Материал фильтра для удаления неметаллических включений Советский патент 1992 года по МПК C22B9/20 

Изобретение относится к области спецэлектрометаллургии, в частности,к фильтрам для удаления неметаллических включений.

Целью изобретения является повышение степени удаления неметаллических включений из металла, легированного скандием.

Сущность изобретения состоит в том, что в состав массы материала фильтра вводится дополнительно новый окисел - оксид скандия.

В стали, легированной скандием, в жидком металле образуются оксидные включения 5с20з.

Эти включения выделяются из жидкого металла на границе раздела жидкий металл - включение. Обладая высокой поверхностной энергией, эти включения легко переходят через межфазную границу и прочно сцепляются с материалом фильтра, в состав которого до 30-80% входит оксид скандия (ЗсаОз). Эффективность рафинирования от

оксидных включений скандия таким материалом фильтра довольно высока.

При содержании в составе масс фильтров более 80% 5с20з масса фильтра плохо припрессовывается, в результате чего фильтр становится не достаточно плотный с высокой пористостью.

При разливке металла фильтр подвержен эрозии и металл загрязняется материалом фильтра.

При содержании в составе масс фильтров менее 30% 5с20з включения с высоким содержанием 5с20з, выделившиеся на поверхность раздела, имеют маленькую вероятность сцепления с поверхностью фильтра в связи с недостатком родственного материала (ЗсаОз). Поэтому загрязненность металла резко повышается, несмотря на разливку металла через фильтр

Ниже приводится практический пример осуществления изобретения.

Для изготовления сетчатых фильтров применяли плавленый периклазовый поро

О

ел го го со

шок марки ППБС-96,5, плавленый перекла- зовый порошок мтрки ПППЛ-96, тонкомолотый порошок окиси скандия, лигносульфонат технический марки А, поливиниловый спирт, диоксид циркония, стабилизированный кальцием.

Порошки измельчали в вибромельнице марки М-400 до размера зерна 0,063 мм. Приготовление массы осуществляли в бегунах марки СМ-800. При этом состав шихты был следующим:

массовая доля, %

Порошок периклазовый10-50

Порошок диоксида циркония 10-20 Порошок окиси скандия80-30

В бегуны загружали порошки окислов фракции 2-0,05 мм и перемешивали 2 мин, Затем увлажняли раствором лигносуль о- ната технического плотностью 1,2 г/см и поливиниловым спиртом. Окончательная влажность массы 2,5%.

Прессование фильтров осуществляли на механических колено-рычажных прессах типа Тюрингия, на которые ставили пресс- формы. Отформованные изделия (фильтры) обжигали в горнах периодического действия, до температуры 1730°С в течение 60 ч. Готовые изделия имеют пористость 2325%.

Магнезитоскандиевые фильтры применяли при разливке нержавеющей стали ЭК99(Х16Н15МЗ),содержащейО,35% скандия. Фильтры ставили в разливочные воронки, помещаемые над изложницами в 1-т ВИП. Металл через фильтры разливали со скоростью 400 кг/мин при 1630°С. . Влияние состава масс фильтров для включений из стали Х16Н15МЗ,

После разливки от слитков отбирали пробы для металлографического контроля.

В таблице приведены данные по влия5 нию состава масс фильтров для удаления неметаллических включений из стали Х16Н15МЗ легированной скандием.

Преимущество фильтра для удаления неметаллических включений по сравнению

0 с прототипом состоит в том, что предлагаемый фильтр дает возможность значительно снижать содержание оксидных неметаллических включений в металле, легированном скандием.

15 При производительности печи ВИП с применением фильтра при выплавке нержавеющей стали, легированной скандием 200 тонн в год, увеличения выхода годного по сравнению с прототипом на 1 %, стоимости

20 тонны заготовки 15.000 руб., годовой экономический эффект составит

Э 200 т/год . 15.000 руб. 0,01 30.000 Р/год

Формула изобретения

25 Материал фильтра для удаления неметаллических включений, включающий двуокись циркония и окись магния, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения степени удаления неметаллических включе30 ний из металла, легированного скандием, он дополнительно содержит оксид скандия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Двуокись циркония10-20

35 Окись магния10-50

Оксид скандия30-80.

удаления неметаллических егированной скандием

Изобретение может быть использовано при фильтрации в вакуумных индукционных печах стали Х16Н15МЗ с 0,30% скандия. Сущность: материал фильтра для удаления неметаллических включений содержит двуокись циркония, окись магния и оксид скандия при следующем соотношении компонентов, мас.%: двуокись циркония 10-20%, окись магния 10-50%, оксид скандия 30-80%. 1 табл. XX Ё