Способ изготовления присадки для обработки жидкой стали Советский патент 1987 года по МПК C21C7/00 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при подготовке присадочного материала из активного металла для обработки жидкой стали.

Известен способ подготовки присадки кальция, заключающийся в том, чтб на алюминиевзто проволоку наносят слой кальция методом испарения. Затем проволоку обматывают стальной лентой, пропускают через валки и оп- прессовьгеают.

Полученную таким образом заготовку применяют для введения в жидкий металл добавок кальция и алюминия без окисления и сжигания кальция в атмосфере воздуха.

Однако известный способ малопроизводителен, его реализация требует дорогостоящего оборудования и больших энергозатрат, так как способ основан на испарении всей массы кальция, содержащегося в присадке. Этот способ неэкономичен для условий массового производства присадки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому зффекту к предлагаемому способу является спосо изготовления присадки для обработки жидкой стали, включающий формирование вокруг сердцевины, из активного металла защитной оболочки с последующим обжатием в валках.

По такому способу порошок, содержащий кальций или магний, непрерывно подают на алюминиевую полосу и постепенно загибают по кромкам по длине в V-образный профиль. Затем этот профиль подвергают деформированию в волокнах. При этом порошок превращается в прочный сердечник внутри проволоки. Подготовленную таким образом присадку магния или кальция исполь- ззпот для введения посредством специальных устройств в жидкую ст-аль.

Недостатком способа является необходимость использования кальций- или магнийсодержашей лигатуры в виде порошка. Это усложняет технологический процесс, приводит к дополнительным затратам и ухудшает условия труда. Получение порошкообразных материалов из активных металлов связано с дополнительными энергозатратами, требует специального дорогостоя- щего оборудования и обязательно во взрывобезопасном исполнении. Поскольку кальций и магний обладают

5

0

5

-5

0

5

0

5

0

высоким сродством к кислороду, то в порошкообразном виде они легко окисляются в атмосфере воздуха, в результате чего количество активного металла уменьшается. Это снижает степень использования кальция и магния при обработке стали и, как следствие, приводит к увеличению затрат.

Целью изобретёРния является сокращение затрат на изготовление присадки и повьшзение степени ее использования .

Цель достигается тем, что при осу- осуществлении способа изготовления присадки для обработки жидкой стали, включающего формирование вокруг сердцевины из активного металла защитной оболочки с последующим обжатием в валках, согласно изобретению актив- ньш металл или сплав активных металлов вводят в защи.тн:/ оболочку в расплавленном состоянии, перегретым на 20-80 с вьше температуры его плавления.

Преимущества пре;дложенного способа заключаются в следующем:

отпадает необходимость дробления кальций- или магнийсодержащих лигатур для получения порошкообразного материала, а следовательно, в дорогостоящем оборудовании во взрывобезопасном исполнении и в дополнительных энергозатратах;

потери кальция или магния за счет окисления в атмосфере воздуха снижаются с 10-15 до 2-3%;

процесс изготовления присадки может быть совмещен с выпуском, например, расплавленного кальция или магния или их сплавов из плавильных агрегатов.

Благодаря этим преимуществам затраты на изготовление присадки снижаются на 15-25%, а степень использования кальция и магния возрастает на 6-11%.

Выбранный интер9 1Л перегрева легирующих материалов вьш1е температуры их плавления обеспечивает получение присадки с любым применяемым на практике соотношением а1ктивного металла и защитной оболочки при использовании в качестве оболочки различных по теплоемкости и температуре плавления материалов;

Перегрев активного металла менее чем на 20 С вьш1е температуры его.

312

плавления не обеспечивает получение равномерного слоя активного металла в процессе формирования сердцевины из-за погзьппенной вязкости расплава.

Перегрев активного металла более чем на вьше температуры его плавления нецелесообразен, так как при отсутствии дополнительного положительного эффекта возрастают энергозатраты, а следовательно, и затраты на изготовление присадки.

При использовании в качестве защитной оболочки материала с низкой температурой плавления (алюминий, медь и дро) и в случае необходимое- ти получения более высоких соотношений активного металла и защитной оболочки в присадке температуру перегрева активного металла устанавливают ближе к нижнему пределу и на- оборот.

Пример 1. Сплав кремния и кальция, содержащий 30% кальция, расплавляют в печи сопротивления и нагревают до 1240°С (перегрев 40°С). Затем печь наклоняют и расплавленный кальциевый сплав по желобу сливают на стальную полосу толщиной 0,5мм с загнутыми по длине полосы V-образ- ную форму краями, которую посредст- вом тянущих валков перемещают со скоростью 0,25 м/с. Расход жидкого кальциевого сплава при этом составляет 22 г/Со Попадая на поверхность стальной ленты, кальциевый расплав рас- пределяется равномерным слоем и до момента попадания полосы в устройство, в котором осуществляется закатывание загнутых кромок ленты, переходит в твердое состояние.

Сформированную таким образом композиционную ленту, содержащую сердцевину из кальциевого сплава и стальную оболочку, посредством механических моталок наматывают в кассеты.

Подготовленную таким образом присадку используют для обработки жидко стали в сталеразливочном ковше. Пред лагаемзпо присадку вводят в жидкую сталь известным способом, как и при- садку с сердцевиной из порошкообраз104

него силикскальция. При этом степень использования кальция по сравнению с применением присадки с сердцевиной из порошкообразного силикокальция возрастает на 8,0%,

Пример 2. Чушковый магний марки МГ90 (содержание магния 99,9%) расплавляют в индукционной тигельной печи и нагревают до 700 С (перегрев выше температуры плавления на ). Затем печь наклоняют и расплавленный магний по желобу сливают на стальную полосу толщиной 0,5 мм с загнутыми по длине полосы в V-об- разную форму краями, которую посредством тянугщх валков перемещают со скоростью 0,25 м/с. Расход магния при этом составляет 20 г/см. Попадая на поверхность стальной ленты, расплавленньй магний распределяется равномерным слоем и переходит в твердое состояние. После этого лента с магнием попадает в устройство, в котором осуществляется закатьгеание загнутых кромок ленты. Сформированную таким образом композиционную ленту, содержащую сердцевину из металлического магния и стальную оболочку, посредством механических моталок наматывают в кассеты.

Подготовленную таким способом магниевую присадку используют для обработки жидкой стали в сталеразливоч- ном ковше. Присадку вводят в жидкую сталь известньм способом, как и присадку с сердцевиной из поропгкос5браз- ного магния. При этом степень использования магния по сравнению с применением известной присадки возрастает на 9,2%.

Реализация предлагаемого способа позволяет снизить затраты на изготовление присадки (в т.ч. и энергозатраты) обеспечит безопасные условия труг да и более высокую степень исцользова ния активного металла магния, кальция присадки. При этом снижаются капитальные затраты, так как отпадает необходимость изготовления оборудования во взрывобезопасном исполнении.