SU889720A1 - Брикет дл легировани стали - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к черной таллургии, в частности к смес м дл рафинировани  стали. Известна экзотермическа  смесь легировани  стали 1 , содержаща  надиевый шлак, алюминий, кремний. кальций в следующем соотношении, вес.%: Ванадиевый шлак Основа Алюминий8-16 Кремний -12 КальцийДо 5 Недостатком смеси  вл етс  низк подвижность образующегос  шлака и вследствие этого низка  степень из влечени  ванади . Известна также экзотермическа  смесь дл  легировани  стали ванади ем 2, содержаща  компоненты в сл дующем соотношении, вес.%: Алюминий8-16 Кремний -12 КальцийДо 5 Окись кальци  . 8-15 Ванадиевый шлак Остальное Недостаток смеси состоит в том, что при использовании окиси кальци  дл  разжижени  шлака металл насыщаетс  водородом, так как окись кальци  обладает высокой гигроскопичностью. Наиболее близкой по достигаемому эффекту  вл етс  экзотермическа  смесь дл  легировани  металлов 3, содержаща  окислы ванади  в составе ванадиевого шлака, алюминий, кремний в составе силикокальци , плавиковый шпат (фтористый кальций), титан и бихромат кали  (калиевый хромпик) в следу(ощем соотношении, вес.: Ванадиевый шлак Основа Алюминий5,3-13,9 Силикокальций 10,5-20,8 Плавиковый .шпат 5-15 Титан1-3 Бихромат кали  0,03-0,05 Недостаток смеси состоит в том, то применение в качестве ванадийсодержащего вещества ванадиевого шлака с относительно низким () содержанием окислов ванади  затрудн ет процесс легировани  стали ванадием, например, при электрошлаковом перепла ве (ЗПШ). Примеси, содержащиес  в ванадиевом шлаке,существенно измен ют технологические свойства шлака и привод т к нарушению электрического и теплового режима плавки. Использовани смеси данного состава в порошкообразном виде при введении в кристаллизато приводит к интенсивному окислению вос становителей кислородом воздуха, что существенно снижает степень извлечени  ванади  из его окислов. Целью изобретени   вл етс  увеличение степени извлечени  ванади  из окислов. Цель достигаетс  тем, что брикет , дл  легировани  стали, содержащий окислы ванади , алюминий, кремний, фтористый кальций и калиевый хромпик дополнительно содержит марганец и жид . кое стекло при следующем соотношении компонентов, вес.%: Окислы ванади  30-55 Алюминий20-ЛО Кремний2-28 Марганец2-28 фтористый кальций 2-10 Жидкое стекло 5-7 Калиевый хромпик 0,3-1,0 Использование в качестве ванадийсодержащего сырь  окислов ванади  уменьшает расход легирующей смеси и уменьшает, например, при ЭШП загр з нение рабочего флюса примес ми из ле гирующей смеси. Введение в состав брикета 30-55 окислов ванади  позвол ет легировать сталь ванадием в широком диапазоне концентраций. Умен шение количества окислов ванади  ниже 30 снижает интенсивность процесса легировани  стали ванадием. Содер жание в брикетах окислов ванади  более 55% приводит к необходимости иметь большое количество восстановителей и, как следствие этого, к выделению большого количества тепла и нарушает тепловой режим плавки ЭШП. При содержании алюминиевого порош ка в составе брикета менее 201 невоз можно обеспечить полное восстановление ванади  из его окислов. Содержа: ние алюмини  выше tO приводит к повышенному расходу алюмини  и увеличе нию его концентрации в металле. Введение в состав брикета 20-kO% алюми . 4 ни  обеспечивает достаточно полное восстановление окислов ванади  и оптимальное содержание в металле алюмини  „ Наличие в составе брикета 2-28% марганца позвол ет получить высокую степень извлечени  ванади  вследствие того, что марганец, раствор   восстановленный ванадий, уменьшает его активность в образующемс  сплаве и смещает реакции в сторону образовани  ванади . При содержании марганца менее 2% активность ванади  в сплаве высока , вследствие чего затрудн етс  процесс его восстановлени . При увеличении количества марганца более 28% снижаетс  термичность брикета, что приводит к повышению в зкости образую-; щегос  шлака и уменьшению степени извлечени  ванади . Кремний, как и марганец, раствор ет восстановленный ванадий и, кроме ванади . При растворении ванади  в кремний образуютс  силициды ванади , что способствует уменьшению активности ванади  и, следовательно, повышению его извлечени  из окислов. При содержании кремни  в составе брикета .менее 2% образование силицидов затрудн етс . При увеличении количества кремни  более 28% снижаетс  термичность смеси и уменьшаетс  степень извлечени  ванади . Содержание в составе брикета 2-10% фтористого кальци  интенсифицирует процесс алюминотермического FoccTaновлени  вследствие растворени  окис-, ной пленки на поверхности алюмини . При введении в состав брикета менее 2% фтористого кальци  интенсификаци  процесса восстановлени  не наблюдаетс . При содержании более 10% фтористого кальци  снижаетс  термичность смеси, так как часть выдел ющегос  при реакции тепла, расходуетс  на расплавление фтористого кальци . Содержание жидкого стекла менее 5% недостаточно дл  получени  плотного прессованного брикета. Увеличение содержани  жидкого стекла выше 7% приводит к загр знению шлака посторонними примес ми, содержащимис  в жидком стекле. При использовании смеси порошков алюминий в значительной степени окисл етс  кислородом воздуха, вследствие чего уменьшаетс  использование алюмини  и извлечение ванади  из его окислов . При использовании брикетов реакци  восстайовлени  протекает в локальном объеме брикета, что увеличивает степень полезного использовани  алюмини  и повышает извлечение ванади  из его окислов.

Введение в состав брикета 0,3-1% калиевого хромпика, обладающего пассивирующими свойствами, исключает разрушение окисной пленки алюмини  при изготовлении брикетов с использованием в качестве св зки водных растворов жидкого стекла и способствует более полному использованию алюмини  в окислительно-восстановительных реакци х. При уменьшении калиевого хромпика менее 0,3 пассивирующее вли ние его не наблюдаетс . При увеличении количества хромпика более 1% возможно загр знение стали хромом, восстанавливающимс  из хромпика .

Ингредиенты смеси в порошкообразном виде дозируют, перемешивают и брикетируют. Брикетированную смесь подвергают сушке при 100-150°С.

Приме р.,Порошкообразные материалы перемешивают, брикетируют и просушивают при IGO-ISO C,

В табл. 1 представлен состав полученных брикетов.

Дл  изготовлени  брикетов используют техническую п тиокись ванади  с суммарным содержанием низших окислов равным 28. Опробрвание брикетов 1-5 провод т при электрошлаковом переплаве . На установке ЭШП с кристаллизатором диаметром 50 мМ переплавл ют 5 .электродов, изготовленных из углеродистой стали, следующего состава, %: ванадий 0,03, алюминий 0,01, кремний

0,08, марганец 0,09, железо и примеси - остальное.

Переплав провод т под флюсом АНФ6 (ЗО окиси алюмини  и 70 фтористого кальци ). В процессе переплава на поверхность флюса присаживают брикеты указанных составов. Масса наплавл емого слитка 1500-1700 г. Расход брикетов 8-10 г.

В полученных слитках определ ют

содержание ванади , алюмини , кремни  и марганца. В табл. 2 приведены результаты этих определений.

Дл  сравнени  по аналогичной методике наплавл ют слиток с использова- нием известной смеси. Компоненты вз ты в следующем соотношении, вес.: Ванадиевый шлак 62 Алюминий12

Силикокальций 15 Плавиковый шпат 9,95 Титан1,0

Бихромат кали  0,05 Расход смеси 19 г. После переплава содержание ванади , алюмини  и кремни  составл ет 0,10; 0,02; 0,18 соответственно . Усвоение ванади  93%.

Таким образом, предлагаемый состав брикетов позвол ет получать более высокое извлечение ванади  из его окислов , а также легировать металл ванади-; ем при меньшем расходе легирующей смеси .

Т а б л и ц а 1

Окислы ванади  Алюминий Кремний Марганец

Фтористый кальций Жидкое стекло Калиевый хромпик

100

100

100

100

Таблица 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Брикет для легирования стали, содержащий окислы ванадия, алюминий , кремний, фтористый кальций и калиевый хромпик, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени ²⁵ извлечения ванадия из окислов, он дополнительно содержит марганец и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Окислы ванадия

   Алюминий

   30-55 зо

   20-40

   Кремний2-28

   Марганец2-28

   Фтористый кальций2-10

   Жидкое стекло5-7

   Калиевый хромпик 0,3-1,0