RU2234539C2 - Проволока для присадки магния в расплавы на основе железа - Google Patents
Проволока для присадки магния в расплавы на основе железа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2234539C2 RU2234539C2 RU2002123623/02A RU2002123623A RU2234539C2 RU 2234539 C2 RU2234539 C2 RU 2234539C2 RU 2002123623/02 A RU2002123623/02 A RU 2002123623/02A RU 2002123623 A RU2002123623 A RU 2002123623A RU 2234539 C2 RU2234539 C2 RU 2234539C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnesium
- wire
- aluminum
- content
- filler
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной десульфурации чугуна порошкообразными реагентами. Технический результат - повышение степени использования магния, обеспечение стабильно высокого уровня десульфурации, снижение расхода проволоки и значительное улучшение экологии при внепечной обработке чугуна. Проволока для присадки магния в расплавы на основе железа состоит из металлической оболочки и порошкового наполнителя, содержащего магний. Магний в состав наполнителя вводят в виде сплава на основе системы магний - алюминий, который содержит 5...25% алюминия. Содержание магния в составе проволоки составляет 10...35%. Порошковый наполнитель проволоки может дополнительно содержать инертную добавку при соотношении к магний-алюминиевому сплаву (1,5...4,0):1. В качестве инертной добавки может использоваться обожженный доломит или ставролитовый концентрат, или плавиковый шпат, или карбид кремния, или шлаковая смесь с содержанием СаО≥30,0% и основностью (СаО/SiO2)≥2,0, 2. з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной десульфурации чугуна порошкообразными реагентами.
Известна порошковая проволока для внепечной обработки чугуна, состоящая из металлической оболочки толщиной менее 1 мм, заполненной металлическим магнием (Патент США №4205981, опубликован 3.06.1980). Эта проволока не может быть эффективно использована для обработки чугуна в условиях металлургических предприятий по следующим причинам. Магний имеет температуру испарения 1107°С, а давление пара магния при температурах внепечной обработки жидкого чугуна (1250...1450°С) составляет 2,8...10,6 атм. Поэтому находясь в составе проволоки в чистом виде, магний быстро и бурно испаряется, оставляя расплав в виде очень больших пузырьков пара или даже непрерывного потока. Все это сопровождается пироэффектом и чрезмерным пылегазовыделением над ковшом и приводит к очень низкой степени использования магния на десульфурацию и повышенному расходу проволоки.
Наиболее близкой по технической сути и достигаемому эффекту к заявляемой является проволока для присадки магния в расплавы на основе железа, состоящая из металлической оболочки и порошкового наполнителя, содержащего механическую смесь 20...40% порошка магния и 80...60% обожженного доломита (Авторское свидетельство СРСР №16559%, опубликовано 15.06.1991 г.). При его использовании происходит глубинная пассивация магния инертной добавкой обожженным доломитом, что дает возможность сдерживать скорость испарения магния и уменьшить количество пара магния, попадающего в расплав. Но эта проволока также не обеспечивает эффективное использование подаваемого в металл магния. При указанном составе наполнителя проволоки магний поступает в обрабатываемый металл в виде непрерывной струи пара, дробление которого на отдельные пузырьки происходит в объеме металла. В этих условиях размер пузырьков пара магния, которые образуются в металле, определяется только величиной межфазного натяжения на границе раздела пара магния с чугуном. Большой размер образующихся при этом пузырьков приводит к тому, что во время движения к поверхности расплава основная часть магния не может быть использована при протекании реакции десульфурации. Непрореагировавший пар магния сгорает в атмосфере над ковшом с образованием большого количества пылегазовых выбросов. Кроме того, значительная часть магния в расплаве затрачивается на протекание химических реакций с кислородом к азотом, содержание каждого из которых в чугуне составляет 0,006...0,012%. Все это значительно ухудшает степень использования магния и приводит к повышенному расходу проволоки.
В основу заявляемого изобретения поставлена задача усовершенствовать проволоку для присадки магния в расплавы на основе железа путем изменения состава наполнителя проволоки и использования магния не в чистом виде, а в виде сплава с алюминием, и установления оптимальных соотношений и определенных зависимостей как между составными частями наполнителя, так и всей проволоки в целом. Решение этой задачи дает возможность по мере вхождения проволоки в жидкий чугун значительно снизить скорость и интенсивность испарения магния, уменьшить размер пузырьков пара магния и воспрепятствовать его взаимодействию с кислородом и азотом, растворенным в чугуне. Это позволит повысить степень использования магния, обеспечить стабильно высокий уровень десульфурации, снизить расход проволоки и значительно улучшить экологию при внепечной обработке чугуна.
Суть изобретения состоит в том, что в проволоке для присадки магния в расплавы на основе железа, состоящей из металлической оболочки и порошкового наполнителя, включающего магний, магний в состав наполнителя вводят в виде сплава на основе системы магний-алюминий, который содержит 5...25% алюминия, а содержание магния в составе проволоки составляет 10...35%. Проволока может дополнительно содержать в порошковом наполнителе инертную добавку при соотношении к магний-алюминиевому сплаву (1,5...4,0):1. В качестве инертной добавки может использоваться обожженный доломит или ставролитовый концентрат, или плавиковый шпат; или карбид кремния, или шлаковая смесь с содержанием СаО≥30,0% и основностью (CaO/SiO2)≥2,0.
Общими с прототипом существенными признаками являются:
- металлическая оболочка;
- порошковый наполнитель, содержащий кальций.
Отличительными от прототипа существенными признаками являются:
- магний в состав наполнителя вводят в виде сплава на основе системы магний-алюминий, содержащего 5...25% алюминия;
- содержание магния в составе проволоки составляет 10...35%.
Дополнительными признаками изобретения являются:
- использование в порошковом наполнителе проволоки инертной добавки при соотношении к магний-алюминиевому сплаву (1,5...4,0):1.
- использование в качестве инертной добавки обожженного доломита или ставролитового концентрата, или плавикового шпата, или карбида кремния, или шлаковой смеси с содержанием СаО≥30,0% и основностью (CaO/SiO2)·2,0.
Приведенные выше признаки являются необходимыми и достаточными для всех случаев, на которые распространяется область использования изобретения.
Между существенными признаками и техническим результатом - повышением степени использования магния, обеспечением стабильно высокого уровня десульфурации, снижением расхода проволоки и значительным улучшением экологии при внепечной обработке чугуна - существует причинно-следственная связь, которая объясняется следующим образом. Использование в составе проволоки магния в сплаве с алюминием позволяет по мере вхождения проволоки в жидкий чугун значительно снизить скорость и интенсивность испарения магния, уменьшить размер пузырьков пара магния и воспрепятствовать его взаимодействию в зоне реакции с кислородом и азотом, растворенным в чугуне. В локальной зоне взаимодействия сначала происходит химическая реакция между алюминием и кислородом, алюминием и азотом (изобарный потенциал (ΔGТ°) этих реакций имеет большую минусовую величину, чем реакций между магнием и кислородом, магнием и азотом), а затем в этой зоне магний частично растворяется, а частично образуются маленькие пузырьки пара магния, которые, поднимаясь вверх, взаимодействуют с серой и выносят сульфид магния в шлак. Растворенный в чугуне магний также реагирует с серой, а продукты реакции пузырьки пара магния выносят в шлак. Процесс обработки чугуна протекает спокойно, без выбросов и барботажа. Все это позволяет значительно повысить степень использования магния на десульфурацию, уменьшая пылегазообразование. Указанное содержание алюминия в магний-алюминиевом сплаве обусловлено тем, что если его будет меньше, чем 5%, не будет обеспечиваться достаточная степень снижения давления пара магния и уменьшения содержания кислорода и азота в локальной зоне, а если содержание алюминия превысит 25%, это приведет к повышенному удельному расходу магния на обработку и соответственно проволоки. При содержании магния в составе проволоки больше чем 35% будет наблюдаться чрезмерная интенсивность его испарения и снижение степени использования. При содержании магния в проволоке менее 10% затраты на десульфурацию значительно повысятся. Проволока может содержать в составе наполнителя инертную добавку при соотношении к магний-алюминиевому сплаву (1,5...4,0):1. При таком соотношении дополнительно обеспечивается глубинная пассивация магния и повышается степень его использования. В качестве инертной добавки можно использовать обожженный доломит или ставролитовый концентрат, или плавиковый пшат, или карбид кремния, или шлаковая смесь с содержанием СаО≥30,0% и основностью (CaO/SiO2)≥2,0.
Проведенный анализ показал, что заявляемое изобретение имеет новизну и изобретательский уровень и именно указанная совокупность существенных признаков обеспечивает технический - результат стабильно высокий уровень десульфурации чугуна при низком расходе магния и улучшение экологической обстановки.
Изготавливают порошковую проволоку следующим образом. Металлическую оболочку профилируют в желобоподобную оболочку. Дозированными порциями из бункера заполняют оболочку порошком магний-алюминиевого сплава, который равномерно распределяется по желобу оболочки. Если в составе проволоки присутствует инертная добавка, то используют два бункера. Потом с помощью роликовых клетей обжимают оболочку и формируют замок. Готовая проволока наматывается на катушку и поставляется в отделении обработки чугуна.
На одном из металлургических предприятий проведено опробование заявляемой проволоки. На установку десульфурации чугуна /УДЧ/ подается жидкий чугун в чугуновозных ковшах, которые устанавливаются на постановочные места под обработку. Порошковая проволока с наполнением магний-алюминиевым сплавом (10% алюминия) и ставролитовым концентратом вводится с помощью трайбаппарата в жидкий чугун с необходимой скоростью. Содержание магния в составе проволоки составляет 15%, соотношение между ставролитовым концентратом и магний-алюминиевым сплавом составляет 2,0:1. Проведено 10 обработок. Начальное содержание серы в чугуне (Sп) в среднем составляло 0,030%, конечное (Sк) - 0,005%, расход магния (qMg) составил 0,25 кг/г. Степень использования магния на десульфурацию составляет 76%. Процесс обработки чугуна протекал спокойно, без выбросов и барботажа. При использовании в таких же условиях проволоки, изготовленной по способу-прототипу, конечное содержание серы составило 0,015%, а степень использования магния на десульфурацию - 45,6%, при этом процесс обработки сопровождается пироэффектом и чрезмерным пылегазовыделением.
Claims (3)
1. Проволока для присадки магния в расплавы на основе железа, состоящая из металлической оболочки и порошкового наполнителя, включающего магний, отличающаяся тем, что магний в состав наполнителя вводят в виде сплава на основе системы магний-алюминий, который содержит 5...25% алюминия, а содержание магния в составе проволоки составляет 10...35%.
2. Проволока по п.1, отличающаяся тем, что порошковый наполнитель проволоки дополнительно содержит инертную добавку при соотношении к магнийалюминиевому сплаву (1,5...4,0):1.
3. Проволока по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве инертной добавки используют обожженный доломит, или ставролитовый концентрат, или плавиковый шпат, или карбид кремния, или шлаковую смесь с содержанием СаО≥30,0% и основностью (СаО/SiO2)≥2,0.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002123623/02A RU2234539C2 (ru) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | Проволока для присадки магния в расплавы на основе железа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002123623/02A RU2234539C2 (ru) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | Проволока для присадки магния в расплавы на основе железа |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002123623A RU2002123623A (ru) | 2004-03-20 |
RU2234539C2 true RU2234539C2 (ru) | 2004-08-20 |
Family
ID=33412881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002123623/02A RU2234539C2 (ru) | 2002-09-04 | 2002-09-04 | Проволока для присадки магния в расплавы на основе железа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2234539C2 (ru) |
-
2002
- 2002-09-04 RU RU2002123623/02A patent/RU2234539C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002123623A (ru) | 2004-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4036635A (en) | Process for making a steel melt for continuous casting | |
US4600434A (en) | Process for desulfurization of ferrous metal melts | |
JP2001355013A (ja) | マグネシウム脱硫剤 | |
RU2234539C2 (ru) | Проволока для присадки магния в расплавы на основе железа | |
RU2074894C1 (ru) | Способ получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом | |
RU2234541C1 (ru) | Проволока для внепечной обработки металлургических расплавов | |
RU2317337C2 (ru) | Порошковая проволока для присадки магния в расплавы на основе железа | |
RU2315814C2 (ru) | Способ внепечной обработки чугуна | |
RU2299248C2 (ru) | Проволока для внепечной обработки металлургических расплавов | |
JP2628593B2 (ja) | 製鋼還元スラグの崩壊風化防止用改質剤及び製鋼還元スラグの崩壊風化防止方法 | |
RU2396359C2 (ru) | Порошковая проволока для внепечной обработки расплавов на основе железа (варианты) | |
RU163760U1 (ru) | Порошковая проволока для присадки магния в расплавы на основе железа | |
JP3587887B2 (ja) | ステンレス鋼溶製時の吸窒防止法 | |
JP3769875B2 (ja) | 鉄系溶融合金の脱硫方法および脱硫剤 | |
KR900004157B1 (ko) | 구상화 흑연 주철의 제조방법 | |
JP2000290718A (ja) | 複合造滓材 | |
SU990829A1 (ru) | Порошкообразный реагент дл рафинировани стали | |
JP3508550B2 (ja) | 溶銑の脱硫方法 | |
WO2005090614A1 (en) | New desulphurating agents for decreasing sulphur content of iron melts to ultra low level | |
RU2242521C2 (ru) | Проволока для внепечной обработки металлургических расплавов | |
RU2349646C2 (ru) | Проволока для обработки жидкого чугуна в ковше | |
RU2228371C1 (ru) | Способ обработки стали в ковше | |
JPH06330128A (ja) | 溶銑の脱硫剤及びそれを用いた脱硫方法 | |
Gaye et al. | Physico-chemical aspects of the ladle desulphurization of iron and steel | |
RU2151199C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080905 |