Рафинировочная смесь Советский патент 1983 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к металлур гии, конкретнее к внепечной обработ ке металлов, и может быть использовано преимущественно при внепечной обработке стали в ковше. Известна десульфурирующая смесь ij , применяемая для внепечной обработки металла, содержащая, %: Известь40-50 Сода10-30 Алюминий10-20 Ферросилико- . кальций15-30 . Недостатком десульфурирующей сме си является то, уто .основная состав ляющая смеси, обеспечивающая десуль фурацию стали, введена в ее состав в виде чистой извести. Из-за высоко температуры плавления извест.и (приблизительно 2500 с) процесс десульфурации происходит только по получении высокоактивного шлака с высоким содержанием СаО, Процесс получе ния шлака происходит во времени как за счет растворения извести в шлаке, являющемся продуктом ра кисления металла, так и в шлаке, попавшем в ковш из сталеплавильного агрегата. Из-за кратковременности выпуска металла из сталеплавильного агрегата серопоглотительная способность образующегося в результате ра плавления смеси шлака используется неполностью как вследствие кратковременности его взаимодействия с ме таллом, так и по причине неполного растворения извести в шлаке. Известна также шлаковая смесь 2j. для обработки металла в ковше, соде жащая , %: Известь 40-50 Глинозем 25-30 Алюминий 8-12 Натриевая селитра Остальное Недостатком такой смеси является то, что ее составляющие как известь и глинозем, оказывающие решающее вл яние на формирование в ковше высоко активного рафинирующего шлака, взяты в чистом виде. Это затрудняет их расплавление, формирование рафиниро вочного шлака и, следовательно, про текания процессов рафинирования. Наличие в составе смеси натриевой селитры способствует насыщению стали азотом за счет ее разложения под действием высокой температуры и повы шает окисленность металла. Растворение азота в металле значительно ухудшает его свойства, а повышение окисленности в значительной степени снижает эффективность процесса рафинирования-, в частности степень десульфурации металла снижается на 10-20%. Смесь не содержит специальных модифицирующих добавок и поэтом модифицирующего воздействия на металл практически не оказывает. Наиболее близким к предлагаемой является рафинировочная смесь з , включающая мае.%: Эвтектический сплав -на основе извести и глинозема70-90 Алюминий 5-25 ИзвестьОстальное Недостатком известной рафинировочной смеси является слабое модифицирующее воздействие на неметаллические включения. Целью изобретения является повышение десульфурирующей,.раскисляющей и модифицирующей способностей, повышение качества металла. Поставленная цель достигается тем, что рафинировочная смесь, содержащая эвтектический сплав на основе извести и глинозема, алюминий и известь , дополнительно содержит силикокальций и редкоземельные элементы цериевой группы при -следующем соотношении компонентов, мае.%: Эвтектический сплав на основе извести и глинозема55-75 Ал1дминий2-10 Силикокальций15-30 Рё 1;коземельные элементы цериевой группы0,2-4 ИзвестьОстальное Введение в состав рафинировочной смеси эвтектического сплава на основе извести и глинозема обеспе-ивает быстрое получение высокоактивного рафинировочного шлака с высокой серопоглотительной и ассимилирующей неметаллические вкл;очения способностью. В связи с тем, что используется сплав извести и глинозема эвтектического состава, температуре плавления которого составляет 1300-1400°С, значительно снижаются энергозатраты (затраты тепла) на его расплавление. Использование смеси с содержанием указсшного эвтектического сплава в количестве более, чем 75% исключает возможность применения в эффективных количествах др-угих компонентов, улучшающих действие рафинировочной смеси, а использование эвтектического сплава в количестве менее 55% по отношение к общей .массе смеси приводит к ее большему общему расходу, что являетср неэффективным с точки-зрения экономии и увеличения энергозатрат процесса. Количество порошка алюминия, равное 2 - 10%, определено экспериментально применительно к широкому сортаменту обрабатываемых сталей с точки зрения требований к составу сталей по содержанию алюминия. Диапазон содержаний в смеси силикокальция и редкоземельных элементдв соответственно 15-30 и 0,2-4% обусловлен, проявлением их модифицирующего воздействия на металл. При содержании в смеси менее 15% силикокальция и 0,2% редкоземел ных металлов их модифицирующее воздействие не обнаруживается, а при содержании более 30% силикокальция и 4% редкоземельных элементов и применение не экономично. Получение эвтектического сплава на основе извести и глинозема может быть осуществлено любым из известны в технике способов, в том числе путем предварительного сплавления материалов в специальных агрегатах (ылакоплавильных печах,.циклонах и др.) с последующим размолом этого сплава. Эвтектический сплав на основе извести и глинозема допускает наличие в нем сопустствующих примесей: кремнезема, двуокиси тита на, окиси магния, окиси бора, а также фтористого кальция с их сумма ным содержанием не более 30%. Обязательным требованием к предлагаемой рафинирующей смеси является ог-раничение содержания в ней окислов переходных металлов ( например, марганца и железа . Так суммарное содержание этих окислов, например, в эвтектическом сплаве на основе изве ти и глинозема не должно превышать 1%, а во всей смеси - 1,5%. Рафинирующая смесь необходимого состава и фракционного состава може быть получена, например, при помоле эвтектического сплава на основе извести и глинозема путем загрузки не обходимых составляющих в мельницы. Пример. Рафиш.-ровочная смесь состава, мас.%: Эвтектический сплав на основе извести и глинозема15 Алюминий2,0 Силикокальций15 Редкоземельные элементы цериевой группы .0,2 ИзвестьОстально приготовлена в виде порошка фракции 0,01-1,0 мм. С помощью пневмокамерного насоса и фурмы введена в металл, покрытый неокисленным восста новительным шлаком на глубину, равную 0,8 высоты металла. Расход смеси составляет 15 кг на тонну металл В металле до продувки его рафинировочной смесью содержится 0,028% серы и 0,012% кислорода. После прод ки металл содержит 0,002% серы, 0,004% кислорода и 0,06% алюминия. .Неметаллические включения в готовом металле (прокате) как оксиды, так ,и сульфиды имеют преимущественно на 85% просмотренных шлифов) округлую, глобулярную форму. Пример 2. Рафинировочная смесь состава, мае.%: Эвтектический сплав на основе извести и глинозема55 Алюминий10 Силикокальций 30 Редкоземельные элементы цериевой группы 4 ИзвестьОстальное приготовлена и использована как и в примере 1. Ее расход составляет 2 кг на тонну жидкого металла. Готовый металл после продувки смесью срдержит 0,006% серы, 0,006% кислорода и 0,2% алюминия. Неметаллические включения в готовом металле (прокате) на 100% просмотренных шлифов имеют глобулярную форму. Пример 3. Рафинировочная смесь состава, мас.%: Эвтектический сплав на основе извести и глинозёма65 Алюминий .6 Силикокальций22 Редкоземельные элементы цериевой группы 2 ИзвестьОстальное приготовлена и использована как и в предыдущих примерах. -Расход смеси составляет 8 кг на тонну жидкого металла. После обработки металл содержит 0,004% серы, 0,004% кислорода и 0,03% алюминия. В готовом прокате на просмотренных шлифов неметаллические включения имеют округлую, глобулярную форму. Во всех исследованиях(вариантах) готовый металл (прокат) имеет плотную мелкозернистую структуру со 100% вязкой составляющей в изломе. Окисные и сульфидные неметаллические включения я вляются мелкими и округлой (глобулярной) формы. Применение рафинировочной смеси остава, мас.%: Эвтектический сплав на основе извести и глинозема. 80 Алюминий1 Силикокальций14 Редкоземельные элементыОДИзвесть Остальное отя и позволяет получить сталь с одержанием 0,007% серы, но микротруктура металла характеризуется азнозернистостью (появлением зерен еррита как 8, так и 5 баллов) а нееталлические включения преимущестенно сульфида имеют глобулярную .орму только на 50% шлифов. Кроме огоо, в 30% случаев содержание алюминяя находится ниже предела,, огово ного требованиями к марке стали. Применение рафинировочной смеси с содержанием мае.%: Эвтектический сплав на основе извести и глинозема53 .Порошок алюминия 12 Силикокальций , 32 Редкоземельные элементы.5 Известь Остальн позволяет получить металл с хорош степенью раскисленности глобуляри зации включений,однако содержани серы в металле равно 0,0,09%. Это приводит к ее ликвации во время разливки и на,образцах, отобранны от верхней годной части слитка, сульфиды имеют типичную вытянутую форму, что приводит к снижению механических свойств готового проката 1 Увеличение в том и другом случаях расходов смеси до 20 кг и более на 1 т стали приводит к повышению энергозатрат процесса рафинирования, что выражается в необходимости выпуска стали из сталеплавильного агрегата на 15-20 С выше обычного. Высокая эффективность применения предлагаемой рафинировочной смеси позволяет за счет уменьшения ее расхода относительно известной и синтетического шлака снизить затраты на обработку одной тонны стали на .0,44 руб.

РАФИНИРОВОЧНАЯ СПЕСЬ, содержащая эвтектический сплав на основе . -.; 7 .-л-.- --.-. -;;--: - v. извести и глинозема,алюминий и известь, отличающаяся тем, что с целью повышения ее десульфурирующей, раскисляющей и модифицирующей способностей, повышения качества металла, она дополнительно содержит силикокальций и редкоземельные элементы цериевой группы при следующем соотношении компонентов, мае.%: Эвтектический сплав на основе глинозема и извести55-75 Алюминий2-1 Силикокальций15-30 Редкоземельные элементы цериевой группы 0,2-4 g ИзвестьОстальное (Л