UA124403U - Сплав силікокальційбарій для ковшової обробки сталі - Google Patents
Сплав силікокальційбарій для ковшової обробки сталі Download PDFInfo
- Publication number
- UA124403U UA124403U UAU201709919U UAU201709919U UA124403U UA 124403 U UA124403 U UA 124403U UA U201709919 U UAU201709919 U UA U201709919U UA U201709919 U UAU201709919 U UA U201709919U UA 124403 U UA124403 U UA 124403U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- alloy
- barium
- alloys
- calcium
- steel
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229910000882 Ca alloy Inorganic materials 0.000 title abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 17
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 12
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 49
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 2
- OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N calcium;silicon Chemical compound [Ca]=[Si] OSMSIOKMMFKNIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 description 3
- 229910000600 Ba alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910021346 calcium silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 2
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 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
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000718541 Tetragastris balsamifera Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 iron-silicon-barium-oxygen Chemical compound 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Сплав силікокальційбарій для ковшової обробки сталі містить кремній, кальцій і барій.
Description
Корисна модель належить до галузі чорної металургії, зокрема до присадних матеріалів для ковшової обробки сталі.
Присадні матеріали, що містять лужно-земельні метали (ЛЗ3М) для ковшової обробки сталі використовують у вигляді кускових (фракціонованих) або порошкових подвійних або потрійних сплавів ЛЗМ. Сплави кальцію ГОСТом 4762-91 регламентують по вмісту основних компонентів: до 30 95 Са і до 25 95 Бе. Стандарти США, наприклад, встановлюють концентрації кальцію 25-
ЗО 95 і кремнію 50-75 95. Сплави барію по ТУ 0823000-006-311780390-2001 містять 55-65 95
Зін20-25 95 Ва-Ре (решта). Сертифіковані сплави ЛЗМ містять кремній, який є зв'язуючим елементом між залізом, кальцієм і барієм, утворюючи комплексні інтерметаліди та силіциди, що забезпечують термодинамічну, механічну і термічну міцність сплавів.
Найбільш близьким за технічною суттю і одержуваним результатом є сплав силікобарій
ІПат. 93964 Україна, МПК (2014.01), С21С 7/00. Сплав кремнію з барієм - силікобарій - для обробки металургійних розплавів. Опубл. 27.10.2014, Бюл. Мо 20), що містить (мас. Ус): 5-95
Ватзві (решта).
Але в рідкій сталі тверді розчини силіцидів розчиняються і знаходяться в рідкому стані до температур термічної стабільності, яка залежить від складів силіцидів. Аналіз структурно- хімічного стану силіцидів заліза і кальцію показує, що силіциди заліза стехіометричного складу, наприклад, Ребіг2, що відповідають складу феросиліцію марки ФС45, розпадаються при температурах 1400-1600 "С, силікокальцій марки СКЗО (5ізСа) розпадається при температурах 1250-1500 "С. Таким чином, при температурах рідкої сталі » 1600 "С залізо і кремній силіцидів зберігаються в рідкому стані, тоді як кальцій переходить в газоподібний стан, що викликає підвищений піроефект при ковшовій обробці сталі. Силіциди барію, на відміну від силіцидів кальцію, в рідкої сталі розпадаються з утворенням рідкого барію без піроефекту.
В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності рафінування і ступеня засвоєння лігатури при ковшовій обробці сталі лужноземельними металами за рахунок оптимізації складу комплексних сплавів системи 5і-Са-Ва.
Поставлена задача досягається тим, що для ковшової обробки сталі використовують сплав силікокальційбарій, що містить кремній, кальцій і барій, і включає інгредієнти при такому співвідношенні (мас. 95): кальцій 10,0-35,0 барій 55,0-80,0 кремній 6,0-14,0,
Зо при цьому під час виготовлення сплаву як шихтові матеріали використовують суміші окремих компонентів 5інСаВа і/або їх сплави, що відповідають стехіометричному складу проміжних фаз потрійної системи 5і-Са-Ва.
Комплексні сплави барію не тільки знижують піроефект, але і підвищують якість сталі за рахунок зниження забрудненості металевого розплаву неметалічними включеннями |Рябчиков
И.В. Кремнистье ферросплавь и модификаторьї нового поколения. Производство и применение/ И.В. Рябчиков, В.Г. Мизин, В.В. Андреев// Челябинск: ЮУрГу. - 2013. - 295 сі.
Кальцій і барій не розчиняються у рідкому залізі і знаходяться в вигляді неметалічних включень оксидів, сульфідів, оксісульфідів, які утворюються і видаляються з металу з різною швидкістю.
Останнє пов'язано з різною фізико-хімічної природою ЛЗМ, яка визначається квантово- механічними параметрами атомів кальцію і барію (Гроцан А.Й. О природе химической связи злементов в металлургических фазах/ А.И. Троцан, П.С. Харлашин, Б.Ф. Белов// Изв. ВУЗов.
ЧМ. - 2002. - Мо 4. - С. 60-63). В першу чергу утворюються і видаляються неметалеві включення, що містять барій - силікати барію, кількість яких залежить від окислення металу і марочного складу сплаву |Белов Б.Ф. Анализ структурно-химического состояния и классификация оксидньїх и металлических фаз системьї железо-кремний-барий-кислород. Сообщение 1.
Дуплекс-система 5іО2-ВаО/5і-Ва/ Б.Ф. Белов, А.М. Троцан, И.Л. Бродецкий и др.// Процессь литья. - 2016. - Мо 5. - С. 3-12).
Заявлений сплав отримують вуглетермічним способом. Плавлять і відновлюють суміш при температурах 1600-1700 "С. Як флюс використовують алюмовмісний матеріал. Дослідні плавки сплавів СТОКЗ5Ба55 і С20К40Ба40 виконувалися у печі потужністю 1600 кВ.А.
Марочний склад сплавів характеризується співвідношенням (Са Ва)/5і, яке визначає хімічну активність в процесах рафінування металевого розплаву і модифікування неметалевих включень. Для низько-кременистих сплавів це співвідношення дорівнює 6,0-26,0, температура ліквідусу складає 690-1160 "С.
Комплексні ЛЗ3М-сплавіви, що містять компоненти у заявлених кількостях, за умов, що їх склад відповідає поміжним фазам системи 5і-Са-Ва, мають більш високу ефективність розкислення сталі і модифікування неметалевих включень (НМВ) у порівнянні із бінарними сплавами силікокальцію і силікобарію, використаними окремо, чи у вигляді механічної суміші.
У таблиці наведені порівняльні характеристики ефективності ЛЗ3М-сплавів заявленого складу і таких, що не відповідають йому. У всіх дослідних плавках було оброблено дослідну партію сталі марки О8Г2МФБ масою 2 т за допомогою порошкового дроту. Лігатуру вводили у кількості 1,0 кг/т у вигляді порошку фракцією 0,3-0,6 мм.
Було проведене дослідження ефективності сплаву за прототипом (Таблиця, п. 1), що не містить кальцію. Було використано відомий промислово виготовлений сплав силікобарію марки
С45Ба55. Сплав вводили до розплаву сталі марки О8Г2МФБ за допомогою порошкового дроту у кількості 1,0 кг/т. Аналіз показує, що в заданих умовах видаляється 620 ррт кисню з утворенням 1,87 кг/т модифікованих неметалічних включень.
Таблиця
Порівняння ефективності ЛЗ3М-сплавів при витраті лігатури 1,0 кг/т
Ме Кількі Маса о . ількість Примітка п/п Марочний | видаленого кисню, неметалевих р склад і | Са включень. ррт кг/г 11 2 13314151 6 | 7 її в
Прототип. Не містить опр севаввмно 1560) бю 01067 дищю 2 |сС5К35Бабо 6,0 |34,6594| 705 | 1,94 Оптимальнийсклад.7/-/:УЗО
Сплав системи 5і-Са-Ва
З ІС20К40Ба40)| 21,0 | 40,1 | 38,9 640 2,02 неоптимального складу - надто низький вміст барію
Сплав системи 5і-Са-Ва, 4 ІСТОКтТОБавої 8,2 |11,7 | 80,0 1,99 що містить барій близько верхньої границі
Сплав системи 5і-Са-Ва, 5 |С1ОКЗ35Ба551| 11,4 | 32,7 | 55,9 680 1,95 що містить барій близько нижньої границі
Приклад 1 (Таблиця, п. 2) Була виготовлена і випробувана лігатура, яка являє собою не механічну суміш, а потрійний сплав системи 5і-Са-Ва, що відповідає силіциду ЗіСаз«Ва». Сплав отримували у графітових тиглях при температурі 1650 С у захисній атмосфері. До тигля завантажувалися наступні компоненти шихти у відповідній кількості: 0,120 кг 5і, 0,700 кг Са, 1,188 кг Ва. З отриманого сплаву виготовлялися виливки, які потім піддавалися дробленню і розмелу з отриманням порошку фракцією 0,3-0,6 мм. Отриманий порошок сплаву вводили до розплаву сталі марки 0О8Г2МФБ за допомогою порошкового дроту у кількості 1,0 кг/т. При обробці таким сплавом зі сталі видаляється 705 ррт кисню з утворенням 1,94 кг// модифікованих неметалічних включень. Цей варіант є найбільш ефективним із розглянутих - максимальна кількість видаленого кисню при мінімальній кількості утворених неметалічних включень.
Приклад 2 (Таблиця, п. 3) Було виготовлено і досліджено потрійний сплав системи 5і-Са-Ва, вміст кремнію у якому більше заявленого діапазону, а вміст барію менше заявленого діапазону.
Даний сплав виготовлявся способом аналогічним попередньому, але компоненти шихти завантажувалися у наступній кількості: 0,420 кг 5і, 0,800 кг Са, 0,778 кг Ва. З отриманого сплаву виготовлялися виливки, які потім піддавалися дробленню і розмелу з отриманням порошку
Зо фракцією 0,3-0,6 мм. Отриманий порошок сплаву вводили до розплаву сталі марки О8Г2МФБ за допомогою порошкового дроту у кількості 1,0 кг/т. При обробці отриманим сплавом з розплаву сталі видаляється 640 ррт кисню з утворенням 2,02 кг/т неметалічних включень. Це є більш ефективним варіантом у порівнянні з прототипом. Але його ефективність нижче у порівнянні навіть із сумішшю з силікокальцію марки С75К25 і силікобарію марки С45Баб55 і значно нижче, ніж при використанні сплаву з прикладу 1, склад якого відповідає силіциду 5іСаазВа».
Приклад З (Таблиця, п. 4) Було виготовлено і досліджено потрійний сплав системи 5і-Са-Ва, вміст барію у якому близький до верхньої границі. Даний сплав виготовлявся способом аналогічним попередньому, але компоненти шихти завантажувалися у наступній кількості: 0,164 кг 5і, 0,234 кг Са і 1,600 кг Ва. З отриманого сплаву виготовлялися виливки, які потім піддавалися дробленню і розмелу з отриманням порошку фракцією 0,3-0,6 мм. Отриманий порошок сплаву вводили до розплаву сталі марки О8Г2МФБ за допомогою порошкового дроту у кількості 1,0 кг/т. При обробці отриманим сплавом з розплаву сталі видаляється 690 ррт кисню з утворенням 1,99 кг/т неметалічних включень Сплав даного сплаву є досить ефективним, але поступається сплаву С5КЗ35Бабо, що відповідає силіциду 5іСа«Ва».
Приклад 4 (Таблиця, п. 5) Було виготовлено і досліджено потрійний сплав системи 5і-Са-Ва, вміст барію у якому близький до верхньої границі. Даний сплав виготовлявся способом аналогічним попередньому, але компоненти шихти завантажувалися у наступній кількості: 0,228 кг 5і, 0,654 кг Са, 1,118 кг Ва. З отриманого сплаву виготовлялися виливки, які потім піддавалися дробленню і розмелу з отриманням порошку фракцією 0,3-0,6 мм. Отриманий порошок сплаву вводили до розплаву сталі марки О8Г2МФБ за допомогою порошкового дроту у кількості 1,0 кг/т. При обробці отриманим сплавом з розплаву сталі видаляється 680 ррт кисню з утворенням 1,95 кг/т неметалічних включень Сплав даного сплаву є досить ефективним, але поступається сплаву С5КЗ35Бабо, що відповідає силіциду 5іСа«Ва».
Виготовлення сплаву, що заявляється, може бути впроваджено у виробництві високоякісних низьковуглецевих конструкційних сталей переважно з низьким вмістом кремнію (менше 0,2 Об), наприклад: Ст.2пс, О8Ю, 16Д, а також ОВГ2ДНФЛ чи 08Г2МФБ за умов необхідності отримання зниженого вмісту кремнію у них.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Сплав силікокальційбарій для ковшової обробки сталі, що містить кремній, кальцій і барій, який відрізняється тим, що включає інгредієнти, при такому співвідношенні (мас. 95): кальцій 10,0-35,0 барій 55,0-80,0 кремній 6,0-14,0,при цьому під час виготовлення сплаву як шихтові матеріали використовують суміші окремих компонентів 5ітСанвВа і/або їх сплави, що відповідають стехіометричному складу проміжних фаз потрійної системи 5і-Са-Ва.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201709919U UA124403U (uk) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Сплав силікокальційбарій для ковшової обробки сталі |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201709919U UA124403U (uk) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Сплав силікокальційбарій для ковшової обробки сталі |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA124403U true UA124403U (uk) | 2018-04-10 |
Family
ID=61874400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201709919U UA124403U (uk) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Сплав силікокальційбарій для ковшової обробки сталі |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA124403U (uk) |
-
2017
- 2017-10-13 UA UAU201709919U patent/UA124403U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2733772C1 (ru) | Способ изготовления сплавов феррованадия на основе алюминотермического самораспространяющегося градиентного восстановления и рафинирования шлаком | |
| KR102493172B1 (ko) | 주철 접종제 및 주철 접종제의 생성 방법 | |
| CN112281006B (zh) | 再生铝合金中富铁相的形态调控方法 | |
| CN102337452B (zh) | 一种低合金耐热铸铁的制备方法 | |
| US4652299A (en) | Process for treating metals and alloys for the purpose of refining them | |
| US2675308A (en) | Art of using magnesium-containing addition agents to produce spheroidal graphite cast iron | |
| CN102839292A (zh) | 用于铝硅镇静钢脱氧的超低钛超低碳高硅铝铁合金及其制备方法 | |
| UA124403U (uk) | Сплав силікокальційбарій для ковшової обробки сталі | |
| CN109536840A (zh) | 一种用微镁处理提升连铸高品质模具钢及其制备方法 | |
| RU2620206C2 (ru) | Способ графитизирующего модифицирования чугуна | |
| CN101565792B (zh) | 一种冶炼硼钢的方法 | |
| US2760859A (en) | Metallurgical flux compositions | |
| CN104946849B (zh) | 多元铝铁合金脱氧剂及其制备方法 | |
| US3158466A (en) | Product for refining effervescent, quiescent and semi-quiescent steel in the casting | |
| US1945260A (en) | Composition of matter and process of treating molten metals | |
| RU2588965C1 (ru) | Способ модифицирования чугуна | |
| RU2374349C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащих сплавов | |
| UA119599C2 (uk) | Сплав силікокальційбарію для ківшової обробки сталі | |
| RU2567928C1 (ru) | Модифицирующая смесь для внепечной обработки стали | |
| RU2779272C1 (ru) | Модификатор для железоуглеродистых расплавов и способ его изготовления | |
| RU2704678C1 (ru) | Способ модифицирования чугуна и модификатор для осуществления способа | |
| SU1224349A1 (ru) | Брикет дл модифицировани чугуна | |
| RU2145356C1 (ru) | Способ конвертерной плавки с использованием металлизованных материалов | |
| JP3726258B2 (ja) | 製鋼用Ｆｅ−Ｃｅ−Ａｌ合金および溶鋼へのＣｅ添加方法 | |
| RU2270266C2 (ru) | Лигатура для модифицирования и легирования сплавов |