ф 8 мм, содержащая оболочку из стали марки 1

08 кп и наполнитель из шлакометаллических смесей Са и CaClz в различных массовых

20 соотношениях, изготавливалась на Днепропетровском экспериментально-исследовательском заводе сварочных материалов.

Составы порошковых наполнителей приведены в табл.1. Исследования по определе25 нию усвоения кальция и десульфурации стали проводили в промышленных условиях

ККЦ "Азовсталь" при разливке серии плавок трубной стали 09Г2БТ на двухручьевой криволинейной машине непрерывного литья

ЗО заготовок.

Плакированную порошковую проволоку вводили с помощью трайбаппарата в зону струи металла иэ сталераэливочного ковша в приемную камеру промежуточного ковша

35 с перегородками.

Кальций определяли спектральным анализом в твердых пробах, серу — кулонометрическим методом.

Результаты ввода плакированных по40 рошковых модификаторов с различным массовым соотношением Са/CaCIz приведены в табл. 1 и 2, иэ которых следует, что при соотношении Са и CaCIz = 0,3...0,4 улучшается качество металла и степень усвоения

45 кальция достигает 20 — 30 /, т.е. в 10-15 раз выше, чем при применении известного решения. При этом также как и у прототипа достигается степень рафинирования, равная 60 /, но при гораздо меньшем расходе

50 наполнителя (13 раз), Самый эффективный результат получен при применении наполнителя с соотношением Са/CaClz = 0,36, обеспечивающем при температуре жидкого металла образование гомогенной фазы ни55 зшей валентности CazCIz.

Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения по сравнению с базовым обьектом, в качестве которого взят порошковый силикокальций, используемый согласно технологической

1747236

Таблица

Продолжение табл.1

П р и м е ч а н и е. * — В качестве шлака в наполнителях 1- 6 используется CaCI2, 7 -СаО.

** — Наполнитель содержит кальций в виде силикокальция марки

С К-25

*** — В качестве аналога взята кальцийсодержащая плакированная проволока. (B.Kàðóçî и др. Новое применение проволоки с сердечником в непрерывной разливке. Инжекционная металлургия ".83"

Труды конференции,Пер, с англ. М.: Металлугрия, 1986, с. 190 — 202. инструкции ТИ 232-150-84 при производстве стали 09Г2БТ в условиях ККЦ МК "Азовсталь" путем ввода в жидкий металл стальковша на УДМ (установка доводки металла) с помощью газоносителя — аргона, можно оценить, исходя из данных, приведенных в табл. 3.

Формула изобретения

Плакированный порошковый модификатор для обработки стали при непрерывной разливке, содержащий металлическую оболочку и порошковый кальцийсодержащий наполнитель, отличающийся тем, что. с целью улучшения качества металла

5 за счет повышения его десульфурирующего и модифицирующего действия, наполнитель дополнительно содержит хлористый кальций, при этом кальций и хлористый кальций взяты в массовом соот10 ношении 0.3...0.4. 7

7236

Таблица 2

Результаты опы ышленного испытания ППМ. при обработке стали 09Г2БТ

П р и м е ч а н и е. Номера наполнителя соответствуют номерам таблицы 1.

Таблица 3

Составитель И,Куницкая

Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Редактор И,Касарда

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2461 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5