Способ получения магнийсодержащей лигатуры Советский патент 1991 года по МПК C22C35/00 

k

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к получению магнийсодержащих лигатур для модифицирования чугуна и стали, Цель изобретения - повышение степени усвоения магния и уменьшение неоднородности его распределения в лигатуре. Способ включает ввод гранулированного магния в движущийся расплав ферросилиция при отношении скоростей подачи магния и движения расплава в пределах 1,25 - 15 и толщине потока расплава в месте ввода гранул, равной 15 - 130 мм. Обеспечение указанных параметров способствует повышению на 15 - 20% степени усвоения магния и в 4 - 5 раз увеличивает однородность распределения магния в слитке лигатуры. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве лигатур, преимущественно на основе ферросилиция, для модифицирования чугуна и стали.

Цель изобретения - повышение степени усвоения магния и уменьшение неоднородности распределения его в лигатуре.

В движущийся расплав на основе ферросилиция гранулированный магний вводят при отношении скоростей подачи магния и движения расплава в пределах 1,25 - 15,0 и толщине потока расплава в месте ввода магния, равной 15 - 130 мм.

Отношение скорости потока магния к скорости движения расплава, равное 1,25- 15,0, вызывает снижение потерь магния на угар. Это объясняется тем, что в зоне начала контакта магния с расплавом не происходит образование паров магния из-за достаточно быстрого уноса гранул магния из этой

зоны потоком движущегося расплава, а также из-за проникновения этих гранул внутрь потока. При соотношении скоростей магния и расплава менее 1,25 не происходит погружение гранул магния в движущийся поток, поэтому, находясь на его поверхности, магний испаряется. Кроме того, чрезмерно высокая относительная скорость движения расплава увеличивает поверхность контакта гранул с потоком, что также вызывает повышение потерь магния на испарение. Превышение отношения скоростей подачи магния и расплава сверх 15,0 способствует протеканию процесса растворения магния в узкой зоне контакта его расплавом, поэтому в этой зоне происходит захолаживание расплава, часть гранул магния не успевает раствориться и из-за значительно меньшей. чем жидкий ферросилиций, плотности (1,7 против 4,5 г/см j всплывают на поверхность потока и расходуются на испарение.

О

1 ел

CJ

VJ ел

При толщине потока расплава в предлагаемых пределах (15 - 130 мм) обеспечиваются наилучшие условия для перемешивания магния в потоке расплава. При этом гранулы магния во всем интервале отношений скоростей подачи магния и и движения расплава проникают внутрь потока, расплавляются и усваиваются в нем. Нижний предел толщины потока (15 мм) ограничен технологическими условиями: при толщине менее 15 мм поток быстро подстуживается, вязкость расплава в нем повышается, поэтому ввод гранул магния внутрь потока затрудняется и часть магния остается нерастворенной, следствием чего является невысокая степень усвоения его в лигатуре.

При толщине потока более 130 мм вводимый магний не достигает нижних слоев расплава, поэтому лигатура по содержанию магния получается неоднородной. Эффек- тивность способа подтверждена опытами, результаты которых приведены в таблице, причем опыты 1 - 5 соответствуют предлагаемому способу, а в опытах 6-9 режимы находятся за пределами предлагаемых. опыт 10 проведен по известному способу.

Выплавляют лигатуры типа ФСМг по известным техническим условиям. Данные по степени усвоения и содержанию магния в лигатуре являются средними результатами 3-4 плавок, в которых исходный расплав на основе ферросилиция содержит, мае. %: кремний 43 - 55; кальций 0,5 - 2,1; РЗМ 0,2 - 3,3, железо и примеси остальное. Расплав выплавляют в электропечи, выпускают в ковш и при 1310 - 1380° С заливают в закрытый футерованный желоб. В начале желоба через калиброванное отверстие в расплав вводят определенную порцию гранулированного магния марок МГП-2 или МГП-3. Скорость подачи магния (в пределах от 0,8 до 3.4 м/с) изменяют регулированием высоты падения гранул или с помощью стандартных механических устройств. Для изменения скорости движения потока рас- плава (в пределах от 0,15 до 0,8 м/с) применяют желоба, расположенные под различными углами к горизонту.

Опыты по известному способу проводят в том же желобе, однако для перемешива- ния (турбулентизации) магния с расплавом в нижней части желоба устанавливают выступы Магний в этом случае засыпают через

отверстие в верхней части желоба, без придания гранулам начальной скорости.

Полученную лигатуру разливают в металлические изложницы размерами не менее 60x80 см и толщиной слитка 3.5 - 4,0 см Отбор проб для анализа содержания магния проводят из верхней и нижней зон слитка и с противоположных участков лигатуры в изложнице. Степень усвоения магния определяют как процентное соотношение среднего содержания магния в лигатуре к количеству вводимого магния в расплав.

Пример. Скорость ввода магния составляет 3,6 м/с, а движения потока расплава 0,48 м/с, т. е. отношение этих скоростей равно 7.5. Среднее содержание магния в слитке в контролируемых четырех точках: точка 1 (в нижней зоне по высоте слитка в геометрическом его центре в плане) - 5,1 %, точка 2 (в верхней зоне по высоте, расположенной в геометрическом центре слитка в плане 5,4%; точки 3 и 4 (на противоположных краях слитка в плоскости, проходящей через его центр параллельно длинной стороне слитка, в средней по высоте зоне) - 4,6 и 4,7%, разница (наибольшая) в содержании магния составляет 0,8%.

Полученные результаты показывают (таблица), что наибольшая степень усвоения магния (90 - 95%) и наименьшая разница в содержании магния в лигатуре (0,6 - 0,8%), характеризующая однородность ее состава, получены для предлагаемого способа (опыты 1 - 5). Те же параметры для известного способа (опыт 10) значительно хуже - усвоение магния 77% (в 1,2 - 1,3 раза ниже), различия в содержании магния в различных участках лигатуры в слитке 3,4% (в 4,2 - 5,7 раза выше).

Формула изобретения

Способ получения магнийсодержащей лигатуры, включающий ввод гранулированного магния в движущийся расплав на основе ферросилиция, отличающийся тем, что, с целью повышения степени усвоения магния и уменьшения неоднородности распределения его в лигатуре, ввод гранулированного магния в расплав осуществляют при соотношении скоростей подачи магния и движения расплава в пределах 1.25 - 15,0 и толщине потока расплава в месте ввода гранул, равной 15 - 130 мм.