Экзотермический брикет для легирования стали ванадием Советский патент 1988 года по МПК C22C35/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности тс разработке составов экзотермических брикетов для легирования стали.

Цель изобретения - повьшение степени извлечения ванадия из брикета, устранение пироэффекта и увеличение стойкости брикета при хранении.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в использовании комплексного ванадийсодержащего сплава и ванадата кальция.

При использовании предлагаемого

брикета примерно 15-20% ванадия вво 15 к в ванадате кальция вся известь дится комплексным сплавом Fe-Si-V-Al, связана с пятиокисью ванадия в виде т.е. увеличивается доля ванадия, внохимических соединений и Са Становится возможным длительное (2 - 4 недели) хранение данных экзотермисимого в металл из материала, получаемого с высоким извлечением ванадия, и снижается доля ванадия, пере- 20 ческих брикетов на воздухе.

химических соединений Становится возможным длител 4 недели) хранение данных э

становителя железом, а пятиокиси ванадия - известью в микрообъемах, где протекают реакции окисления алюминия (1) и кремния (2), температура заметно снижается и испарения веществ, входящих в брикет, не происход 1Т. Равномерный спокойный ход горения брикетов приводит также к тому, что полезное использование кремния сплава Fe-Si-V-Al составляет 93-94%. Брикеты в.атмосфере воздуха негигроскопичны и содержание влаги в них при хранении практически не повышается, так

к в ванадате кальция вся известь связана с пятиокисью ванадия в виде

ческих брикетов на воздухе.

химических соединений и Са, Становится возможным длительное (2 - 4 недели) хранение данных экзотерми

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сплавам и лигатурам для легирования стали в ковше ванадием. Цель изобретения - повышение степени извлечения ванадия из брикета, устранение пироэффекта и увеличение стойкости брикета при хранении. Экзотермический брикет содержит следующие компоненты, мас.%: комплексный сплав железа, кремния, Ьанадия и алюминия 42,5-51,5 ванадат кальция 42,0-49,5 плавиковый шпат 3,5-5,0 и связующее 3,0-3,5. При использовании предлагаемого брикета примерно 15-20% ванадия вводится комплексным сплавом Fe-Si-V-Al, т.е. увеличивается доля ванадия, вно симого в металл из материала, получаемого с высоким извлечением ванадия, в результате чего сквозное извлечение ванадия повышается на 1-2% Использо вание сплава Fe-Si-V-Al в ка-- честве восстановителя и ванадата кальция, который является в брикете одновременно окислителем и фпюсующим т.к. содержит пятиокись ванадия и известь, позволяет полностью исключить пироэффекты и дымовыделения. Поскольку в ванадате кальция вся известь связана с пятиокисью ванадия в виде химических соединений и CaiVt pTf заявляемые брикеты негигроскопичны, благодаря чему становится возможным длительное (2-4 недели) хранение данных брикетов на воздухе. 2 табл. (Л ч CD

ходящего в металл из материала, получаемого с низким извлечением ванадия, в результате этого сквозное из- влечение ванадия увеличивается.

Кроме того, при использовании комплексного сплава в качестве восстановителя в брикете за счет экзотермических реакций восстановления ванадия из ванадата кальция кремнием и алюминием сплава Fe-Si-V-Al сам сплав переходит -в жидкое состояние, благодаря чему использование ванадия сплава при легировании стали предлагаемым экзотермическим брикетом близ- ко к 100%.

Соотношение между расходом спла ва Fe-Si-V-Al и ванадатом кальция, равное 1,0-1,1, при избытке восстановителя обеспечивает наибольшую полноту реакций восстановления ванадия из ванадата. Все это приводит к тому, что сквозное извлечение ванадия в сталь из брикета возрастает на 1,0- 2,0%. Так как сплав F«-Si-V-Al взят в избытке, то часть кремния сплава участвует в реакциях восстановления ванадатов, а другая часть переходит в сталь и одновременно с легированием стали ванадием происходит раскисление ее кремнием.

Использование сплава Fe-Si-V-Al в качестве восстановителя и введение пятиокиси ванадия и извести ванадатом кальция, который является в брикете одновременно окислителем и флюсующим, позволяет полностью исключить пироэффекты и дымовьщеления в атмосферу цеха. Последнее связано с тем, что благодаря разбавлению вос-

Пример. Для приготовления брикетов использовали сплав состава, %: Si 40-50; V 4-6; А1 8-15; Fe остальное, ванадат кальция ( 55 - 25 165%; СаО 24-32%) и флюорит 75 крупностью 0-0.5 мм.

Дробленьй сплав Fe-Si-V-Al, ванадат кальция и флюорит тщательно перемешивали с добавлением связующе- го (жидкое стекло плотностью 1,3 - 1,38 г/см). Смесь затем брикетировали на лабораторном прессе с усилием 10 т в виде таблеток диаметром 3 см и.высотой 2 см.

Брикеты сушили на воздухе, после чего обжигали при . Часть брикетов использовали свежеприготовленными, другие -. после длительного (2-4 недели) хранения на воздухе.

Брикеты различного состава загружали в тигель из карбонитрида бора, помещенный в печь Таммана при 1600- .

После вьщержки в течение 5 мин получившийся металл и шлак выливали из тигля и отправляли на химанализ. С целью приближения к реальным условиям легирования металла брикетами на дно тигля перед дачей очередного брикета загружали мягкое железо марки ЖР 03 в количестве 0,4-0,6 от веса брикета. Брикетами легировали также сталь 50 ФХА.

Составы использованных брикетов и полученные результаты приведены в табл. 1 и 2.

Как следует из табл. 1 и 2, при- менение в экзотермическом брикете комплексного сплава Fe-Si-V-Al, а

40

45

50

|55

314

также ванадата кальция позволяет повысить степень извлечения ванадия из брикета без пироэффекта и дымовы- деления, а также длительность хранения брикета.

Формула изобретения

Экзотермический брикет для легиро- вания стали ванадием, содержащий флюорит, известь,, комплексный сплав на основе кремния., ванадийсодержащее. вещество и связующее, отличающийся тем, что, с целью повыше- ния степени извлечения ванадия из брикета, устранения пироэффекта и увеличения стойкости брикета при хранении, он содержит в качестве комплексного сплава - сплав Fe-Si-V-Al, а в

Конвертерный

ванадиевый

шпак

Х16,2% VjOg)

13

качестве ванадийсодержащего вещества и извести он содержит ванадат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Флюорит3,5-5,0

Комплексный

Fe-Si-V-Al сплав 42,5-48,5

Ванадат кальция 44-49,5

Связующее 3,0-3,5

Алюминий12-15

Ванадий- - .

ЖелезоОстальное

10,3

96,8 97,5 97,8 Без пироэффекта

Таблица 2

96,7

95,8

интенсивное пламя