ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ Российский патент 2000 года по МПК C21C7/00 

Описание патента на изобретение RU2161206C1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке металлургических расплавов порошкообразными реагентами.

Известно использование для внепечной обработки стали кальцийалюминиевой проволоки (кальций в алюминиевой оболочке) с соотношением массовых долей кальция и алюминия 37:63 ("Сталь", 1998, N 5, с. 18-22). Исходя из диаграммы состояния кальций - алюминий, можно предположить, что при таком соотношении между Ca и Al должно образовываться прочное соединение CaAl2 или его растворы в избыточном кальции или избыточном алюминии. Но, в действительности, по мере вхождения в жидкий металл алюминиевая оболочка расплавляется, взаимодействует со шлаком, кальций и алюминий не успевают образовать прочное соединение, и после расплавления оболочки в металле кальций находится в виде пара, что приводит к ухудшению усвоения Ca, барботажу и выбросам металла.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату к предлагаемой является кальцийалюминиевая проволока для внепечной обработки стали в металлической оболочке с наполнением порошковыми алюминием и кальцием в соотношении, мас. % 40:60 ("Металлург", 1994, N 1, с. 28). Эта проволока использована в качестве прототипа. Несмотря на то, что при использовании этой проволоки достигнуты положительные результаты по десульфурации, она имеет ряд недостатков. При соотношении Al к Ca 40:60 не будет образовываться прочное кальцийалюминатное соединение, поэтому упругость паров кальция будет высокой, что приведет к повышенному барботажу и снижению степени усвоения элементов. Кроме того, неопределенность в соотношении насыпных масс применяемых порошковых материалов также не способствует образованию прочного кальцийалюминиевого сплава по мере вхождения проволоки в расплав.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать проволоку для внепечной обработки металлургических расплавов путем установления оптимального соотношения между порошковым алюмокальциевым наполнителем и металлической оболочкой проволоки, а также установления зависимостей между толщиной оболочки и количеством наполнителя и между насыпными массами порошков кальция и алюминия. Решение этой задачи дает возможность по мере вхождения проволоки в металл образовывать прочный алюмокальциевый сплав, значительно повышая эффективность его использования, обеспечивая полную глобуляризацию неметаллических включений и хорошие литейные и механические свойства стали.

Суть изобретения заключается в том, что в проволоке для внепечной обработки металлургических расплавов, содержащей стальную оболочку и порошковый наполнитель из алюминия и кальция, между составляющими проволоки установлено следующее соотношение, мас. %:
Порошковый наполнитель - 37...55
Стальная оболочка - 45...63,
причем толщина стальной оболочки (мм) составляет величину 0,0094... 0,0110 количества порошкового наполнителя (мас. %), а насыпная масса кальциевого порошка находится в пределах 0,55...0,75 от насыпной массы алюминиевого порошка.

Общими с прототипом существенными признаками являются:
- стальная оболочка;
- порошковый наполнитель из алюминия и кальция.

Отличительными от прототипа существенными признаками являются:
- соотношение между порошковым наполнителем и стальной оболочкой, мас. % - 37...55 к 45...63;
- величина толщины стальной оболочки (мм) составляет 0,0094...0,0110 количества порошкового наполнителя мас. %;
- отношение насыпной массы кальциевого порошка к насыпной массе алюминиевого порошка находится в пределах (0,55...0,75).

Приведенные выше признаки являются необходимыми и достаточными для всех случаев, на которые распространяется область применения изобретения.

Между существенными признаками и техническим результатом - значительным увеличением степени использования кальция и алюминия при внепечной обработке, полной глобуляризацией неметаллических включений и повышением литейных и механических свойств стали - существует причинно-следственная связь, которая объясняется следующим образом. По мере вхождения проволоки с указанным соотношением наполнителя к оболочке в жидкую сталь образуется химически очень прочное соединение CaAl2 с температурой плавления 1050... 1080oC. Вследствие этого снижается активность и упругость пара кальция и повышается температура его испарения из металлического расплава. Отклонение от указанного соотношения приводит к уменьшению количества образующегося CaAl2 и, соответственно, к снижению степени усвоения химически активных Al и Ca. Причем между насыпными массами алюминиевого и кальциевого порошков должно существовать определенное соотношение, иначе образующийся алюмокальциевый сплав будет неравномерным, с локальным пресыщением отдельных участков проволоки Al или Ca, что, соответственно, снизит эффективность использования Al или Ca. После расплавления стальной оболочки в объем металла освобождается жидкий алюмокальциевый сплав, а затем Al и Ca растворяются в металле, обеспечивая полную глобуляризацию неметаллических включений. При этом толщина стальной оболочки проволоки должна выбираться в зависимости от количества порошкового наполнителя, так как в противном случае расплавление оболочки будет происходить или до образования прочного алюмокальциевого соединения, или когда уже Ca будет находиться внутри проволоки в виде пара, что приведет к повышенному угару кальция и снижению эффективности его использования. Установленное соотношение между количеством порошкового наполнителя и массой стальной оболочки, кроме того, обеспечивает необходимую жесткость проволоки для ее ввода на достаточную глубину, чтобы реакцией взаимодействия Ca и Al с расплавом был охвачен максимально возможный объем металла.

Таким образом, чтобы значительно увеличить степень использования Al и Ca, глобуляризовать все неметаллические включения, повысить литейные и механические свойства стали необходимо использовать проволоку со всеми указанными соотношениями, то есть между массой порошкового наполнителя и массой стальной оболочки, массой наполнителя и толщиной оболочки проволоки, насыпными массами алюминиевого и кальциевого порошков.

На одном из металлургических комбинатов произведено испытание предлагаемой проволоки. Толщина оболочки из стали 08Ю составляла 0,4 мм, наполнение проволоки - 122 г/м, соотношение между порошковым наполнителем и оболочкой составляло, мас. % 40:60, отношение между насыпными массами порошков кальция и алюминия - 0,65. Проволока вводилась в сталеразливочный ковш на установке доводки металла после усреднительной продувки. Усвоение алюминия из проволоки составило 65%, усвоение кальция по готовому металлу (проба на МНЛЗ) - 29%.

На этом комбинате используется также силикокальциевая проволока (СКЗО) и алюминиевая катанка. Усвоение Ca из СКЗО в проволоке составляет 11% (готовая сталь), Al из катанки - 60%.

Похожие патенты RU2161206C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ 1999
  • Бать Сергей Юрьевич
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Кисиленко Владимир Васильевич
  • Онищук Виталий Прохорович
  • Титиевский Владимир Маркович
RU2151199C1
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА 2006
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Сергей Юрьевич
  • Кисиленко Владимир Васильевич
  • Онищук Виталий Прохорович
RU2317340C2
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ 2002
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Сергей Юрьевич
  • Кисиленко Владимир Васильевич
  • Онищук Виталий Прохорович
  • Гринберг Самуил Ефимович
RU2242521C2
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ 2003
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Сергей Юрьевич
  • Кисиленко Владимир Васильевич
  • Онищук Виталий Прохорович
  • Шевченко Юрий Тимофеевич
RU2234541C1
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ 2006
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Сергей Юрьевич
  • Кисиленко Владимир Васильевич
RU2318026C2
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ 2005
  • Суетин Юрий Васильевич
  • Ипатов Валерий Алексеевич
  • Аксенов Геннадий Петрович
  • Бакуменко Василий Григорьевич
  • Шуба Дмитрий Николаевич
RU2283874C1
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ 2006
  • Дюдкин Дмитрий Александрович
  • Бать Сергей Юрьевич
  • Кисиленко Владимир Васильевич
RU2289631C1
ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ 2014
  • Кисиленко Владимир Васильевич
  • Бабенко Игорь Владимирович
RU2558746C1
ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 2012
  • Дёмин Константин Юрьевич
  • Дёмин Юрий Семенович
  • Малов Евгений Васильевич
RU2541218C2
Порошковый проволочный модификатор 1990
  • Белов Борис Федорович
  • Петров Александр Сергеевич
  • Лоик Михаил Петрович
  • Троцан Анатолий Иванович
  • Караваев Николай Михайлович
  • Николаев Геннадий Андреевич
  • Ленский Валерий Георгиевич
  • Носоченко Олег Васильевич
  • Позняк Леонид Александрович
  • Поживанов Михаил Александрович
SU1752179A3

Реферат патента 2000 года ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к внепечной обработке металлургических расплавов порошкообразными реагентами. Технический результат - увеличение степени использования кальция и алюминия, полная глобуляризация неметаллических включений и повышение литейных и механических свойств стали. Проволока для внепечной обработки металлургических расплавов содержит стальную оболочку и порошковый наполнитель из алюминия и кальция. Между составляющими проволоки установлено следующее соотношение, мас.%: порошковый наполнитель 37 - 55, стальная оболочка 49 - 63. Толщина стальной оболочки (мм) составляет величину 0,0094 - 0,011 количества порошкового наполнителя (мас. %). Насыпная масса кальциевого порошка находится в пределах (0,55 - 0,75) от насыпной массы алюминиевого порошка. 1 с.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 161 206 C1

Проволока для внепечной обработки металлургических расплавов, содержащая стальную оболочку и порошковый наполнитель из алюминия и кальция, отличающаяся тем, что соотношение между составляющими проволоки установлено следующее, мас.%:
Порошковый наполнитель - 37 - 55
Стальная оболочка - 45 - 63
причем толщина стальной оболочки (мм) составляет величину 0,0094 - 0,0110 количества порошкового наполнителя (мас.%), а насыпная масса кальциевого порошка находится в пределах 0,55 - 0,75 от насыпной массы алюминиевого порошка.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2161206C1

"Металлург", N 1, 1994, с.28
Способ выплавки стали 1973
  • Жердев Анатолий Васильевич
  • Мосиашвили Вахтанг Варламович
  • Чеботников Александр Тихонович
  • Глоба Николай Ильич
  • Греков Евгений Александрович
  • Перелома Виталий Александрович
  • Найдек Владимир Леонтьевич
  • Носач Вильям Григорьевич
SU447433A1
Приработочное масло 1979
  • Арабян Сурен Георгиевич
  • Холомонов Игорь Алексеевич
  • Бережанский Зиновий Борисович
  • Григорьева Анна Ильинична
  • Гонор Александр Аркадьевич
  • Болотинская Изида Львовна
  • Рогачевская Татьяна Александровна
  • Маркелов Валентин Николаевич
  • Эфрос Виктор Валентинович
  • Чирик Петр Иванович
  • Романов Виктор Николаевич
  • Сиверский Роберт Васильевич
  • Романова Галина Алексеевна
SU857243A1
Плакированный порошковый модификатор 1991
  • Белов Борис Федорович
  • Данилович Юрий Афанасьевич
  • Дорофеев Генрих Алексеевич
  • Троцан Анатолий Иванович
  • Крейденко Фира Семеновна
  • Бабанин Анатолий Яковлевич
  • Позняк Леонид Александрович
  • Лоик Валерий Петрович
  • Цейтлин Марк Аронович
  • Лоик Михаил Петрович
SU1788031A1
КАЛЬЦИЙ-АЛЮМИНИЕВЫЙ РЕАГЕНТ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ 1994
  • Казаков С.В.
  • Неретин А.А.
  • Свяжин А.Г.
  • Лавров А.С.
  • Дулесов Н.К.
RU2118378C1
RU 94041554 А1, 10.09.1996
US 4671820 А, 09.06.1987
Приспособление для разматывания лент с семенами при укладке их в почву 1922
  • Киселев Ф.И.
SU56A1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ИЗ УГЛЕВОДОРОДНОГО ПОТОКА 2013
  • Циммерман Пол Р.
  • Кокаефф Питер
RU2576320C1
Видоизменение прибора для получения стереоскопических впечатлений от двух изображений различного масштаба 1919
  • Кауфман А.К.
SU54A1
Поплавковый клапан для водоемных баков 1932
  • Вербенко С.Г.
SU32874A1

RU 2 161 206 C1

Авторы

Бать Сергей Юрьевич

Дюдкин Дмитрий Александрович

Кисиленко Владимир Васильевич

Онищук Виталий Прохорович

Титиевский Владимир Маркович

Даты

2000-12-27Публикация

1999-06-30Подача