CS230986B1 - Feroantimón pre lsgovanie najmá elektrotechnických křemíkových oceli - Google Patents

Abstract

Vynález^sa týká feroantimónu pre legovanie najma elektrotechnických křemíkových ocelí antimónom, ktorý je využitelný v kovohutnictve vo ferozliatinárskom priemysle hlavně za účelom docielenia požadovaných a přesných koncentrácii antimónu pri legovaní ocelí, liatin a magneticky mákkych materiálďv. Podstata vynálezu spočívá vo vytvoření ferozliatiny pozotávajúcej z antimónu v množstve 3θ & 75 % hmotnostných. Dalej s výhodou ohsahujůcej křemík v rozsahu 0,20 až 2,0 % hmotnostných, zostatok do 100 % tvoří železo a aalšie sprievodné nečistoty.

Description

(54) Feroantimón pre lsgovanie najmá elektrotechnických křemíkových oceli

Vynález^sa týká feroantimónu pre legovanie najma elektrotechnických křemíkových ocelí antimónom, ktorý je využitelný v kovohutnictve vo ferozliatinárskom priemysle hlavně za účelom docielenia požadovaných a přesných koncentrácii antimónu pri legovaní ocelí, liatin a magneticky mákkych materiálďv.

Podstata vynálezu spočívá vo vytvoření ferozliatiny pozotávajúcej z antimónu v množstve 3θ & 75 % hmotnostných.

Dalej s výhodou ohsahujůcej křemík v rozsahu 0,20 až 2,0 % hmotnostných, zostatok do 100 % tvoří železo a aalšie sprievodné nečistoty.

230 986

230 986

Vynález aa týká ferozliatiny pre legovanie najmá elektrotechnických křemíkových ocelí antimónom a rieši problém docielenia požadovaných aktívnych a přesných koncentrácii antimónu v oeeliach.

Křemíkové ocele pre elektrotechniku sa vyrábajú s obsahom kremíka v hmotnostnej koncentrácii od 0,60 do 4,20 % kremíka. V závislosti od chemického zloženia sú tieto křemíkové ocele pre elektrotechniku určené na výrobu orientovaných transformátorových pásov alebo na izotropně dynamo plechy, pásy. Zlepšenie magnetických charakteristik týchto materiálov je úloha mimoriadne náročná a zložitá. Analýza odbornéj literatúry dokumentuje úsilie riešit problém znížovania Specifických strát [/W/kg/] a zvýšovanie magnetickéj indukcie [/T/] týchto materiálov. Transformátorové ocele pre výrobu orientovaných pásov s Grossovou textúrou, podlá Mullerových indexev s orientáciou zrn definovanou (lio) [ooi] sa vo svete až bežne vyrábajú nízkými koncentráciamí, obsahmi povrchovo aktívnych prvkov, ako sú: antinón, bór, selén a cín. Pásy vyrobené z křemíkových ocelí obsahujúcich určité povrchovoaktívne prvky, najmá antimon majú výborné magnetické vlastností, najmá nízké wattové straty a vysoké hodnoty magnetickej indukcie. Tieto tzv. super orientované pásy vyrobené z modifikovaných ocelí znamenajú kvalitatívnu změnu pre tento obor vo svetovom meradle. S ohTadom na fyzikálno-chemické a metalurgické vlastnosti antimónu, priame legovanie antimónom na požadované aktivně a přesné koncentrácie v oceliách je problematické a prakticky nerealizovatelné.

Fyzikálno-chemické vlastnosti antimónu sú tieto: atomová hmotnost Ar=121,75, měrná hmotnost=6,684.lO^kgm^-^, teplota tavenia 1^=630,5*C a teplota varu T_y=1440‘C, stihium-Sb je prvok piatej skupiny periodickej sústavy. V Železe a oceli je po určitý koncentračný interval rozpustný, pri vyšších koncentráciach antimon vytvára so železom chemické zlúčeniny.

230 988

Z hlediska predmetu vynálezu sú podstatné hodnoty teploty tavenia T₊, teploty varu T a mernej hmotnosti antimonu z porovnania ktorých s hodnotami ocele 153O*C a y ocele = 7,86.10^ kgm3 vyplývá, že definovatelné a homogénne legovanie ocelí priamo čistým antimónom je nepreveditelné.

V případe priamej aplikácie, t.j. pridávania Sb v procese tavenia a rafinácie oceli, nezávisle na technologii výroby ocelí siemens-martinská, konvertorová, alebo v elektrických peciach, antimon vo formě plynnej fázy a úletu vyprchá. Zostatkový obsah antimonu na základe převedených skúšok je v hmotnostnej koncentrácii stopy až 0,002 % antimonu. Antimon vytvára oxidačně stupně SbgO^ a SbgO^ a pri teplotách výroby a odlievania ocele dochádza čiastočne k sub1imáciiantimonu a k vyparovaniu v plynnej zmesi. Aktivně koncentrácie antimonu v oceliach sú v rozmedzí od 0,007 do 0,25 % hmotnostných.

I

Uvedené nedostatky odstraňuje feroantimón podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že obsahuje 30 až 75 % hmotnostných antimonu. Feroantimón obsahuje ďalej s výhodou křemík v množstve 0,2 a 2,0 % hmotnostných.

Využitím feroantimónu na legovanie podlá vynálezu sa voči stavu technologie dosiahne požadované, aktívna a přesná koncentrácia antimonu v oceliach.

V kovohutníctve sa vytvára nový výrobok so širšou možnosťou využitia a spracovania vo ferozliatinovom priemysle.

Příklady uskutočnenia feroantimónu podlá vynálezu;

Příklad 1:

Boli vyrobené štyri laboratorně tavby o hmotnosti 1 kg metodou indukčného tavenia vo vákuovej indukčnej peci. Použilo sa elektrolytické železo o čistotě 99,99%hmotnostných Indukčným tavením antimonu o čistotě 99,99 % hmotnostných

230 98S spolu so železom sa najprv připravila ferozliatina, ktorá obsahovala v hmotnostných koncentráciach 59,20 % antimonu a 40,80 % železa. Takto vyrobený feroantimón sa dlhodobe homogenizačne žíhal v ochrannéj atmosféře, po ktorom sa previedla metalografická a rentgenová difrakčná analýza. Výsledky analýz potvrdili vysoků fázová čistotu a mriežkové parametre odpovedajúce zlúčenine typu Fe^Sb^· Legovanie antimonem sa potom realizovalo přidáním f eSroantimónu do roztavenej zliatiny železa s trojpercentným hmotnostným obsahom kremíka. Tavba označená Č. 1 sa uskutečnila bez legovania feroantimónom. Výsledná hmotnostně koncentrácia prvkov v připravených zliatinách je uvedená v tab.č· 1.

Tab.č. 1

	Chemické	zloženie	v hmotnostných	%
tavba křemík	ant imón	dusík	uhlík sira
1 3,02	0	4 x 104	5 χ 10“ 4 2 x	10**4
2 3,01	0,007	2 x 10~4	5 x 104 2 x	10“4
3 3,02	0,140	7 x 10”4	5 x 10’4 2 x	10~4
4 3,00	0,120	7 x 10“4	5 x 10“4 2 x	10“4
Příklad 2:

Ferozliatina pre experimentálně ingoty v množstve 50 kg bola vyrobená tavením antimonu o čistotě 99,995 % hmotnostných a o čistotě 96,0 % hmotnostných antimonu s nízkouhlíkovým železom a kremíkom o čistotě 99,8 % hmotnostných v indukčnej stredofrekvenčnej taviaeej peci. Vyrobený feroantimón mal zložehie: 60 % hmotnostných antimonu, 0,61 % hmotnostných kremíka, 0,072 % hmotnostných uhlíka, 0,019 % hmotnostných síry, 0,046 % hmotnostných hliníka, 0,004 % hmotnostných dusíka, 0,002 % hmotnostných kyslíka a zostatok do 100 % hmotnotných železa.

Transformátorová oce! bola vyrobená nitridickou variantou jednopanvovou technológiou v konvertore. K výrobě sa použili: tekuté surové železo, šrot, ferosilícium, vápno

230 986 a ostatně přísady v odpovedajúcom množstve. Ocel’ bola odlievaná pri teplote 1550’C do kokil o rozmeroch

1000 x 760 __

............... mm

1060 x 860

Hmotnostně zloženie prvkov v tavbě bolo následovně: uhlík 0,02 mangán 0,07 %, křemík 3,15 %, fosfor 0,006 síra 0,014 %, hliník 0,003 %, dusík 0,007 %, meď 0,037 %, nikel 0,004 %_t chróm 0,0019 %, arzén 0,003 %.

Pre overenie podl’a vynálezu sa vybrali z tavby 3 ingoty liate v poradí do kokily δ. 6, δ. 7 a δ. 8. Na spodok kokil o výslednéj hmotnostní jedného ingotu 11,7 ton sa přidala ferozliatina na báze antimonu v tuhom stave vo frakcii 3 až 8 mm. Přidávané množstvo feroantimónu sa volilo tak, aby výsledná koncentrácia antimonu bola v rozmedzí od 0,03 ho 0,06 % hmotnostných. Chemické analýzy z experimentélnych ingotov ukázali, že koncentrácia antimonu bola u jedného ingotu 0,04 % hmotnostných a ďalšie dva ingoty mali obsah 0,05 % hmotnostných antimonu.

Příklad 3:

Bola vyrobená ferozliatina na báze antimon v množstve 160 kg tavením v indukěnej peci. Použité suroviny: antimon ěistoty 96,0 % hmotnostných antimonu ferosilícium FeSi75 a nízkouhlíková zlomková ocel* o obsahu uhlíka 0,05 % hmotnostných. Z uvedených surovin vyrobený feroantimón mal priemerné chemické zloženie: 66,90 % hmotnostných antimonu, 0,62 % hmotnostných kremíka a tieto ďalšie sprievodné neěistoty.uhlíka 0,05 % hmotnostných,síry 0,019 % hmotnostných, kyslíka 0,0024 % hmotnostných. Zostatok do 100 % železo.

230 980

Feroantimón podl’a vynálezu sa aplikačně neobmedzuje iba na legovanie křemíkových ocelí pre elektrotechniku, ale je aplikovatelný pre legovanie ocelí, liatin a magneticky mákkých materiálov antimonom vdbec·

Claims (3)

PREDMET VYNÁLEZU 230 980 G/tdcérvtecto/GAyQh kww&orych K^CeZ/ ν^ζζ?«7β2ζ?ίζβ/ S99J

1. Feroantimow /tytt, ze obsahuje 30 až ,75 % hmotnostných antimonu, yyroben^^avením antimonu o čistotě minimálně 96,0 % hmotnostných·

2. Fer ©^antimon podl’a bodu 1 vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje 0,2 až 2,0 % hmotnostných kremíka·

Vytiskly Moravské tiskařské závody, Cena: 2,40 Kčs provoz 12, tr.Lidových milicí

3, Olomouc