SU1759536A1 - Плакированный порошковый модификатор - Google Patents

Abstract

Использование: в металлургии, внепеч- на  обработка чугуна и стали. Сущность: плакированный порошковый модификатор ленточного или проволочного типа, состо щий из кальцийсодержащего шлакометал- лического порошкового наполнител  и стальной оболочки, дополнительно содержит фторид кальци  при массовом соотношении Ca/CaF2 0,4-0,6. Наполнитель может содержать кальций в виде силико- кэльци . Применение этого плакированного порошкового модификатора позвол ет повысить степень усвоени  кальци  до 30%, а также при гораздо меньшем расходе каль- цийсодержащих лигатур провести процессы рафинировани  металлического расплава.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к обработке стали при ее непрерывной разливке.

Известно применение плакированных порошковых модификаторов ленточного или проволочного типа дл  рафинировани  металлических расплавов. Применение этих модификаторов позвол ет повысить степень усвоени  металлом химически активных компонентов по сравнению с другими известными методами ввода их в расплавы металлов, п. № 4618368, США.З. N 1585278 (Великобритани ), 3. № 2576320 (Франци ), 3. № 56-24015 (Япони ) и др..

Однако при применении указанных модификаторов степень усвоени  одного из наиболее сильных оксидо- и сульфообразу- ющего элемента - кальци  не превышает

10%, что  вл етс   вно недостаточным дл  протекани  процессов рафинировани  металлического расплава.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  плакированна  порошкозал проволока со стальной оболочкой и наполнителем, содержащим шлакометаллическую смесь (Са+СаО), отношение металл/шлак 7:3.

При расходе наполнител  3 кг/т стали степень десульфурации достигает 60%, а степень усвоени  кальци  1-2% п. № 4671820 (США).

Недостатком этого решени   вл етс  невысокое качество обрабатываемой стали из-за низкого рафинирующего и модифицирующего действи  и степени усвоени  кальци .

XI

СП

о

СЯ Ы

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества стали за счет повышени  рафинирующего и модифицирующего действи  и степени усвоени  кальци .

Дл  этого плакированный порошковый модификатор, содержащий металлическую оболочку и кальцийсодержащий шлакоме- таллический порошковый наполнитель, дополнительно содержит фторид кальци  с массовым соотношением кальци  к фториду кальци , равным 0,4-0,6.

Состав наполнител  модификатора выбран согласно разрабатываемой теории активированных шлаковых систем, сущность которой заключаетс  в том. что исходные порошкообразные компоненты при температурах жидкого металла вступают в фазовые и химические взаимодействи  с образованием химических соединений переменной валентности.

Механизм рафинировани  металла от вредных примесей можно представить по схеме:

CaF2 + Са - Сэ2р2(1)

+

C32F2 + C32XF2(2)

(3)

CaF2 +Са + х - Ca2xF2 где х - кислород или сера.

Реакци  (I) при избытке кальци  сдвигаетс  вправо с образованием двойного монофторида кальци  (ди-кальций-ди-фторида), молекул рна  структура которого включает два типа химической св зи - ионную (F-Ca) и козалеитную (Са:Са):

F-Ca:Ca-F

При определенной температуре примесные элементы в виде свободных ионов кислорода и серы (, ) насыщают св зи промежуточных комплексов и образуют стабильные фазы, в которых ковалентные св зи трансформируютс  в ионные.

(F-Ca:Ca-F) + x - (F-Ca-x-Ca-F) (4)

Адсорбционную емкость предлагаемого наполнител  можно оценить по равновесному содержанию в нем вредных примесей: 21,3% серы в Ca2SF2 и 11,9% кислорода в C320F2.

Теоретически при расходе наполнител  1 кг на тонну стали содержание серы может снизитьс  на 0,021%. а кислорода на 0,012%.

Сопоставительный анализ с прототипом позвол ет сделать вывод, что за вл е- мый состав порошковой проволоки отличаетс  от известного введением нового компонента шлака CaF2 и соотношением Ca/CaF2 0,4-0.6. В известных порошковых проволоках в составе наполнител  присутствует в качестве компонента шлака СаО в соотношении Са/СаО 7:3.

Проведенный патентно-лицензионный поиск не установил технических решений,

содержащих CaF2 при массовом соотношении Ca/CaF2 0.4-0.6 и поэтому дает основание полагать, что за вл емый материал обладает существенными отличительными признаками.

0 Реализаци  предлагаемого материала. На Днепропетровском экспериментально-исследовательском заводе сварочных материалов (ДЭИЗСМ) была изготовлена плакированна  порошкова  проволока jzf 8

5 мм, содержаща  оболочку из стали марки 08 КП и наполнитель из шлакометаллических смесей Са и CaF2 в различных массовых соотношени х. Составы порошковых наполнителей приведены в табл.1. В промышлен0 ных услови х кислородно-конвертерного цеха металлургического комбината Азов- сталь при разливке серии плавок трубной стали 09Г2БТ на двухручьевой криволинейной машине непрерывного лить  заготовок

5 были проведены исследовани  по определению усвоени  кальци  и десульфурации стали. Ввод в сталь плакированного порошкового модификатора осуществл лс  с помощью трайбаппарата в зону падающей

0 струи металла из сталеразливочного ковша в приемную камеру промежуточного ковша с перегородками. Сера определ лась куло- нометрическим методом, кальций-спектральным анализом в твердых пробах.

5 Результаты ввода плакированных порошковых модификаторов с различным массовым соотношением Ca/CaF2 приведены в табл.1. Из данных табл.1 видно, что при соотношении Ca/CaF2 0.4-0,6 усвоение

0 кальци  достигает 20-30%, т.е. в 10-15 раз выше, чем при применении известного состава наполнител . Хот  степень рафинировани  достигаетс  така  же, как и в случае известного решени  - 60%, но она достага5 етс  при значительно меньшем расходе наполнител  ( 12 раз). Самый эффективный результат был получен в случае наполнител  с соотношением Ca/CaF2 - 0,5, обеспечивающим при температуре жидкого металла

0 образование гомогенной фазы низшей валентности С32р2.

Экономический эффект от использовани  предлагаемого изобретени  был оценен в сравнении с базовым объектом. В качестве

5 базового объекта был выбран порошковый силикокальций, используемый согласно технологической инструкции ТИ 232-150-84 при производстве стали 09Г2БТ в услови х ККЦ МК Азовсталь путем ввода в жидкий металл стальковша на установке доводки

металл (УДМ) с помощью газоносител -аргона .

Данные дл  расчета экономэффекта приведены в табл.2.

Зна , что затраты, св занные с производством и вводом плакированного порошкового модификатора в жидкую сталь, составл ют руб./т можно определить удельный экономический эффект, который за счет экономии кальцийсодержащих лигатур составит 1,38 руб./тонну.

В качестве ш эка наполнител  f-б используетс  . 7-СаО Наполнитель содержит хльци  «иде силиккальци ы рси СК-25.

0

Claims (1)

1. Формула изобретени  Плакированный порошковый модификатор дл  обработки стали при непрерывной разливке, содержащий металлическую оболочку и кальцийсодержащий шлакоме- та лический порошковый наполнитель, о т- личающийс  тем. что. с целью улучшени  качества стали за счет повышени  рафинирующего и модифицирующего действи  и степени усвоени  кальци , наполнитель дополнительно содержит фторид кальци  с массовым отношением кальци  к фториду кальци  0,4-0,6.т,б„ицэ i

   Таблица 2