Брикеты для легирования стали Советский патент 1976 года по МПК C22C35/00 C21C7/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу брикетированных ферросплавов, предназначенных для легирования сталл хромом в ковше. Легирование в ковше позволяет снизить на 15-20% угар хрома, улучшить качество стали, увеличить .производительность, облегчая выплавку в конвертере. Однако для этого необходимо обеспечить высокую скорость растворения феррохрО:М.а в жидкой стали для получения ее равномерного состава и компенсацию тепловых потерь в ковше, что требует применения специальных приемов или использования легируюш их добаво,к с особыми свойствами. Для лучшего усвоения хрома сталью используют брикеты из измельченных ферросплавов 1. Такие брикеты для легирования мартеновской стали содержат 35-55% Сг, 21,5-46% Si, до 2,5% С и изготавливаются из феррооиликохрома либо из смеси ферросиликохрома и феррохрома. В последнем случае количество ферросиликохрома составляет 55-95%. Однако для растворения таких брикетов необходимо большое количество тепла и из-за ВЫС01КОГО соотношения Si и Сг для стали многих марок они неприемлемы. Известен комплексный ферросплав следующего состава: 56,3% Сг, 17,0% Si, 0,19% С, остальное железо 2. Однако этот ферросплав с содержанием 0,19% С «е позволяет вести нлавку с «нередувом .по углероду. Целью изобретения является изготовление брикетов для легирования стали хромом, не требуюш;их термитных, добавок, но обладаюш,их высокой скоростью растворения в жидкой стали с минимально возможными затратами тепла. Это достигается тем, что брикеты готовят из смеси на основе феррохрома и 12-30 вес. % ферросилиция при следующем соотношении компонентов, вес. %: Хро,м Кремний Углерод Железо Остальное Крупность Компонентов предлагаемых бри кетав не должна превышать 2 мм. В качестве связи может быть использовано жидкое содовое стекЛО. Целесообразно использовать ферросилиций марок Подобных ФС 65, ФС 75 и ФС 90, в котором кремний достаточно активен. Под воздействием высокой температуры в брикетированной смеси указанного состава образуется легкоплавкий сплав с одновременным выделением тепла, вследствие образоваПИЯ слож.ных интерметаллидов на основе системы Сг-Si-Fe. Ка-к показали опыты по погружению брижетов в ж,ид;кую сталь, образование сплава из бр«кетов опережает растворение частиц .порошкообразных компонентов в стали. Это позволило найти олти,мальный состав брикетов по тепловыделению, по данным калориметрических исследований. Так, пр,и сплавлении в калориметре брикеты лредложвнного состава выделяли не .мепее 4,5 ккал на 1 г атом, что равнозначно подогреву феррохрома Примерло на 500°С. При этом 30% ферросилиция марки ФС 65 мо:гут быть заменены на 12% ферросилиция мар,ки ФС 90. С увеличениам содержания кремния сверх 20% абсолютное тепловыделение возрастает, но удельный тепловой эффект (на 1 г атом смеси) снижается. При наличии кремиия меньше 11% снижаются как абсолютные, так и удельные тепловые эффекты. Предлагаемое содержание углерода в брикетах (3-7%) охватывает интервал наиболее низких температур плавления образующихся из них сплавов в заданных пределах содержаний хрома и кремния. При определениях термическим методом получаемые из брикетов |0пла1вы И1меют темперагтуры дгачала и конца кристаллизации от 1270 до 1170° С, тогда как, например, у ферросиликохрома они равны соответственно 1360 и 1240° С, у феррохрома - свыше 1500° С. Выделение теила при взаимодействии компонентов брикетов, пониженная температура образующихся при этом сплавав предопределяют большую скорость .их растворения в жидкой стали. Для брикетов массой 130-135 г при 1600° С она составляет 66- 78 . Пример. Готовят смесь порошков феррохрома .марки ФХ 650 и ферросилиция марки ФС 65 (30% от веса смеси), в качестве связки используют содовое жидкое стекло, получают цилиндрические брикеты диаметром 6Q мм и массой по 6-8 кг каждый. Их химический состав следующий: 51,3% Сг, 19,4% Si, 3,5% С, остальное железо. Брикеты в количестве 610 кг заданы на дно ковша перед выпуском металла из основной мартеновской печи с осадкой 50 т для введения в металл 0,60% Сг, 0,20% Si и получения стали 40 ХН. После предварительного раокисления силикомлргаяцем и ферросилицием .металл содержит 0,36% С, 0,52% Мп, 0,06% Si и О,2 Сг. Темлература стали перед выпуском из печи 1615° С. В период выпуска в ковш задано 120 кг силикомарганца и 22 кг алюминия. Растворелие брикетов (визуально) завершено при заполнении ковша примерно наполовину. Температура стали в ковше 1585° С. Металл (56,2 г) разливают на слитки по 5,2 т. Содержание хрома в пробах после заполнения слитков равио 0,69, 0,67% и 0,68% соответственно. Усвоение хрома составило 97%. Перепад температур в И ковше 30° С, как на обычных плавках. Использование таких брикетов позволяет услешло осуществить внепечное легирование стали хромом и, в частности, в мартеновском производстве полиостью перенести его в ковш для выплавки стали ряда распространенных марок (40Х, 55Х, 40ХН и др.) Себестоимость готовой продукции снижается ла 1,0- 1,5 руб./г. . Важным .преимуществом предлагаемых брикетов является благоприятное соотношение Si и Сг для стали большинства марок, а также безопасность их производства и применения. Формула изобретения Брикеты для легирования стали, содержащие хром, кремний, углерод, железо, отличающиеся тем, что, с целью обеспечения возмещения потерь тепла и бьгстрого растворения хрома, компоненты -взяты в следующем соотнощении, вес. %: Хром50-65 Кремлий11-20 Углерод3-7 ЖелезоОстальное Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе: 1. Патент Англии № 986753, кл. С 7 А, от 02.02.61 г. 2. Бюллетень «Черметинформация, № 24, 1971 г., стр. 29.