RU2639742C2 - Способ получения кальцийсодержащей проволоки для обработки металлических расплавов - Google Patents
Способ получения кальцийсодержащей проволоки для обработки металлических расплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639742C2 RU2639742C2 RU2014143380A RU2014143380A RU2639742C2 RU 2639742 C2 RU2639742 C2 RU 2639742C2 RU 2014143380 A RU2014143380 A RU 2014143380A RU 2014143380 A RU2014143380 A RU 2014143380A RU 2639742 C2 RU2639742 C2 RU 2639742C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- calcium
- filler
- metal shell
- filling
- melt
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 56
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 239000011575 calcium Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000155 melt Substances 0.000 title claims description 25
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000002788 crimping Methods 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/04—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of bars or wire
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к средствам ввода в металлургические расплавы реагентов для получения металла с улучшенными характеристиками, и может быть использовано для раскисления, десульфации и модификации стали. Способ включает формирование металлической оболочки U-образного профиля, заполнение U-образного профиля металлической оболочки наполнителем и обжатие перемещаемой металлической оболочки с наполнителем. В качестве наполнителя используют вытекающий из тигля расплав чистого кальция с температурой 900-1000°С, которым заполняют металлическую оболочку, после заполнения производят обжатие продольных кромок U-образного профиля трубчатой металлической оболочки внахлест с последующим ее охлаждением, при этом заполнение расплавом, формирование обжатия и охлаждение трубчатой оболочки ведут в инертной среде аргона. Изобретение позволяет изготовить кальцийсодержащую проволоку с наполнителем, имеющим высокое содержание активного кальция в твердом монолитном состоянии без кислорода и повышенный коэффициент заполнения, а также снизить расход проволоки, необходимой для обработки заданного количества металла. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к средствам ввода в металлургические расплавы реагентов для получения металла с улучшенными характеристиками, и может быть использовано для раскисления, десульфации и модификации стали.
Универсальным реагентом раскисления, десульфации и модификации стали является кальций. Последний вводится в ковш, тигель или разливочный желоб для непрерывного литья в виде гранул (порошка), заключенных в металлическую оболочку. Это позволяет регулировать количество вводимого реагента, а также обеспечивает его равномерное распределение по всей толщине слитка. Обычным способом изготовления проволоки, заполненной порошком, является процесс, в котором металлическая полоса формируется в U-образный канал, гранулы кальция вводятся в этот канал и канал закрывается в трубку. Края канала деформируются в замок, торцы трубок свариваются встык.
Однако наполнение металлической оболочки гранулами кальция не обеспечивает их плотную упаковку в оболочке проволоки. Содержание активного кальция ограничено степенью заполнения проволоки гранулами и заметно меньше единицы. Пространство, ограниченное соседними гранулами, заполнено воздухом. Наличие воздуха в проволоке при погружении ее в расплав увеличивает долю оксида кальция в составе проволоки за счет реакции кислорода воздуха с кальцием, что снижает усвояемость кальция металлическим расплавом. Это имеет место как при замковом сцеплении кромок металлической оболочки, так и при их сварке.
Кроме того, для изготовления гранул кальция необходима дополнительная технологическая операция для переработки в стружку, затем в гранулы слитка, полученного электролитическим или алюминотермическим способом.
Задачей предлагаемого решения является разработка кальцийсодержащей проволоки для обработки металлических расплавов, имеющей высокое содержание активного кальция и повышенный коэффициент ее заполнения, и способа ее получения.
Известна проволока для обработки металлических расплавов и способ ее получения (патент РФ №2467072, кл. C21C 7/00, опубл. 01.2006).
Проволока для обработки металлических расплавов включает полую стальную оболочку и наполнитель. Наполнитель содержит механическую смесь железа и кальция. Кальций представлен в виде литых или дробленых гранул или стружки размером (0,01-0,4)dпр. Железо представлено в виде молотых металлизированных окатышей (0,1-0,7)dпр. Здесь dпр - диаметр проволоки.
Способ получения указанной проволоки включает подготовку по гранулометрическому и качественному составу компонентов наполнителя, смешивание их в смесителе, загрузку полученной смеси в питатель и наполнение с помощью последнего оболочки проволоки. Все операции способа проводят в воздушной атмосфере.
Недостатком известного решения является уменьшение содержания вводимого в металлический расплав активного кальция ввиду наличия железа в составе наполнителя.
Кроме того, имеет место снижение усвояемости кальция за счет наличия оксидной пленки на поверхности гранул и реакции взаимодействия кислорода воздуха с кальцием при погружении проволоки в расплав.
Известна также проволока для обработки металлических расплавов с наполнителем силикокальций с магнием и способ ее получения (патент РФ №2345146, кл. C21C 7/00, опубл. 01.2006).
Проволока для обработки металлических расплавов включает стальную оболочку и наполнитель. Наполнитель содержит механическую смесь молотого порошкообразного сплава СК30 (85-71 мас. %), гранулированного кальция (14,99-19,0 мас. %) и гранулированного магния (0,01-10,0 мас. %). Способ получения указанной проволоки включает формирование U-образной металлической оболочки, смешивание компонентов наполнителя, загрузку подготовленной смеси в бункер, дозированное заполнение механической смесью U-образной металлической оболочки и обжатие кромок оболочки с формированием замка. Все операции способа проводят в воздушной атмосфере.
Недостатком известного решения является низкий коэффициент заполнения порошковой проволоки 0,5-0,7. Следовательно, наполнитель содержит избыточное и нежелательное количество воздуха, которое в процессе рафинирования расплава является вредным для качества расплавленного металла.
Кроме того, возможно разрушение замкового соединения при погружении в металлический расплав и тогда кальций остается на поверхности расплава и не принимает участие в рафинировании металла.
Из известных решений наиболее близкими по технической сущности являются проволока для обработки металлических расплавов и способ ее получения, описанный в патенте РФ №2401868, кл. C21C 1/00, C21C 7/00, опубл. 01.2006 г.
Проволока для обработки металлических расплавов включает стальную оболочку и наполнитель в порошковой форме. Наполнитель содержит в основном порошок чистого кальция.
Способ получения указанной проволоки включает формирование U-образной металлической оболочки, заполнение U-образной металлической оболочки порошком, обжатие металлической оболочки с примыканием продольных краев оболочки друг к другу, сварку продольных краев оболочки для предотвращения проникновения кислорода внутрь оболочки, прокатку или волочение проволоки для уменьшения ее диаметра и повышения условной плотности порошкового наполнителя к плотности теоретического эквивалента твердого наполнителя более 95%.
Недостатком известного решения является использование наполнителя в порошковой форме (размеры частиц от 10 до 100 мкм), в случае металлического кальция это представляет известную пожароопасность. Кроме того, на развитой поверхности порошка адсорбируется большое количество воздуха, снижающего долю активного кальция при погружении проволоки в расплав.
Следует также отметить, что при сварке кромок существует опасность того, что тепло, выделяемое при сварке, будет вредно влиять на состав и свойства наполнителя, а также может привести к возгоранию порошка кальция. Другая проблема в случае порошкового наполнителя и электрической сварки состоит в том, что порошок имеет тенденцию завихряться существующими магнитными полями и осаждаться на контактных поверхностях краев оболочки, делает сварку непрочной.
Задачей предлагаемого решения является разработка кальцийсодержащей проволоки для обработки металлических расплавов, имеющей высокое содержание активного кальция и повышенный коэффициент ее заполнения, и способа ее получения.
Поставленная задача достигается тем, что в кальцийсодержащей проволоке для обработки металлических расплавов, состоящей из металлической оболочки и кальцийсодержащего наполнителя, согласно изобретению наполнитель представлен в виде чистого кальция в твердом монолитном состоянии. В способе для получения кальцийсодержащей проволоки для обработки металлических расплавов, включающем формирование U-образной металлической оболочки, заполнение U-образной металлической оболочки кальцийсодержащим наполнителем, обжатие металлической оболочки, согласно изобретению наполнение металлической оболочки осуществляют расплавом кальция при температуре 900-1000°C, обжатие кромок наполненной металлической оболочки осуществляют внахлест с последующим ее охлаждением, при этом формирование U-образной металлической оболочки, заполнение ее расплавом кальция, обжатие металлической оболочки и охлаждение ведут в инертной атмосфере аргона.
Кроме того, скорость подачи U-образной металлической оболочки соответствует скорости вытекания расплава кальция.
Сущность предлагаемого решения заключается в том, что способ получения проволоки для обработки металлических расплавов позволяет изготовить кальцийсодержащую проволоку с наполнителем, имеющим высокое содержание активного кальция и повышенный коэффициент заполнения. Это достигается за счет:
1) замены порошкового наполнителя кальциевым наполнителем в твердом монолитном состоянии. Монолитное состояние наполнителя обеспечивает его наименьшую реакционную способность за счет минимальной поверхности раздела "газ - твердое тело". Отсутствие в данном наполнителе кислорода воздуха исключает снижение активности кальция при погружении проволоки в металлический расплав. Заполнение профиля проволоки расплавом кальция обеспечивается практически на 100%;
2) использования на стадиях способа инертной атмосферы, предохраняющей наполнитель от окисления и возгорания при температуре 900-1000°C;
3) осуществления обжатия продольных кромок U-образной металлической оболочки внахлест. Соединение внахлест позволяет обойтись без небезопасной сварки краев или технически сложного замкового соединения ввиду незначительной реакционной способности охлажденного монолитного наполнителя.
Для пояснения изобретения приводится базисный принцип выполнения способа для получения кальцийсодержащей проволоки для обработки металлических расплавов.
Металлическая оболочка формируется в U-образную форму и непрерывно подается для заполнения расплавом кальция. Плавящийся в тигле, например, графитовом кальций через отверстие вытекает в U-образный канал оболочки. Скорость перемещения U-образной металлической оболочки соответствует скорости вытекания расплава кальция и определяется диаметром оболочки после формирования трубки, площадью отверстия, через которое происходит истечение расплава кальция, и высотой уровня этого расплава в тигле. Для заполнения оболочки расплав кальция должен обладать достаточной жидкотекучестью, с одной стороны, и быть достаточно вязким, с другой стороны, так как в системе Fe-Ca практически отсутствует взаимная растворимость. Эти требования могут быть реализованы в температурном диапазоне расплава 900-1000°C. Заполняют профиль расплавом на уровне 2/3…3/4 от диаметра профиля. После заполнения оболочки расплавом кальция производят формирование трубчатой оболочки заданного диаметра d, обжимая продольные кромки U-образного профиля внахлест, затем проволоку охлаждают и извлекают на воздух для дальнейшего использования. Все стадии способа (формирование оболочки, наполнение ее расплавом кальция, обжатие кромок наполненной металлической оболочки, охлаждение) проводят в атмосфере аргона.
Предложенные кальцийсодержащая проволока для обработки металлических расплавов и способ ее получения по сравнению с известными позволяет изготовить кальцийсодержащую проволоку с наполнителем, имеющим высокое содержание активного кальция и повышенный коэффициент заполнения, а следовательно, снизить расход проволоки, необходимой для обработки заданного количества металла.
Claims (2)
1. Способ получения кальцийсодержащей проволоки для обработки металлических расплавов, включающий формирование металлической оболочки U-образного профиля, заполнение U-образного профиля металлической оболочки наполнителем и обжатие перемещаемой металлической оболочки с наполнителем, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют вытекающий из тигля расплав чистого кальция с температурой 900-1000°С, которым заполняют металлическую оболочку, после заполнения производят обжатие продольных кромок U-образного профиля трубчатой металлической оболочки внахлест с последующим ее охлаждением, при этом заполнение расплавом, формирование обжатия и охлаждение трубчатой оболочки ведут в инертной среде аргона.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость перемещения U-образной металлической оболочки соответствует скорости вытекания расплава кальция из тигля.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014143380A RU2639742C2 (ru) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | Способ получения кальцийсодержащей проволоки для обработки металлических расплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014143380A RU2639742C2 (ru) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | Способ получения кальцийсодержащей проволоки для обработки металлических расплавов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014143380A RU2014143380A (ru) | 2016-05-20 |
| RU2639742C2 true RU2639742C2 (ru) | 2017-12-22 |
Family
ID=56011863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014143380A RU2639742C2 (ru) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | Способ получения кальцийсодержащей проволоки для обработки металлических расплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2639742C2 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2011685C1 (ru) * | 1993-02-09 | 1994-04-30 | Александр Алексеевич Неретин | Способ изготовления рафинирующей добавки из кальция в форме проволоки |
| US6508857B2 (en) * | 1998-12-10 | 2003-01-21 | Minerals Technologies Inc. | Method for treating molten metal with cored wire |
| RU2401868C2 (ru) * | 2005-01-28 | 2010-10-20 | Инджекшн Эллойз Лимитед | Провод для рафинирования расплавленного металла и способ его изготовления |
-
2014
- 2014-10-28 RU RU2014143380A patent/RU2639742C2/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2011685C1 (ru) * | 1993-02-09 | 1994-04-30 | Александр Алексеевич Неретин | Способ изготовления рафинирующей добавки из кальция в форме проволоки |
| US6508857B2 (en) * | 1998-12-10 | 2003-01-21 | Minerals Technologies Inc. | Method for treating molten metal with cored wire |
| RU2401868C2 (ru) * | 2005-01-28 | 2010-10-20 | Инджекшн Эллойз Лимитед | Провод для рафинирования расплавленного металла и способ его изготовления |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014143380A (ru) | 2016-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1848553B1 (en) | Wire for refining molten metal and associated method | |
| RU2639742C2 (ru) | Способ получения кальцийсодержащей проволоки для обработки металлических расплавов | |
| CN101798650B (zh) | 低气体含量金属锰锭及其制备方法 | |
| CN105087975B (zh) | 一种用于生产铝合金的高含量钛添加剂及其制备方法 | |
| CN102808063A (zh) | 高纯金属钙包芯线的制造方法 | |
| CN1465733A (zh) | 高镁合金包芯线的芯剂及芯线的制作工艺 | |
| RU2725446C1 (ru) | Кальцийсодержащая проволока для ковшевой обработки стали | |
| JPH07179926A (ja) | 金属カプセル添加剤 | |
| CN101522922B (zh) | 钢包中钢的脱氧方法 | |
| KR102069387B1 (ko) | 용탕 정련용 와이어 및 그 제조방법 | |
| JP2006312174A (ja) | 溶融金属の連続鋳造方法 | |
| RU2569621C1 (ru) | Способ производства ниобийсодержащей стали | |
| JPH05311225A (ja) | 溶鋼中Ａｌ２Ｏ３の凝集防止方法 | |
| RU2677812C2 (ru) | Проволока для обработки металлургических расплавов | |
| RU2599464C2 (ru) | Шихта и способ алюминотермического получения сплава на основе хрома с ее использованием | |
| RU2317337C2 (ru) | Порошковая проволока для присадки магния в расплавы на основе железа | |
| US6840980B2 (en) | Method for eliminating bismuth from molten lead by adding calcium-magnesium alloys | |
| US9340843B2 (en) | Wire for refining molten metal and associated method of manufacture | |
| RU2304623C1 (ru) | Способ легирования стали марганцем | |
| JP2004346352A (ja) | 溶鋼へのＢｉ添加方法 | |
| CN106001993B (zh) | 一种自熔性合金粉末掺杂改性自保护堆焊药芯焊丝及其制备方法 | |
| SU835609A1 (ru) | Способ получени стальных слитков | |
| WO2024127033A1 (en) | Wire for refining molten metal | |
| RU2391412C2 (ru) | Проволока с наполнителем на основе силикокальция для внепечной обработки стали и способ ее изготовления | |
| RU2345146C1 (ru) | Порошковая проволока с наполнителем силикокальций с магнием для внепечной обработки стали |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |