Рафинирующая порошкообразная смесь Советский патент 1984 года по МПК C21C5/54 

сх

О)

со I Изобретение относится к черной таллургии, а именно к составам рафинирующих смесей при выплавке ста лей с продувкой металла порошкообразными материалами, Известна порошкообразная смесь включающая, мае.%: Известь50-60 Алюминиевый порошок 20-25 Хлористый кальций 2-5 Хлористый натрий 2-5 Плавиковый шпат Остальное Недостатками этой смеси являютс неудовлетворительный уровень раскисления стали и удаления неметаллических включений, сложность сост ва И вьщеление токсичных соединени хлора при введении смеси в сталь. Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к предлагаемо является рафинирующая порошкообраз ная смесь 23, включающая, мае.%: Известь 55 Плавиковый шпат 20 Силикокальций 25 2J Основным йедостатком известной рафинирующей порошкообразной смес является незначительное удаление оксидных включений из обрабатьгоае мого металла. Цель изобретения - повышение чи тоты стали по оксидным неметаллическим вкЛ1011ениям и экономия раск лителей. Поставленная цель достигается тем, что известная рафинирующая по рошкообразная смесь, включающая известь, плавиковый шпат и силикокальций, дополнительно содержит сплав мapгaнeц-aлю шний при следую щем соотношении компонентов, мае.% Сплав марганед-алюми. НИИ10-30 Силикокальций5-15 Плавиковый шпат 10-20 ИзвестьОстальн Кроме того, сплав марганец-алюминий имеет следующий химический состав, мас-.%: . Марганец25-65 Алюминий8-20 Кремний 0,1-5 Углерод0,1-6 ЖелезоОстальное Введение в состав рафинирующей смеси сплава марганец-алюминий спо собствует более глубсзкому раскисле нию стали, а раскисление совместно 912 , с силикокальцием приводит к образованию комплексных оксидных неметаллических включений этих элементов, хорошо удаляющихся из стали, при этом сокращается расход раскислителей. Выбор состава рафинировочной . смеси осуществлен экспериментально. При выявлении состава предлагаемой смеси определено, что при снижении содержания сплава марганец-алюминий в смеси менее 10% и силикойальция менее 5% раскисйительная способность смеси значительно снижается, ухудшая тем самым процесс удаления неметаллических и особенно оксидных включений. Увеличение содержания сплава-марганец-алюминий в смеси более 30% и силикокальция i более 15% нецелесообразно, так как процесс удаления оксидных неметаллических включений не улучшается, а стоимость порошкообразной смеси возрастает. Уменьшение содержания плавикового шпата в смеси менее 10% приводит к ухудшению процесса ассимиляции ишаком неметаллических включений. Увеличение содержания плавикового шпата более 20% не приводит к значительному улучшению свойств шлака по удалению включений и удорожает смесь. Добавка извести в смесь способствует улучшению физико-химических свойств шлака для ассимиляции неметаллических включений. На основании результатов проведенных опытных плавок определено, что соотношение между количеством сплава марганец - алюминий и силикокальция в смеси целесообразно не менее 2:1, так как уменьшение данного соотношения приводит к снижению раскислительной способности смеси, а увеличение - к росту стоимости смеси. Отношение марганца и алюминия в сплаве 3:1 способствует тому, что марганец наряду с алюминием участвует в раскислении, а это облегчает зарождение оксидных продуктов раскисления и способствует более полному связыванию растворенного кислорода и получению более чистой по оксидным неметаллическим включениям стали, Уменьшение данного соотношения приводит к неполному раскислений стали, а увеличение - к неполному использованию марганца в сплаве как раскислителя.

Пример . Опробование предлагаемой рафинировочнйй смеси.

Составы предлагаемой и известной смесей приведены в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

1. РАФИНИРУЮЩАЯ ПОРОШКООБРАЗНАЯ СЖСЬ, включающая из.весть, плавиковый шпат и силикокальций, отличающая.ся тем, что, с целью повышения чистоты стали по оксидным неметаллическим включениям и экономии раскислителей, она дополнительно содержит сплав марганецалюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Сплав марганец-алюминий. 10-30 Силикокальций5-15 Плавиковый шпат 10-20 Известь Остальное 2. Смесь по п. 1, в т л и ч а ю щ а я с я тем, что сплав марганецалюминий имеет следующий химический состав, мас.%: Марганец25-65 Алюминий8-20 i (Л Кремний0,1-5,0 Углерод0,1-6,0 Железо Остальное

Плавки по выявлению оптимального состава смеси проводили в открытой индукционной печи следующим образом.

Все материалы смесей измельчали и просевали до фракции не более 1 мм, затем механически перемещивали и прокаливали в течение 1-1,5 ч при 650-700С. Продувку порошкообразными смесями осуществляли в струе аргона при давлении в пневмопитателе не менее 6 атм. При этом расход аргона 0,25 м/т, а расход смесей 1% от веса металла. Продолжительнбсть продувки порошками 5 мин. Температура металла перед началом продувки на всех опытных плавках 16201630С.

0,0085 0,0077 0,0081

Для оценки эффективности обработки металла { азличными смесями после продувки порошками сталь отливали в слнтках массой 25 кг, из которых затем отбирали пробы от веха, середины и низа слитка. Пробы проковывали.на пруток диаметром 10-12 мм. В отобранных пробах определяли- содержание кислорода методом .в акуум-пяавления и объемный , процент оксидных н еталлическнх включений. Содержание кислорода в стали до.обработки 0,030-0 035%,

Данные э загрязненности стали оксидными нёметалтгаескими включениями после обработки металла предлагаемыми и известной смесями представлены в табл. 2.

Таблица 2

0,0172 0,0152

0,0160 0,0158

Данные, представленные в табл. 2, свидетельствуют о том, что обработка металла предлагаемыми порошкообразными смесями обеспечивает получение стали более чистой по оксидным неметаллическим включениями, чем при обработке металла известной смесью.

При промьшшенном опробовании предлагаемой смеси для обработки

Продолжение табл, 2

стали типа ВП-25-30 расход марганца и алюминия на тонну снизился соответственно на 1,7 и 1 кг, при этом длительность плавки в электропечи емкостью 18 т сократилась на 20 мин за счет более эффективного раскисления стали в ковше. С учетом этого экономическая эффективность при обработке 1 т указанной марки стали 1,95 руб.