КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ Российский патент 1999 года по МПК C21C7/64 C22C35/00 

Описание патента на изобретение RU2125101C1

Изобретение относится к черной металлургии и может быть применено в качестве модификатора-раскислителя при внепечной обработке сталей.

Известен модификатор для стали (SU, N 1216235, кл. C 22 C 35/00, 07.03.86), выбранный в качестве прототипа, содержащий кремний, алюминий, углерод и железо.

Поставленная задача - повышение механических свойств стали за счет улучшения условий десульфурации металла, снижение затрат на производство стали за счет использования пылевидных отходов железомагниевой лигатуры.

Указанная задача решается тем, что в комплексную добавку для внепечной обработки стали, содержащую кремний, алюминий, углерод и железо, дополнительно вводят магний, редкоземельные металлы, натрий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кремний - 45,0 - 55,0
Алюминий - 0,2 - 5,0
Углерод - 0,1 - 10,0
Магний - 1,2 - 6,0
Редкоземельные металлы - 0,3 - 4,0
Натрий - 2,0 - 7,0
Кальций - 0,2 - 5,0
Железо - Остальное
при этом указанные элементы могут содержаться в виде брикетированной смеси пылевидных отходов железомагниевой лигатуры, соды кальцинированной и натриевого жидкого стекла при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пылевидные отходы железо-магниевой лигатуры - 65,0 - 70,0
Сода кальцинированная - 15,0 - 25,0
Натриевое жидкое стекло - 10,0 - 15,0
Редкоземельные металлы (РЗМ), например, церий и натрий, введенные в комплекс с алюминием, магнием, натрием и кальцием оказывают активное влияние на образование мелкодисперсной дендритной структуры, увеличение пластичности, ударной вязкости стали. Содержание в составе комплексной добавки РЗМ менее 0,3% не влияет на модифицирующую способность модификатора, не оказывает влияние на механические свойства стали и ее структуру.

Введение в состав добавки РЗМ более 4% в комплексе с другими металлами снижает жидкоподвижность стали, увеличивает комплексное содержание крупнодисперсных неметаллических включений, что ведет к падению пластичности и ударной вязкости изделий из стали.

Введение в состав комплексной добавки магния в количестве 1,2 - 6,0%, натрия 2,0 - 7,0%, кальция 0,2 - 5% способствует активной десульфурации при внепечной обработке стали, а также образованию мелкодисперсной структуры. Имея низкую температуру кипения, активно способствуют предотвращению абсорбции газов из атмосферы в жидкий металл при переливе его в различный ковш. Суммарное содержание магния, натрия, кальция в составе заявляемой добавки менее 3,4% резко снижает защиту металла от абсорбции газов. Введение в состав модификатора магния, натрия, кальция в сумме более 20% способствует активному восстановлению кремния из его оксидов и повышению содержания кремния в готовой стали, увеличению дымовыделений в процессе внепечной обработки предлагаемым модификатором.

Введение в состав комплексной добавки пылевидных отходов железомагниевой лигатуры менее 65% снижает раскисляющую и десульфурирующую способность брикета, а увеличение содержания пылевидных отходов в составе брикетированной смеси более 70% затрудняет отверждения брикета.

Сода кальцинирования, введенная в состав брикетированной смеси менее 15%, снижает реакцию усвоения брикета металлом, а содержание соды кальцинированной более 25% снижает модифицирующую способность брикета, увеличивает дымовыделение. При содержании в составе брикетированной добавки натриевого жидкого стекла менее 10% уменьшается прочность брикета, увеличивается осыпаемость, а увеличение его содержания выше 15% увеличивает время усвоения добавки сталью.

Химический состав известного модификатора и предлагаемой добавки приведен в табл. 1.

Гранулометрический состав пылевидных отходов железокремниевой лигатуры равен 0,01 - 1,5 мм, сода кальцинированная соответствует ГОСТу 5100-85, натриевое жидкое стекло соответствует ГОСТу 13078-81.

Компоненты брикета в определенной пропорции перемешиваются в шнековом смесителе, формуются в брикеты весом от 20 до 100 г. Сушку, упрочнение брикетов производят в камере сушки в течение 6 - 19 мин вследствие термогельного отверждения связующего жидкого стекла с другими компонентами брикета-модификатора. Прочность при этом достигает более 36 кг/см2.

Комплексная добавка в виде брикета присаживается на дно разогретого до температуры не менее 600oC разливочного ковша в количестве 0,2% от веса жидкого металла. Модифицирование, раскисление, рафинирование стали от серы и газов происходят в процессе наполнения ковша металлом сливаемого из плавильного агрегата или из ковша в ковш. Усвоение брикетированной добавки в зависимости от веса брикета происходит от 20 до 90 с.

Продукты реакции компонентов комплексной добавки с жидким металлом, содержащие неметаллические включения, продукты окисления, легко выводятся из объема металла в шлак. Внепечную обработку предлагаемой брикетированной комплексной добавкой проводили на углеродистой стали марок 35Л, 40Л и низколегированной стали марки 40ХГНМЛ. Механические свойства термообработанной стали 35Л, 40Л и механические свойства стали 40ХГНМЛ после закалки и отпуска приведены в табл. 2.

Из табл. 1, 2 следует, что предлагаемый состав комплексной добавки значительно повышает механические свойства стали без дополнительного введения в расплав бора, молибдена, титана, марганца, что ведет к уменьшению стоимости модификатора, возможности утилизации пылевидных отходов лигатур, более полному усвоению раскислителя, увеличению степени десульфурации при внепечной обработке стали.

Результаты зависимости степени десульфурации кислой стали от содержания элементов в составе брикета комплексной добавки и от температуры металла в момент ввода модификатора приведены в табл. 3.

Таким образом, применение предлагаемой комплексной добавки повышает механические свойства стали, улучшает условия десульфурации металла, снижает затраты на производство стали за счет использования пылевидных отходов железомагниевой лигатуры.

Похожие патенты RU2125101C1

название год авторы номер документа
БРИКЕТИРОВАННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ МОДИФИЦИРОВАНИЯ СЕРОГО ЧУГУНА 1997
  • Анисимов А.Н.
  • Сивко В.И.
  • Муртазин Р.Г.
  • Курочкин Л.В.
  • Суппес В.Я.
RU2124566C1
КАРБОНАТНО-СИЛИКАТНЫЙ СИНТЕТИЧЕСКИЙ СЫРЬЕВОЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2007
  • Аблязов Камиль Алимович
  • Бондарева Лидия Николаевна
  • Гордон Елена Петровна
  • Горина Инесса Николаевна
  • Жималов Александр Борисович
  • Митрохин Анатолий Михайлович
  • Поддубный Игорь Сергеевич
  • Полкан Галина Алексеевна
  • Сергеев Сергей Александрович
RU2361827C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО СЫРЬЕВОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛА 2005
  • Аблязов Камиль Алимович
  • Бондарева Лидия Николаевна
  • Гордон Елена Петровна
  • Горина Инесса Николаевна
  • Жималов Александр Борисович
  • Костенко Алексей Геннадиевич
  • Митрохин Анатолий Михайлович
  • Поддубный Игорь Сергеевич
  • Полкан Галина Алексеевна
  • Степнова Татьяна Валентиновна
RU2291114C2
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ 2012
  • Исхаков Альберт Ферзинович
  • Малько Сергей Иванович
  • Гольдштейн Владимир Яковлевич
  • Пащенко Сергей Витальевич
  • Радченко Юрий Анатольевич
  • Онищук Виталий Прохорович
RU2497955C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ЗАГОТОВОК 2013
  • Зуев Михаил Васильевич
  • Топоров Владимир Александрович
  • Бурмасов Сергей Петрович
  • Житлухин Евгений Геннадьевич
  • Степанов Александр Игорьевич
  • Мурзин Вячеслав Владимирович
  • Дресвянкина Людмила Евгеньевна
  • Мелинг Вячеслав Владимирович
  • Исхаков Альберт Ферзинович
  • Малько Сергей Иванович
  • Пащенко Сергей Витальевич
  • Радченко Юрий Анатольевич
  • Онищук Виталий Прохорович
RU2533295C1
МОДИФИЦИРУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЧУГУНА 1993
  • Белов А.Н.
  • Анисимов А.Н.
  • Муртазин Р.Г.
RU2049143C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО СЫРЬЕВОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛА 2005
  • Аблязов Камиль Алимович
  • Бондарева Лидия Николаевна
  • Гордон Елена Петровна
  • Горина Инесса Николаевна
  • Жималов Александр Борисович
  • Митрохин Анатолий Михайлович
  • Поддубный Игорь Сергеевич
  • Полкан Галина Алексеевна
RU2291115C1
СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫЙ ВЫСОКОМАГНЕЗИАЛЬНЫЙ ФЛЮС И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2012
  • Демидов Константин Николаевич
  • Смирнов Леонид Андреевич
  • Третьяков Сергей Тихонович
  • Возчиков Андрей Петрович
  • Борисова Татьяна Викторовна
  • Хлыстов Сергей Павлович
  • Кривых Людмила Юрьевна
RU2524878C2
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ 2006
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Сергей Юрьевич
  • Кисиленко Владимир Васильевич
RU2318026C2
Способ внепечной обработки высоколегированного чугуна для валков 2017
  • Жижкина Наталья Александровна
  • Зенцова Екатерина Александровна
RU2687521C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 125 101 C1

Реферат патента 1999 года КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ

Изобретение может быть использовано в черной металлургии в качестве модификатора-раскислителя при внепечной обработке стали. Согласно изобретению комплексная добавка содержит, мас. %: кремний 45,0 - 55,0; алюминий 0,2 - 5,0; углерод 0,1 - 10,0; магний 1,2 - 6,0; редкоземельные металлы 3,0 - 4,0; натрий 2,0 - 7,0; кальций 0,2 - 5,0; железо остальное. Комплексная добавка может содержать указанные элементы в виде брикетированной смеси пылевидных отходов железомагниевой лигатуры, соды кальцинированной и натриевого жидкого стекла при следующем соотношении компонентов, мас.%: пылевидные отходы железомагниевой лигатуры 65,0 - 70,0; сода кальцинированная 15,0 - 25,0; натриевое стекло 10,0 - 15,0. Комплексная добавка обеспечивает повышение механических свойств стали за счет улучшения условий десульфурации металла, а также снижение затрат на производство стали за счет использования пылевидных отходов железомагниевой лигатуры. 1 з.п.ф -лы, 3 табл.

Формула изобретения RU 2 125 101 C1

1. Комплексная добавка для внепечной обработки стали, содержащая кремний, алюминий, углерод и железо, отличающаяся тем, что дополнительно содержит магний, редкоземельные металлы, натрий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кремний - 45,0 - 55,0
Алюминий - 0,2 - 5,0
Углерод - 0,1 - 10,0
Магний - 1,2 - 6,0
Редкоземельные металлы - 0,3 - 4,0
Натрий - 2,0 - 7,0
Кальций - 0,2 - 5,0
Железо - Остальное
2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что указанные элементы содержатся в виде брикетированной смеси пылевидных отходов железомагниевой лигатуры, соды кальцинированной и натриевого жидкого стекла при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пылевидные отходы железо-магниевой лигатуры - 65,0 - 70,0
Сода кальцинированная - 15,0 - 25,0
Натриевое жидкое стекло - 10,0 - 15,0о

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2125101C1

Модификатор для стали 1983
  • Затуловский Сергей Семенович
  • Песковский Сергей Михайлович
  • Сагура Александр Николаевич
  • Касьянов Игорь Михайлович
  • Бойченко Нина Ивановна
SU1216235A1
Комплексная добавка для обработки сталей 1989
  • Шаповалова Оксана Михайловна
  • Шкуренко Виталий Михайлович
  • Щербаков Геннадий Лаврентьевич
  • Пирог Олег Иванович
SU1693107A1
RU 2003726 C1, C 22 C 35/00, 30.11.93
RU 2004600 C1, C 21 C 7/06, 15.12.93
Сталь перлитного Класса для крепежа и арматуры энергоустановок 1958
  • Ратнер А.В.
SU116206A1
Цилиндрический сушильный шкаф с двойными стенками 0
  • Тринклер В.В.
SU79A1
Пожарный двухцилиндровый насос 0
  • Александров И.Я.
SU90A1

RU 2 125 101 C1

Авторы

Анисимов А.Н.

Сивко В.И.

Муртазин Р.Г.

Курочкин Л.В.

Суппес В.Я.

Созонов Е.А.

Даты

1999-01-20Публикация

1997-12-10Подача