RU2004599C1 - Смесь дл легировани расплава - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в черной металлургии при легировании стали ванадием. Сущность: в составе легирующей смеси в качестве ванадийсодержащих материалов используют технический пентаоксид ванади  при следующем соотношении компонентов, мас.%: технический пентаоксид ванади  - 40 - 60, восстановитель - 25 - 35, Флюсующие добавки - остальное. 1 таба

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при легировании металлического расплава ванадием.

Основным материалом, используемым дл  легировани  металлических расплавов ванадием,  вл етс  феррованадий, содержащий 44-50 мас.% V; 1,3-1,5 мас.% Si; 2-6 мае. % Мп; 0,4-0,6 мае. % С; 0,06-0,08 мае. % Р; 0,01-0,02 мас.% .

Относительно высокое содержание в феррованадии марганца (отношение Mn/V 0,08-0,14) снижает качество легируемых , главным образом быстрорежущих и подшипниковых, сталей. Кроме того, при легировании стали феррованадием не удал ютс  неметаллические включени  и сера из металлического расплава.

Наиболее близкой к за вл емой  вл ет- с  смесь дл  легировани  стали ванадием, включающа  ванадийсодержаш.ие материалы , восстановитель, флюсующие добавки и св зующее вещество 2. В качестве вана- дийсодержащего материала используетс  конвертерный ванадиевый шлак, в качестве восстановител  - алюминий совместно с ферросилицием или силикокальцием, в качестве флюсующих добавок - CaF2, NaF, NasAi3Fi4. Материал имеет крупность менее 1 мм, св зующим веществом служит содовое жидкое стекло. Количественное соотношение компонентов в смеси, мас.%:

Конвертерный ванадиевый шлак55-65

Восстановитель16-20

Флюсующие добавки 15-20

Св зующее вещество 2-7

Материал используетс  дл  легировани  и частичного раскислени  стали в виде брикетов, подаваемых на дно сталеразли- вочного ковша перед выпуском металла. Одновременно с переходом в сталь ванади , усвоение которого из брикетов составл ло 93-95%, образовывалось до 60-70% от мае- сы подаваемой смеси безжелезистого жидкого шлака, рафинирующего расплав от неметаллических включений.

Существенным недостатком этого технического решени   вл етс  низкое содер- жание в смеси основного легирующего элемента - ванади  (не более 8%), что не позвол ет на практике вводить в металл более 0,4% V. Кроме того, отношение Mn/V в смеси выше, чем даже в феррованадии, и составл ет 0,5-0,65. все это не позвол ет обеспечить получение легированной стали высокого качества.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества легируемой стали.

Дл  достижени  цели в состав легирующей смеси, включающей ванадийсодержа- щие материалы, восстановитель и флюсующие добавки, в качестве ванадийсо- держащих материалов используют технический пентаоксид ванади  при следующем соотношении компонентов, мас.%: Технический пентаоксид ванади 40-60

Восстановитель25-35

Флюсующие добавки Остальное Технический пентаоксид ванади   вл етс  промежуточным продуктом, получаемым при гидро- и пирометаллургическом способах извлечени  ванади  из титано- магнетитовых руд и других видоо ванадийсодержащего сырь . Технический петаоксид ванади  используетс  в качестве сырь  либо длл получени  пентаоксида ванади  реактивной чистоты, либо большей частью дл  выплавки феррованади .

В за вл емом техническом решении технический пентаоксид ванади  используетс  как основной легирующий компонент смеси. Благодар  высокому содержанию в нем оанади  (45-48%) и малой величине Mn/V (0,05-0,08), использование технического пентаоксида ванади  в качестве ванадийсодержащего компонента легирующей смеси в количестве 40-60% от общей массы смеси позвол ет повысить качество легируемой ванадием стали. Кроме того, при взаимодействии пентаоксида ванади  с восстановителем образуетс  до 70% от массы легирующей смеси жидкого безжелезистого шлака, который рафинирует расплав от серы и неметаллических включений, значительно повыша  качество легируемой стали .

Введение в состав легирующей смеси менее 40% технического пентаоксида ванади  снижает степень усвоени  вансди  металлом, а также уменьшает общее количество и удельную рафинирующую способность жидкого безжелезистого шлака. Содержание в смеси более 60 технического пентаоксида ванади  также понижает степень усвоени  ванади  жидкой сталью, а недовосстановленные оксиды ванади  ухудшают рафинирующие свойства жидкого безжелезистого шлака. Все это приводит к снижению качества легируемой стали,

Использование менее 25% восстановител  в составе легирующей смеси приводит к возрастанию содержани  оксидов ванади  в жидком безжелезистом шлаке, что ухудшает его рафинирующие свойства и снижает степень усвоени  ванади  сталью. При наличии в составе смеси более 35% восстановител  снижаетс  количество и

ухудшаютс  рафинирующие свойства жидкого безжелезистого шлака. В обоих случа х имеет место снижение качества легирующей стали.

Флюсующие добавки снижают до приемлемого уровн  экзотермический эффект при взаимодействии пентаоксида ванади  с восстановителем и значительно повышают рафинирующие свойства жидкого безжелезистого шлака,

Пример. Смесь дл  легировани  расплава готовили путем смешени  технического пентаоксида ванади , порошкового алюмини  - восстановител  и извести - флюсующей добавки. Компоненты смеси имели крупность до 2,5 мм и брались в количествах , обеспечивающих их необходимое соотношение в готовой смеси. После перемешивани , обеспечивающего химическую однородность легирующей смеси, ее помещали в стальную оболочку, выполненную в виде полого цилиндра диаметром 12- 18 мм. Легирование расплава ванадием проводили в лабораторной индукционной печи садкой 120 кг при выплавке быстрорежущей стали марки Р9. Металлический расплав при 1580-1610°С при содержании углерода 0,5% легировали в печи углеродистым феррохромом, алюминием, ферровольфрамом и ферромолибденом до получени  в расплаве 0,9% С. 4% Сг. 9% W, 0,75% Мо; После усвоени  легирующих добавок

металлический расплав легировали ванадием посредством подачи легирующей смеем в оболочке в жидкую сталь со скоростью, обеспечивающей расплавление стальной оболочки на глубине 100-250 мм от поверхности расплава. Результаты опытных плавок представлены в таблице.

Как видно из таблицы, использование в составе легирующей смеси в качестве вана- дийсодержащих материалов технического

пентаоксида ванади  в количестве 40-60% от массы смеси позвол ет получить в легируемой стали требуемое содержание ванади  (2,0-2,6%) и марганца (не более 0,4%) при снижении содержани  серы и неметаллических включений в легируемом металле, что обеспечивает повышение качеств стали.

(56) Голиков И.Н. и др. Ванадий в стали. - М.: Металлурги , 1968.

Горелкин О.С. и др. О повышении эффективности пр мого легировани  стали ванадием . Извести  АН СССР. Металлы. - №2, 1976, с.16-21.

. В поототиле использовалс  конвертерный еэнлдиевъш шлак

8 прототипе использовалс  CaF совместно со св зующим веществом

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   СМЕСЬ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ РАСПЛАВА , включающа  ванадийсодержащий материал , восстановитель и флюсующие добавки, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества стали, в качестве ванадийсодержащего материала она содер- жит технический пентаоксид ванади  при следующем соотношение компонентов, мас.%:

   Технический пентаоксид ванади 40 - 60 Восстановитель25 - 35 Флюсующие добавки Остальное