SU865931A1 - Смесь дл модифицировани и десульфурации чугуна и стали - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к черной металлургии и может быть использовано дл  обработки чугуна и стали.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае- мому эффекту  вл етс  смесь 1 дл  модифицировани  и десульфурации чугуна и стали следующего состава, вес.%: Фториды редкоземель35-50 ных металлов Окислы редкоземель30-40 ный металлов 10-20 Силикат натри  Эфир этиловый ортокремиистой кис2-5 лот.,

Недостаток смеси заключаетс  в том, -что она не обеспечивает десульфура ию обрабатываемых сплавов. При обработке этой смесью чугуна невозможно получить глобул5 рную.форму графита .

Цель изобретени  - повышение десульфурирующей способности смеси и качества чугуна и стали.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что смесь, содержаща  окислы редкоземельных металлов iPBM), дополнитель но содержит алюминий и марганцевую РУДУ или прокатную окгшину при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Окислы редкоземельных металлов50-70

Алюминий15-25

Марганцева  руда или прокатна  окалина 15-25 При применении такой смеси в качестве десульфуратора выступают РЗМ,

10 восстановленные из окислоб, а в качестве модификатора - РЗМ, восстановленные из окислов, и невосстановленна , но побывавша  в контакте с окислами марганца при высоких температурах 1 2000С) часть окислов РЗМ.

ts Кроме того, образующиес  мелкодисперсные частицы Ау) способствуют дополнительному очищению металла от включений.

20

Окислы РЗМ примен ютс  в виде порошка фракцией 0,08 мм и менее, как источники редкоземельных элементов основного десульфуратора предлагаемой смеси.

25

Алюминий примен етс  в виде порошка фракцией 0,1-0,4 мм и играет роль восстановител  РЗМ из их окислов, а также  вл етс  необходимым компонентом дл  протекани  реакции взаимодей30 стви  с активным окислителем, в результате которой вьадел етс  необходимое количество тепла, требуемое дл  восстановлени  РЗМ.

Окислы марганца примен ютс  в виде порошка фракцией не более 0,4 м и  вл ютс  необходимым компонентом реакции взаимодействи  с активным восстановителем как источником тепла требуемого дл  восстановлени  РЗМ из их окислов. Окислы РЗМ и МпОд должны быть хорошо просушены.

Нижние и верхние пределы по содержанию компонентов смеси выбраны исход  из необходимости удовлетворени  тепловых условий протекани  реакций восстановлени  РЗМ из их окислов и достижени  достаточного эффекта десульфурации и мбдифицировани . При содержании окислов РЗМ в смеси более 70%, и MnOj 15% наблюдаетс  как недостаток А1 и МпО дл  обеспечени  процесса теплотой, так и недостаток А1 как восстановител , и поэтому самопроизвольно процесс не идет. При содержании окислов РЗМ в смеси менее 50%, и Mrt02 25% количество тепла от побочной реакции А1 с МпС. избыточно, процесс иде бурно, с выбросами, но выход по РЗМ получаетс  низким.

Механизм десульфурации и модифицировани - смесь предлагаемого состава заключаетс  в следующем.

При контакте смеси с жидким чугуном или сталью (при температуре выпуска или разливки) создаютс  услови  дл  протекани  экзотермической реакции взаимодействи  активных восстановител  и окислител  с выделением большого количества тепла (при взаимодействий А1 и МпС2 выдел етс  1150 кал/г шихты). При этом в локальных объемах смеси развиваетс  температура более 22Q°C. Тепло, выдел ющеес  при этом, а также высокое теплосодержание самого жидкого металла создают услови  дл  протекани  основной реакции - восстановлени  РЗМ из их окислов тем же восстановителем T.e.j,no сути дела, это реализаци  металлотермического способа получени  РЗМ в жидкой металлической ванне .:

Образующиес  при этом РЗМ взаимодействуют с примес ми жидкого метгшла (в том числе и с серой) и рафинируют его, а избыточные РЗМ и не восстановивша с  часть их окислов модифицируют металлическую матрицу при затвердевании металла.Модифицирующее действие не восстановленной части РЗМ обуславливаетс  их активацией в период пребывани  в зоне высоких температур в присутствии окислов марганца.

Пример. Проводили опыты по обработке чугуна и стали предлагаемой и известной смес ми.

Предлагаема  смесь была испытана в виде следующих составов, вес.%:

Окислы

50 60 70 50 60 70

Окислы РЗМ 25 20 15 25 20 15 Алюминий Марганце25 20 15 - - ва  руда Прокатна  окалина - - - 25 20 15

Смеси вводили в порошкообразном виде.

Опыты на чугуне производили путем отливки технологических проб с последующим исследованием химсостава и микроструктуры (формы графита) металла . Смеси вводили, на поверхность жидкого чугуна, расплавл емог в печи сопротивлени  (Таммана) в магнезитовом тигле с перемешиванием После вьщержки 1-1,5 мин отливали пробы весом 1 кг.

Результаты исследовани  приведены в табл.1.

Таблица 1

Эффективность предлагаемой смеси дл  обработки стали была опробована

на рельсовой среднеуглерЪлистой стали при отливке слитков массой 1,32 т.

Как известную, так и предлагаемую смеси вводили на одно изложницы до разливки в виде гранул 010-20 мм, Расход смесей 2,5 кг/т стали. Опытные слитки Прокатывали по действующей технологии на рельсы Р-50. Механические (сдаточные) свойства изучали на гор чекатаном металле. Металл дл  химанализа отбирали из мест, соответствующих головной части слитка .

Результаты испытаний приведены в табл.2.

Таблица 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Смесь для модифицирования и десульфурации чугуна и стали, содержащая окислы редкоземельных металлов, отличающаяся тем, что, с целью повышения десульфурирую-^' щей способности смеси ;и повышения качества чугуна и стали, она дополнительно содержит алюминий и марганцевую руду или прокатную окалину при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Окислы редкоземельных металлов Алюминий'

   Марганцевая руда или прокатная окалина