SU761573A1 - Смесь для комплексной обработки чугуна и стали 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к обработке чугуна и стали в расплавленном состоянии.

Известен способ рафинирования стали от серы и кислорода жидкими известково-гли- 5 ноземистыми синтетическими шлаками [1].

Недостаток способа состоит в том, что применяемые шлаки увеличивают себестоимость 1 т стали на 4—5 руб. и не позволяют одновременно осуществлять микролеги- Ю рование стали редкоземельными элементами.

Известен способ микролегирования стали окислами редкоземельных элементов [2].

Недостаток способа состоит в том, что 15 используются дорогостоящие окислы с редкоземельными элементами и при этом не достигается одновременное осуществление процессов десульфурации, раскисления и микролегирования. 20

Совмещения процессов десульфурации, раскисления и микролегирования металла достигают путем обработки его десульфурирующим шлаком с добавкой сплавов

редкоземельных металлов. 25

Известна смесь для обработки металла, содержащая алюминий и фтористые соединения в соотношении (5—10):(7—12) [3].

Недостатком известной смеси является то,

что она, обеспечивая- рафинирование ме- 30

талла, не дает возможность одновременно

2

с этим проводить раскисление, десульфурацию и легирование.

Целью изобретения является одновременное осуществление рафинирования и микролегирования стали и чугуна. Достигается эта цель применением в смеси отвальных шлаков алюминотермического производства сплавов с редкоземельными металлами для обработки расплавленных чугуна и стали в качестве рафинирующего агента. При этом компоненты в смеси взяты в следующем соотношении, вес. % :

Отвальный шлак алюминотермического производства сплавов с редкоземельными металлами 45—90

Фтористые соединения, из группы:

Флюорит, плавиковый шпат 2—30 Алюминий 8—25

Отвальные шлаки алюминотермического производства сплавов с редкоземельными металлами имеют состав, вес. %:

Окислы редкоземельных эле-

ментов	5—25;
Глинозем	30—50;
Окись кальция	10—40;
Окись магния	0,5—30;
Окись кремния Углерод в виде карбида	1,0—20;
кальция	1,0-5,0.

„/· * "·* ' < *·. 'V * '5

.·’ -' '4 ' г г

761573

' " ' 3

Высокое содержание глинозема и окислов редкоземельных элементов с одной стороны и окислов щелочноземельных металлов с другой стороны позволяет использовать этот шлак в качестве десульфурирующего агента. Добавка разжижающих компонентов ускоряет процесс формирования десульфурирующих шлаков и обеспечивает пе только эффективную десульфурацию металла, но и рафинирование его от кислородных включений. Наличие в отвальном шлаке карбида кальция еще более усиливает рафинирующую способность шлака и позволяет использовать его в качестве раскисляющего агента.

При производстве сплавов с редкоземельными элементами полное извлечение ведущего элемента (суммы РЗМ) не достигается из-за высокой термодинамической прочности окислов редкоземельных элементов и ограниченного содержания алюминия в готовом сплаве. Поэтому отвальные шлаки содержат от 5до 25% недовосстановленных окислов редкоземельных элементов. В настоящее время эти шлаки являются отходами производства и не имеют промышленного использования.

4

Вместе с тем при добавке отвального шлака производства сплавов с редкоземельными элементами к расплавленному металлу (чугуну или стали) происходит частич5 пое восстановление редкоземельных элементов из шлака в металл, по-видимому за счет присутствующего в шлаке карбида кальция, и наблюдается эффект микролегирозанпя металла. Этот эффект усиливается

Ю при совместном введении отвального шлака производства сплавов с редкоземельными элементами и восстановителя (например, алюминия).

Отвальные шлаки производства сплавов

15 с редкоземельными элементами целесообразно использовать в дробленном или молотом виде при крупности частиц менее 5 мм, в десульфурирующих, раскисляющих, модифицирующих и прочих рафинирующих

20 смесях для обработки чугуна и стали в печи, ковше, изложнице, литейной форме, в промежуточном ковше и кристаллизаторе при непрерывной разливке стали.

25 Примеры осуществления:

Были опробованы 3 варианта смеси, приведенные в таблице.

Компонент смеси	Содержание компонента, вес %
смесь 1	смесь '2	смесь 3
Отвальный шлак алюминотермического производства сплавов РЗЭ	75	45	90
Плавиковый шпат	16,7	30	2
Алюминий	8,3	25	8

Первую смесь использовали для обработки стали, содержащей 0,75% марганца, 0,50% кремния, 0,17% углерода, 0,035% серы, 0,0120% кислорода. Смесь вводили на струю металла при выпуске его из дуговой печи в ковш в количестве 1,2% от веса стального расплава. После обработки в готовой стали получили 0,0120% серы, 0,0045% кислорода и 0,020% редкоземельных элементов.

Смесь № 2 в количестве 4,2 кг/т опробована при обработке стали с 0,3% углерода в изложнице. В результате обработки содержание серы в металле уменьшилось от 0,030 до 0,019%, кислорода от 0,0063 до 0,0041 %,. суммарное содержание РЗЭв стали составило 0,022%.

Смесь № 3 в количестве 20 кг/т опробовали для обработки струи стали при выпуске ее в ковш. Перед обработкой сталь содержала, вес. %: углерода 0,12, марганца 0,42, кремния 0,23, серы 0,039, кислорода 0,0074. После обработки смесью № 3 в металле уменьшилось содержание серы до

0,012%, кислорода до 0,0046%· Содержание РЗЭ составило 0,024%.

Claims (2)

Формула изобретения

1. Смесь для комплексной обработки чугуна и стали, содержащая алюминий и фтористые соединения, отл и ч а ю ща я ся тем, что, с целью одновременного осуществления процессов рафинирования и микролегирования металла, она дополнительно содержит отвальный шлак алюминотермического производства сплавов с редкоземельными металлами при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Отвальный шлак алюминотермического производства сплавов с редкоземельными металлами 45—90

Фтористое соединение из группы: Флюорит, плавиковый шпат 2—30 Алюминий 8—25

2. Смесь для комплексной обработки по π. 1, отличающаяся тем, что отвальный шлак алюминотермического произвол761573

ства сплавов с редкоземельными металлами имеет следующее соотношение компонентов, вес. %:

Окислы редкоземельных эле-

ментов 5—25 Глинозем 30—50 Окись кальция 10—40 Окись магния 0,5—30 Окись кремния 1,0—20 Углерод 1,0-5,0