UA141020U

UA141020U - POWDER WIRE

Info

Publication number: UA141020U
Application number: UAU201905547U
Authority: UA
Inventors: Ігор Валерійович Паренчук; Игорь Валерьевич Паренчук
Original assignee: Ігор Валерійович Паренчук; Игорь Валерьевич Паренчук
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-03-25

Abstract

Порошковий дріт, з замковим з'єднанням діаметром 13 мм (з граничними відхиленнями +/-5 %) для позапічної обробки металургійних розплавів, що складається зі сталевої оболонки, металевого сердечника і наповнювача. Металевий сердечник виконаний з алюмінію або його сплавів у вигляді одного або декількох стрижнів загальною масою 80-100 гр/м, а наповнювач має в своєму складі кальцій, залізо, титан або кальцій, залізо, ванадій в співвідношенні, що забезпечує закриття замка оболонки при масі погонного метра наповнювача 50-80 гр.Powder wire, with a locking connection with a diameter of 13 mm (with maximum deviations +/- 5%) for out-of-furnace processing of metallurgical melts, consisting of a steel shell, a metal core and a filler. The metal core is made of aluminum or its alloys in the form of one or more rods with a total weight of 80-100 g / m, and the filler contains calcium, iron, titanium or calcium, iron, vanadium in a ratio that closes the shell of the shell at weight running meter of filler 50-80 gr.

Description

Корисна модель, що заявляється, належить до чорної металургії, а саме до позапічної обробки металу.The claimed utility model belongs to ferrous metallurgy, namely to non-furnace metal processing.

Відомий порошковий дріт для ковшової обробки рідкого металу, який складається з металевої оболонки і наповнювача у вигляді механічної суміші алюмінію і кальцію заданого фракціонованого розміру, який додатково містить титановмісний матеріал, при наступному співвідношенні елементів: кальцій 15-30 титан 10-30 алюміній решта.A known powder wire for ladle processing of liquid metal, which consists of a metal shell and a filler in the form of a mechanical mixture of aluminum and calcium of a given fractional size, which additionally contains titanium-containing material, with the following ratio of elements: calcium 15-30 titanium 10-30 aluminum the rest.

Недоліком цього дроту є те, що збільшення товщини оболонки не вирішує завдання підвищення засвоєння елементів наповнювача за рахунок збільшення обсягу обробленого металу, тому що при нагріванні і розм'якшенні оболонки порошковий дріт втрачає вертикальну спрямованість руху, і наповнювач може звільнятися ще до розплавлення оболонки у верхніх шарах розплаву (особливо для ковшів місткістю понад 100 т). Також на установці позапічної обробки металу ускладнюються стабільне розмотування бухти порошкового дроту з оболонкою підвищеної товщини через його жорсткість. Крім цього використання фракціонованого алюмінію в наповнювачі призводить до збільшення його окислення за рахунок більшої площі поверхні, що призводить до недостатнього розкислення металу і як наслідок перевитрати фракціонованого алюмінію.The disadvantage of this wire is that increasing the thickness of the sheath does not solve the problem of increasing the assimilation of the filler elements due to the increase in the volume of the treated metal, because when the sheath is heated and softened, the powder wire loses its vertical direction of movement, and the filler can be released even before the sheath melts in the upper layers of melt (especially for ladles with a capacity of more than 100 tons). Also, stable unwinding of a powder wire bay with a shell of increased thickness becomes difficult at the post-bake metal processing installation due to its rigidity. In addition, the use of fractionated aluminum in the filler leads to an increase in its oxidation due to a larger surface area, which leads to insufficient deoxidation of the metal and, as a result, overuse of fractionated aluminum.

Найбільш близьким за технічною суттю та ефектом, який досягається, є порошковий дріт для позапічної обробки металургійних розплавів, який конструктивно складається зі сталевої оболонки та порошкового наповнювача, який додатково як конструктивний елемент містить металевий стрижень необхідного перетину і геометричної форми, причому металевий стрижень виходить за межі порошкового дроту в розмірі до 100 мм. Цей дріт прийнятий за аналог.The closest in terms of technical essence and the effect that is achieved is a powder wire for out-of-fire processing of metallurgical melts, which structurally consists of a steel sheath and a powder filler, which additionally as a structural element contains a metal rod of the required cross-section and geometric shape, and the metal rod goes beyond the limits powder-coated wire up to 100 mm in size. This wire is taken as an analog.

Металевий стрижень дозволяє забезпечити жорсткість дроту при його введенні в розплав, але додаткова наявність хвостів металевого стрижня, які виходять за межі порошкового дроту, не обов'язкова, оскільки з'єднання кінця попередньої бухти з початком наступної виконується зварюванням стик в стик або механічно за допомогою трубки, в яку вставляються кінці бухт з подальшим обтисненням.The metal rod allows you to ensure the rigidity of the wire when it is introduced into the melt, but the additional presence of tails of the metal rod, which go beyond the boundaries of the flux-cored wire, is not necessary, since the connection of the end of the previous bay with the beginning of the next one is performed by butt welding or mechanically using a tube into which the ends of the bays are inserted with subsequent crimping.

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення порошкового дроту, який забезпечує необхідну жорсткість для звільнення наповнювача на заданій глибині ковша, підвищення засвоєння елементів наповнювача і підвищення ударної в'язкості металопродукції.The useful model is based on the task of improving the powder-coated wire, which provides the necessary rigidity to release the filler at a given depth of the bucket, increase the assimilation of filler elements and increase the impact strength of metal products.

Зо Поставлена задача вирішується тим, що конструкція порошкового дроту з замковим з'єднанням діаметром 2 13 мм (граничними відхиленнями ж/-5 95) для позапічної обробки металургійних розплавів складається зі сталевої оболонки, металевого сердечника, який виконаний з алюмінію або його сплавів у вигляді одного або декількох стрижнів загальною масою 800-100 г/пм, та наповнювача, що має в своєму складі кальцій, залізо, титан або кальцій, залізо, ванадій в співвідношенні, що забезпечує закриття замкового з'єднання оболонки при масі одного погонного метра наповнювача 50-80 гр.З The task is solved by the fact that the construction of a powder-coated wire with a lock connection with a diameter of 2 13 mm (limit deviations w/-5 95) for after-fire processing of metallurgical melts consists of a steel shell, a metal core, which is made of aluminum or its alloys in the form one or more rods with a total weight of 800-100 g/pm, and a filler containing calcium, iron, titanium or calcium, iron, vanadium in a ratio that ensures the closure of the lock joint of the shell at a weight of one linear meter of filler 50 -80 gr.

Відмінними від аналога істотними ознаками є: відсутність кінців металевого стержня, які виходять за межі порошкового дроту; можливість наявності одночасно декількох стрижнів в порошковому дроті; використання в якості наповнювача кальцію, заліза, титану або кальцію, заліза, ванадію.Significant features different from the analogue are: the absence of the ends of the metal rod, which go beyond the powder-coated wire; the possibility of the simultaneous presence of several rods in the flux-cored wire; use as a filler of calcium, iron, titanium or calcium, iron, vanadium.

Наведені вище ознаки є необхідними і достатніми для всіх випадків, на які поширюються межі застосування корисної моделі.The above features are necessary and sufficient for all cases that are covered by the limits of the useful model.

Між істотними ознаками і технічним результатом - забезпечення необхідної жорсткості, а отже звільнення наповнювача на заданій глибині ковша, підвищення засвоєння елементів наповнювача і підвищення ударної в'язкості металопродукції - існує причинно-наслідковий зв'язок, який пояснюється наступним чином.There is a cause-and-effect relationship between the essential features and the technical result - ensuring the required rigidity, and therefore the release of the filler at the specified depth of the bucket, increasing the assimilation of the elements of the filler and increasing the impact strength of metal products - which is explained as follows.

Ефективність використання металевого сердечника, виконаного з алюмінію або його сплавів масою 800-100 г/пм, пояснюється наступним чином. Алюмінієвий сердечник масою 80-100 г/пм забезпечує збереження вертикальної спрямованості при введенні дроту в розплав за рахунок достатнього підвищення жорсткості, що дозволяє дроту досягти нижніх шарів розплаву до розплавлення оболонки, що призводить до збільшення взаємодії наповнювача з розплавом, а, отже, до збільшення засвоєння елементів наповнювача. Дослідним шляхом встановлено, що при масі алюмінієвого сердечника менше 80 г/пм жорсткість дроту недостатня, що не дозволяє йому опускатися до днища ковша, а при масі алюмінієвого сердечника понад 100 г/пм дріт виходить надто жорстким, і виникають труднощі (зупинки) при його введенні в розплав. Крім цього використання алюмінієвого сердечника замість фракціонованого алюмінію сприяє зниженню окислення алюмінію за рахунок меншої площі поверхні, що забезпечує збільшення засвоєння алюмінію.The efficiency of using a metal core made of aluminum or its alloys weighing 800-100 g/pm is explained as follows. An aluminum core with a mass of 80-100 g/pm ensures the preservation of vertical orientation when the wire is introduced into the melt due to a sufficient increase in rigidity, which allows the wire to reach the lower layers of the melt before the melting of the shell, which leads to an increase in the interaction of the filler with the melt, and, therefore, to an increase assimilation of filler elements. Experimentally, it was established that with an aluminum core weight of less than 80 g/pm, the stiffness of the wire is insufficient, which does not allow it to sink to the bottom of the bucket, and with an aluminum core weight of more than 100 g/pm, the wire is too stiff, and difficulties (stops) arise when it introduction into the melt. In addition, the use of an aluminum core instead of fractionated aluminum helps to reduce the oxidation of aluminum due to a smaller surface area, which ensures an increase in the assimilation of aluminum.

Кальцій, залізо, титан або кальцій, залізо, ванадій, які знаходяться в складі наповнювача, в присутності алюмінію забезпечують ефективне комплексне розкислення і модифікування розплаву алюмінієм, кальцієм, титаном або алюмінієм, кальцієм, ванадієм, що сприяє збільшенню ударної в'язкості металопродукції. Практичним шляхом встановлено, що при масі наповнювача менше 50 г/пм в дроті утворюються порожнечі, які призводять до переломів сталевої оболонки при намотування дроту на барабан і просипання наповнювача. А при масі наповнювача понад 80 г/пм відбувається перенаповнення дроту, через що не можна домогтися закриття замкового з'єднання.Calcium, iron, titanium or calcium, iron, vanadium, which are part of the filler, in the presence of aluminum, provide effective complex deoxidation and modification of the melt with aluminum, calcium, titanium or aluminum, calcium, vanadium, which helps to increase the impact strength of metal products. Practically, it was established that when the mass of the filler is less than 50 g/pm, voids are formed in the wire, which lead to fractures of the steel sheath when the wire is wound on the drum and the filler spills out. And when the mass of the filler is more than 80 g/pm, the wire is overfilled, due to which it is impossible to close the lock joint.

На одному з ливарних підприємств були проведені порівняльні випробування порошкового дроту з механічною сумішшю алюміній, кальцій, титан заданого фракціонованого виду з дротом, що заявляється. Результати випробувань показали, що середній рівень ударної в'язкості на зразках металу на дослідних плавках з використанням заявленого дроту були на 15 95 вище в порівнянні з дротом з порошковим наповнювачем.At one of the foundry enterprises, comparative tests of powder-coated wire with a mechanical mixture of aluminum, calcium, and titanium of a given fractionated form with the claimed wire were conducted. The results of the tests showed that the average level of impact toughness on metal samples on test melts using the declared wire was 15 95 higher compared to the wire with a powder filler.

Техніко-економічна ефективність дроту, що заявляється, лежить в підвищенні засвоєння легуючих елементів, які забезпечують збільшення механічних властивостей металу в порівнянні з аналогами.The technical and economic efficiency of the claimed wire lies in the increase in the assimilation of alloying elements, which provide an increase in the mechanical properties of the metal in comparison with analogues.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

Powder wire with a lock connection with a diameter of 13 mm (with limit deviations "/-5 95)

for post-bake processing of metallurgical melts consisting of a steel shell,

metal core and filler, which is characterized by the fact that the metal core is made of aluminum or its alloys in the form of one or more rods with a total weight of 80-100 g/pm, and the filler contains calcium, iron, titanium or calcium, iron,

vanadium in a ratio that ensures the closure of the shell lock at a weight of 50-80 grams per linear meter of filler.