UA135768U - Порошковий дріт для позапічної обробки металургійних розплавів - Google Patents

Abstract

Порошковий дріт для позапічної обробки металургійних розплавів містить сталеву оболонку, порошковий наповнювач і стрижень, що виходить за межі кінців порошкового дроту в розмірі до 100 мм. Як матеріал стрижня використовують будь-який матеріал, що не містить шкідливих для металевого розплаву домішок, при співвідношенні модулів пружності стрижня до оболонки на рівні 0,25-1,25.

Description

Корисна модель належить до чорної металургії, а саме - до позапічної обробки металургійних розплавів порошковим дротом.

Відомий порошковий дріт або стрічка, описаний в патенті України на корисну модель Мо 21242 (МПК" С21С 7/00, 8220 11/10, публ. 2007р., Бюл. Ме 3), що складається з оболонки з наповнювачем, причому оболонку виконано зі сталі з низьким вмістом кремнію. При цьому як наповнювач використовують порошкоподібний алюмінієвмісний матеріал, що додатково містить

А29Оз при наступному співвідношенні компонентів, 9о за масою: алюмінієвмісний матеріал - 93,0-99,0;

АІ2Оз3-1,0-7,0.

Зазначений порошковий дріт або стрічка має низку недоліків: не забезпечена механічна міцність що пояснюється недостатньою міцністю металевої оболонки; низька ефективність процесу рафінування металевого розплаву, спричинена неможливістю введення реагентів на значну глибину (оболонка порошкового дроту/стрічки розплавляється дуже швидко і не дозволяє подавати реагенти у глибину розплаву).

Також відомий обраний авторами у якості прототипу порошковий дріт для позапічної обробки металургійних розплавів (Див. патент України на корисну модель Ме 45637, МПК" В22Е 5/12, С21С 77/00, публ. 2009р.), що конструктивно складається із сталевої оболонки, порошкового наповнювача і металевого стрижня необхідного перерізу та геометричної форми.

При цьому металевий стрижень виходить за межі кінців порошкового дроту в розмірі до 100 мм.

Технічному рішенню-прототипу притаманні такі недоліки: - недостатня ефективність введення активних реагентів у розплав (неможливість введення порошкового дроту у розплав на значну глибину); неможливість забезпечення достатньої вертикальної жорсткості порошкового дроту при різних швидкостях її введення у розплав.

В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності введення активних реагентів у розплав.

Поставлена задача вирішується тим, що порошковий дріт для позапічної обробки металургійних розплавів містить сталеву оболонку, порошковий наповнювач і стрижень, що виходить за межі кінців порошкового дроту в розмірі до 100 мм. Як матеріал стрижня

Зо використовують будь-який матеріал, що не містить шкідливих для металевого розплаву домішок, при співвідношенні модулів пружності стрижня до оболонки на рівні 0,25-1,25.

Спільні ознаки заявленого технічного рішення в порівнянні з найближчим аналогом: наявність в конструкційному складі порошкового дроту сталевої оболонки, порошкового наповнювача та стрижня; конструктивне виконання стрижня з виходом до 100 мм за межі кінців порошкового дроту;

Відмінні ознаки в порівнянні з прототипом: використання у якості матеріалу стрижня будь-якого матеріалу, що не містить шкідливих для металевого розплаву домішок (метали, сплави, неметалеві полімерні композиції та інші.); співвідношення модулів пружності стрижня до оболонки порошкового дроту на рівні 0,25- 1,25.

В сучасних умовах розроблена значна кількість конструкційних матеріалів, що мають близькі механічні властивості до металів і сплавів. Тому стрижень у конструкції порошкового дроту може бути виконаний з будь-якого матеріалу, що не містить шкідливих для металевого розплаву домішок (зокрема у випадку обробки сталі сірки та фосфору).

При використані порошкового дроту, оснащеного стрижнем, ефективність введення активних реагентів у розплав залежить від можливості подачі активного реагенту безпосередньо у об'єм розплаву. Введення порошкового дроту у глибину розплаву забезпечується при достатній жорсткості його конструкції, яка досягається при додержанні оптимального співвідношення модулів пружності стрижня і оболонки.

При співвідношенні модулів пружності стрижня і оболонки порошкового дроту менше 0,25 не забезпечується достатня жорсткість конструкції. Оболонка порошкового дроту нагрівається і втрачає міцністні властивості, а стрижень немає достатньої жорсткості, внаслідок чого знижується ефективність введення активного реагенту у розплав (активний реагент вводиться практично на поверхню розплаву).

При співвідношенні модулів пружності стрижня і оболонки порошкового дроту більше 1,25 при подачі дроту у ківш руйнується оболонка дроту за рахунок зміни напряму її руху, і активний реагент потрапляє на поверхню розплаву у ковші. При цьому значно знижується ефективність засвоєння активного реагенту розплавом.

При співвідношенні модулів пружності стрижня і оболонки порошкового дроту на рівні 0,25- бо 1,25 забезпечується достатня жорсткість конструкції дроту та одночасно виключається руйнування його оболонки на початкових стадіях введення у розплав. При цьому забезпечується максимальна ефективність введення активних реагентів у розплав.

Порошковий дріт розробленої конструкції складається з сталевої оболонки, всередині якої знаходиться порошковий наповнювач та стрижень, виконаний з будь-якого конструкційного матеріалу, що не містить шкідливих для металевого розплаву домішок, та виходить за межі кінців порошкового дроту в розмірі до 100 мм.

Порошковий дріт запропонованої конструкції подається у металевий розплав, при цьому сталева оболонка захищає порошковий наповнювач від взаємодії з окислювальною газовою фазою на початкових етапах введення, а стрижень надає порошковому дроту вертикальної жорсткості та дозволяє вводити порошковий наповнювач безпосередньо у об'єм розплаву.

Приклад використання порошкового дроту запропонованої конструкції:

У виробничих умовах проводилася обробка сталі у 100-ї сталерозливному ковші порошковим дротом з наповнювачем із силікокальцію марки СК-40. При цьому використовувався порошковий дріт діаметром 13 мм, оснащений сталевим стрижнем при співвідношенні модулів пружності стрижня і оболонки порошкового дроту на рівні 1,1. Вміст активного реагенту складав 190 г/м довжини порошкового дроту. Кількість порошкового дроту, що була використана для обробки металу у ковші, склала 36 м. При цьому при обробці сталі порошковим дротом з наповнювачем з силікокальцію марки СК-40 досягнуто кінцевий вміст кальцію у металі на рівні 0,0025 95.

З метою визначення технологічної ефективності запропонованої конструкції порошкового дроту була проведена серія дослідних обробок сталі у 100-т ковшах 13 мм порошковим дротом з наповнювачем із силікокальцію марки СК-40 з використанням порошкового дроту розробленої конструкції та вказаної у прототипі. Обробку проводили, виходячи з введення однакової кількості порошкового дроту на обробку одного ковша. В кожній серії експерименту входило по З обробки.

Результати визначення технологічної ефективності порошкового дроту запропонованої конструкції представлені у таблиці 1.

Таблиця 1

Відношення модулів . . .

Вид порошкового й Витрата дроту на | Вміст кальцію у сталі пише В оболонки порошкового дроту 0,0016-0,0019 0,0018-0,0022 "ГТрозроблена ' 0,0022-0,0027 36 ' 0,0021-0,0026 0,0017-0,0021 ' 0,0019-0,0023

Відповідно до даних, представлених у таблиці, можна зробити висновок про більш високу технологічність розробленої конструкції порошкового дроту у порівнянні з конструкцією, вказаною у аналогу.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

   Порошковий дріт для позапічної обробки металургійних розплавів, що містить сталеву оболонку, порошковий наповнювач і стрижень, що виходить за межі кінців порошкового дроту в розмірі до 100 мм, який відрізняється тим, що як матеріал стрижня використовують будь-який матеріал, що не містить шкідливих для металевого розплаву домішок, при співвідношенні модулів пружності стрижня до оболонки на рівні 0,25-1,25.