RU1776217C - Плакированный порошковый модификатор - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к металлургии, конкретнее, к обработке металла при непрерывной разливке. Сущность: плакированный порошковый модификатор ленточного или проволочного типа, состо щий из калыдийсодержащего шлакометаллического наполнител  и стальной оболочки, содержит кальций и окись кальци  в массовом соотношении Са/СаО 0,6-0,8. Наполнитель может содержать кальций в виде силикокальци . Применение этого плакированного порошкового модификатора позволит повысить степень усвоени  кальци  до 30%, а также при меньшем расходе кальцийсодержащих лигатур провести процессы рафинировани  металлического расплава. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области металлургии , конкретнее к обработке стали при ее непрерывной разливке.

Известно применение дл  рафинировани  и микролегировани  расплавов металлов плакированных порошковых модификаторов ленточного или проволочного типа, состо щих из металлической оболочки и порошкового наполнител .

Применение этих модификаторов позвол ет точно выдержать заданный химический состав сплавов, обеспечить высокую степень равномерности и повысить степень усвоени  металлом химически активных ком.понентов по сравнению с другими известными методами.

Однако и при применении указанных выше модификаторов степень усвоени  одного из наиболее сильных оксидно- и суль- фидообразующих элементов кальци  не превышает 10%, что  вл етс   вно недостаточным дл  протекани  процессов рафинировани  металлического расплава.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  плакированный порошковый модификатор со стальной оболочкой и наполнителем , содержащим шлакометалличе- скую смесь (Са + СаО). Отношение металл/шлак 7:3. При расходе наполнител  3 кг/тонну стали степень десульфураиии достигает 60%. а степень усвоени  кальци  1-2%.

Недостатками этого решени   вл етс  невысокое качество обрабатываемого ме талла вследствие низкой степени усвоени 

VJ

О

ho

,V|

Л

кальци  и малой эффективности процесса рафинировани  металлического расплава.

Целью насто щего изобретени   вл етс  улучшение качества металла за счет повышени  степени усвоени  кальци  и эффективности процесса рафинировани  металлического расплава.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что плакированный порошковый модификатор, содержащий металлическую оболочку и кальцийсодержащий шлакометаллический порошковый наполнитель, дополнительно содержит окись кальци  с массовым соотношением кальци  и окись кальци  равным 0,6-0,8.

Состав наполнител  модификатора выбран исход  из положений теории активированных шлаковых систем, согласно которой исходные порошкообразные компоненты при температурах жидкого метал- ла вступают в фазовые и химические взаимодействи  с образованием химических соединений переменной валентности.

Механизм рафинировани  металла от вредных примесей можно представить по схеме:

СаО + Са СагО(1)

,+ Х - -Са2ХО(2)

баО+Та Х.Н-Са2ХО,(3)

где X - кислород или сера.

Реакци  (1) при избытке кальци  сдвигаетс  вправо с образованием ди-кальций- оксида, молекул рна  структура которого включает два типа химической св зи - ионную (Са-0) и ковалентную (Са:Са):

Са : Са

V

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

Ca:CaHxl- Ca-X-Ca

О

/

О

Адсорбционную емкость предлагаемо- го наполнител  можно оценить по равновесному содержанию в нем вредных примесей: 22,2% серы в Ca2SO и 12,5% кислорода В СЭ202.

0 5

0

5

0

5

0 5

0

5

Теоретически при расходе наполнител  1 кг на тонну стали содержание серы может снизитьс  на 0,022%, и кислорода на 0,013%.

Сопоставительный анализ с прототипом позвол ет сделать вывод, что за вл емый состав порошковой проволоки отличаетс  от известного соотношением Са/СаО О 0,6-0,8. В известных проволоках в составе наполнител  соотношение Са/СаО-7/3.

Проведенный патентно-лицензионный поиск не установил технических решений, содержащих Сз и СаО гцэи массовом соотношении Са/Са02 0,6-0,8, и поэтому дает основание полагать, что за вл емый материал обладает существенными отличительными признаками.

Реализаци  предлагаемого материала.

На Днепропетровском экспериментально-исследовательском заводе сварочных материалов (ДЭИЗСМ) была изготовлена плакированна  порошкова  проволока d 8 мм, содержаща  оболочку из стали марки 08кп и наполнитель из шлако- металлических смесей кальци  и окиси кальци  в различных массовых соотношени х, Составы порошковых наполнителей приведены в таблице. В промышленных услови х кислородно-конвертерного цеха металлургического комбината Азовсталь при разливке серии плавок трубной стали 09Г2БТ на двухручьевой криволинейной машине непрерывного лить  заготовок были проведены исследовани  по определению усвоени  кальци  и десульфурации стали. Ввод в сталь плакированного порошкового модификатора осуществл лс  с помощью трай- баппарата о зону падающей струи металла изсталеразливочного ковша в приемную камеру промежуточного ковша с перегородками

Сера определ лась кулонометрическим методом кальций-спектральным анализом в твердых пробах.

Результаты ввода плакированных порошковых модификаторов с различным массовым соотношением Са и СаО приведены в таблице. Из данных таблицы видно, что при соотношении Са/СаО 0,6-0,8 усвоение 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 достигаетс  при значительно меньшем расходе наполнител  ( 12 раз), Самый эффективный ре- зультат был получен в случае наполнител  с соотношением Са/СзО 0,7, обеспечивающем при температуре жидкого металла образование гомогенной фазы низшей валентности СааО.

Экономический эффект от использовани  предлагаемого изобретени  был оценен в сравнении с базовым объектом. В качестве базового объекта был выбран порошковый силикокалыдий, используемый согласно технологической конструкции ТИ 232-150-89 при производстве стали 09Г2БТ в услови х кислородно-конвертерного цеха МК Азов- сталь путем ввода в жидкий металл сталь- ковша на установке доводки металла (УДМ) с помощью газоносител -аргоиа.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Плакированный порошковый модификатор дл  обработки жидкого металла, содержащий металлическую оболочку и кальцийсодержащий шлакометаллический порошковый наполнитель, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества металла за счет улучшени  степени усвоени  кальци , и эффективности процесса рафинировани  металлического расплава, наполнитель дополнительно содержит окись кальци  с массовым отношением кальци  к окиси кальци  0,6-0,8.

   Наполнитель содержит кальций в виде силикокальци  марки СК-25