RU207918U1

RU207918U1 - Injection wire for the processing of metallurgical melts

Info

Publication number: RU207918U1
Application number: RU2020139854U
Authority: RU
Inventors: Арам Михайлович Караханянц; Александр Алексеевич Неретин
Original assignee: Арам Михайлович Караханянц; Александр Алексеевич Неретин
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2020-12-04
Publication date: 2021-11-24

Abstract

Полезная модель относится к черной металлургии, в частности к инжекционным проволокам для обработки стали и чугуна. Для эффективного применения активных реагентов для легирования и рафинирования металлургических расплавов, модифицирования неметаллических включений и повышения чистоты стали инжекционная проволока состоит из наполнителя и внешней оболочки, при этом между внешней оболочкой и наполнителем расположена дополнительная оболочка в форме кольца.The utility model relates to ferrous metallurgy, in particular to injection wires for processing steel and cast iron. For the effective use of active reagents for alloying and refining metallurgical melts, modifying non-metallic inclusions and increasing the purity of steel, the injection wire consists of a filler and an outer shell, with an additional ring-shaped shell located between the outer shell and the filler.

Description

Полезная модель относится к черной металлургии, в частности к кальцийсодержащим инжекционным проволокам для внепечной обработки стали. Данные проволоки вводятся в расплав с помощью специального инжекционного оборудования с целью его рафинирования, а так же модифицирования неметаллических включений и состоят из стальной оболочки и наполнителя, при этом наполнитель расположен внутри замкнутого объема, образуемого оболочкой.The utility model relates to ferrous metallurgy, in particular to calcium-containing injection wires for out-of-furnace steel treatment. These wires are introduced into the melt using special injection equipment for the purpose of refining it, as well as modifying non-metallic inclusions and consist of a steel shell and a filler, while the filler is located inside a closed volume formed by the shell.

Различные виды кальцийсодержащих инжекционных проволок для обработки металлургических расплавов известны достаточно длительное время, а их основное назначение состоит в том, чтобы вводить в расплав строго необходимое количество кальция. Стальная оболочка инжекционной проволоки служит, в том числе и для того, чтобы вводить кальций в расплав посредством инжекционного оборудования [1], при этом принципиальное значение имеют глубина ввода кальция в расплав и характер его взаимодействия с расплавом. Потребительские же свойства кальцийсодержащих инжекционных проволок определяются их конструкцией (дизайном), качественными характеристиками наполнителя и способом изготовления.Various types of calcium-containing injection wires for processing metallurgical melts have been known for a long time, and their main purpose is to introduce a strictly required amount of calcium into the melt. The steel sheath of the injection wire serves, among other things, to introduce calcium into the melt by means of injection equipment [1], while the depth of calcium introduction into the melt and the nature of its interaction with the melt are of fundamental importance. The consumer properties of calcium-containing injection wires are determined by their construction (design), the quality characteristics of the filler and the manufacturing method.

Из существующего уровня техники известна порошковая кальцийсодержащая инжекционная проволока [2], состоящая из стальной оболочки и наполнителя, при этом проволока имеет оболочку толщиной до 2 мм. Потребительские свойства данной проволоки, характеризуемые способом ее производства, включающим следующие основные операции:From the existing prior art, a calcium-containing flux-cored injection wire [2] is known, consisting of a steel sheath and a filler, the wire having a sheath up to 2 mm thick. Consumer properties of this wire, characterized by the method of its production, which includes the following basic operations:

изменение формы стальной ленты с целью получения U-образного профиля оболочки;changing the shape of the steel strip in order to obtain a U-shaped shell profile;

заполнение U-образного профиля оболочки фрагментированным кальцием;filling the U-shaped profile of the shell with fragmented calcium;

соединение кромок U-образного профиля оболочки методом сварки;joining the edges of the U-shaped profile of the shell by welding;

калибровку проволоки до требуемого диаметра методом волочения,calibration of the wire to the required diameter by the drawing method,

достаточно высокие, по сравнению, например, с усвоением кальция при обработке стали традиционными кальцийсодержащими порошковыми проволоками [3].rather high, in comparison, for example, with the absorption of calcium during the processing of steel traditional calcium-containing flux-cored wires [3].

Однако представленное выше техническое решение характеризуется рядом недостатков, основные из которых следующиеHowever, the technical solution presented above is characterized by a number of disadvantages, the main of which are as follows.

использование в качестве наполнителя фрагментированного кальция, поверхность которого имеет высокую концентрацию оксидных и нитридных включений,- до 25,0% и 9,0% соответственно;the use of fragmented calcium as a filler, the surface of which has a high concentration of oxide and nitride inclusions - up to 25.0% and 9.0%, respectively;

высокие затраты при электросварке стального U-образного профиля;high costs for electric welding of a steel U-shaped profile;

низкая производительность основных технологических операций;low productivity of the main technological operations;

высокие удельные затраты при производстве инжекционной проволоки.high unit costs in the production of injection wire.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному техническому решению является кальцийсодержащая инжекционная проволока, состоящая из внешней стальной оболочки толщиной 0,2 - 0,6 мм с фальцевым замком и порошкообразного наполнителя, при этом данная проволока имеет вторую внутреннюю стальную оболочку, так же с фальцевым замком и слой плотной бумаги (kraft paper) толщиной 0,1 - 0,8 мм между ними [4].The closest in technical essence to the claimed technical solution is a calcium-containing injection wire consisting of an outer steel sheath 0.2-0.6 mm thick with a folded lock and a powder filler, while this wire has a second inner steel sheath, also with a folded lock and a layer of thick paper (kraft paper) with a thickness of 0.1 - 0.8 mm between them [4].

Такая конструкция инжекционной проволоки обеспечивает расплавление сложной комбинированной оболочки и взаимодействие кальция с расплавом в нижних горизонтах ковша, что существенно повышает его усвоение при обработке стали, особенно в ковшах большой емкости.This design of the injection wire ensures the melting of a complex combined shell and the interaction of calcium with the melt in the lower horizons of the ladle, which significantly increases its absorption during steel processing, especially in large-capacity ladles.

Однако данное техническое решение также характеризуется рядом недостатков, в частностиHowever, this technical solution is also characterized by a number of disadvantages, in particular

развитой удельной поверхностью порошкообразных наполнителей, имеющих высокую химическую активность и, как следствие этого, высокое содержание кислорода и азота в своем составе;developed specific surface area of powdered fillers with high chemical activity and, as a consequence, a high content of oxygen and nitrogen in their composition;

наличием двух фальцевых замков [5] и повышенной жесткостью инжекционной проволоки, что ограничивает возможность использования стандартного оборудования при вводе ее в расплав;the presence of two seam locks [5] and increased rigidity of the injection wire, which limits the use of standard equipment when it is introduced into the melt;

необходимостью использования дополнительного оборудования - так называемого «выпрямителя проволоки» для обеспечения требуемой траектории подачи проволоки в ковш;the need to use additional equipment - the so-called "wire straightener" to ensure the required trajectory of wire feed into the ladle;

высокими технологическими и производственными затратами при последовательной закатке наполнителя сначала во внутреннюю оболочку, а затем и во внешнюю.high technological and production costs with sequential rolling of the filler, first into the inner shell, and then into the outer one.

Цель, на достижение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении потребительских характеристик кальцийсодержащей инжекционной проволоки при одновременном сохранении качественных характеристик наполнителя.The goal to achieve which the claimed technical solution is aimed at is to increase the consumer characteristics of the calcium-containing injection wire while maintaining the quality characteristics of the filler.

Указанная выше цель достигается в первую очередь за счет того, что инжекционная проволока состоит из внешней оболочки с фальцевым замком и наполнителя, при этом наполнитель имеет форму монолитной проволоки, а между наполнителем и внешней оболочкой имеется дополнительная оболочка в форме кольца.The above objective is achieved primarily due to the fact that the injection wire consists of an outer sheath with a folded lock and a filler, while the filler is in the form of a monolithic wire, and between the filler and the outer sheath there is an additional sheath in the form of a ring.

Техническим результатом, который обеспечивается приведенной совокупностью признаков инжекционной проволоки, является высокая эффективность активных реагентов при рафинировании и легировании металлургических расплавов, модифицировании неметаллических включений и повышении чистоты стали.The technical result, which is provided by the given set of features of the injection wire, is the high efficiency of active reagents in the refining and alloying of metallurgical melts, modification of non-metallic inclusions and increasing the purity of steel.

Вариант устройства инжекционной проволоки в поперечном разрезе представлен на фигуре.A cross-sectional embodiment of the injection wire device is shown in the figure.

Инжекционная проволока включает внешнюю стальную оболочку 1, внутри замкнутого объема которой находится наполнитель 2, состоящий из кальциевой проволоки [6]. Между внешней оболочкой и наполнителем расположена дополнительная стальная оболочка 3. Общая толщина оболочек инжекционной проволоки,- внешней и дополнительной, не превышает 3 мм, что обеспечивает более эффективное взаимодействие наполнителя с расплавом в нижних горизонтах ковша. Данная конструкция позволяет использовать внешнюю оболочку толщиной 0,2 - 0,6 мм, при этом фальцевый замок 4 не выступает за диаметр инжекционной проволоки и не оказывает негативного влияния на ее потребительские свойства.The injection wire includes an outer steel sheath 1, inside the closed volume of which there is a filler 2, consisting of a calcium wire [6]. An additional steel sheath 3 is located between the outer shell and the filler 3. The total thickness of the shells of the injection wire, external and additional, does not exceed 3 mm, which ensures more efficient interaction of the filler with the melt in the lower horizons of the ladle. This design allows the use of an outer sheath with a thickness of 0.2 - 0.6 mm, while the folded lock 4 does not protrude beyond the diameter of the injection wire and does not adversely affect its consumer properties.

Инжекционная проволока может быть смотана в бунты с упорядочение уложенными витками, размеры которых, наряду с диаметром проволоки определяют ее длину.The injection wire can be wound into coils with an ordering of laid turns, the dimensions of which, along with the diameter of the wire, determine its length.

[1] М.В. Дзудза "Анализ видов металлургической порошковой проволоки", Известия ВУЗов. Серия Машиностроение. №5, 2011.[1] M.V. Dzudza "Analysis of types of metallurgical flux-cored wire", Izvestiya VUZov. Series Mechanical Engineering. No. 5, 2011.

[2] GB 2422618.[2] GB 2422618.

[3] "Calcium treatment of molten steel with an innovative new calcium wire: Hi-Cal®", V.J. Jacksch et al., AISTech 2011 Proceedings - Volume II.[3] "Calcium treatment of molten steel with an innovative new calcium wire: Hi-Cal®", V.J. Jacksch et al., AISTech 2011 Proceedings - Volume II.

[4] FR 2821626.[4] FR 2821626.

[5] "Recent Developments in Calcium Treatment in Steelmaking: a source of technical efficiency and cost-savings", M. Schatz et al., 31^st Journees Siderurgiques Internationales (JSI), 07-08 April, 2014.[5] "Recent Developments in Calcium Treatment in Steelmaking: a source of technical efficiency and cost-savings", M. Schatz et al., 31 ^st Journees Siderurgiques Internationales (JSI), 07-08 April, 2014.

[6] RU 2152834. [6] RU 2152834.

Claims

Injection wire for the processing of metallurgical melts, consisting of an outer sheath with a folded lock and a filler in the form of a monolithic metal calcium wire, characterized in that an additional sheath in the form of a closed ring is located between the outer sheath and the filler, and the total thickness of both sheaths of the injection wire does not exceed 3 mm.