Шлак для рафинирования стали Советский патент 1977 года по МПК C21C7/00 C21C5/54 

ность кремнезема, введены компоненты, сннжаюш,1;е его вязкость, поверхностное натяжение и темнературу плавления, а также регулируется смачиваемость шлаком металлического расплава, рафинирующая способность по отноп1сиию к азоту и к нитридным включениям и степень участия марганца в реакциях рафинирования.

Низкая вязкость шлакоплавильного расплава достигается введением окислов щелочных и щелочноземельных металлов или галогенидов (например, фторидов нли хлоридов). Однако повышение содержания окислов щелочноземельных металлов сонровождается снижением активности кремнезема в силикате и его раскисляющих свойств. Поэтому количество щелочноземельных окислов ограничивается мольным соотпощением

.

СаО -i- jVigO

ьведепие в такой расплав окислов щелочных металлов (iU вес. 7о) и галогеиндов (6 вес. 70) снижает вязкость до 1-2 11. При умепьшенпи CaU-;-ivigO до iU-16 вес. % для сохранения вязкости на прежнем уровне увелнчпвают в щлаке содержапие окислов щелочноземельных металлов до 20 вес. % и галогенидов доо вес. %. При этом снижаются вязкость, темнература нлавления и поверхностное натяжение шлака. Одновременно увеличивается смачивающая сносооность шлакового раснлава по отношению к металлу.

Содержание окислов алюминия в шлаке ограничивается о вес. % из-за возможного загрязнения стали алюмосиликатами.

Окислы оора улучшают смачиваемость металла шлаком, поэтому их содержание в шлаке предусмотрено до iU вес. %.

степень участия марганца в реакциях рафинирования регулируется измеиением в шлаке содержания окислов марганца и железа до io вес. %.

Пример 1. Сталь,содержащую

0,03 вес. % С и и,иб вес. % ри температуре iOoOC нз кислородного конвертора сливают в сталеразлнвочпый ковш, где ее легируют кремнием до 4 вес. %. В ковш перед сливом металла загружают шлакообразующие материалы из расчета получения после их расплавления шлака, содержащего, вес. %: Ьо biOai 6 СаО; 2,Ь MgO; 7 iNaaO; У КзО; о NaCl; 0,2 геО, 0,2 МпО; 3 В2Оз; 1 А12Оз и примеси.

При контакте с расплавленным металлом формируется шлак и происходит взаимодействие железа и марганца с кремнеземом шлака. Равновесные содержания: Si 4 вес. %; Мп 0,01 вес. %; геО 2 вес. %; МпО 1 вес %; кислорода в металле 0,0055 вес. %. При понижении температуры до 1550С содержание кислорода уменьшается до 0,0036 вес. %.

Пример 2. Шлак, содержащий, вес. %; 46 БЮг; 12 СаО; 11 Na2O; 4 СаР2; 7 MgO; 7,3

МаО; 1,7 heO; 10 ВгОз; 1 А12Оз и примеси, получают iiyTCiVi расплавления шихговых материалов в дуговой печи с угольной футеровкой, и при шлак сливают из нечи в ковш. Ьатем на этот шлак подают подшипниковую сталь, выплавленную в дуговой сталеплавильной нечи и содержащую 1 вес. % углерода, 1,5 вес. % хрома, 0,23 вес. % кремния, 0,30 вес. % марганца и 0,0070 вес. % кислорода. при температуре рафинирования 1550 С содержание кислорода в металле снижается до 0,0031 вес. %, а содержание других комионентов не меняется. В шлаке увеличивается содержание heO до 2 вес. %.

11рименение шлака описываемого состава позволяет оОеспечигь эффективное раскисление стали без нрименепия раскислителей и сэкономить 0,0 кг алюминия на 1 т выплавленной стали, получить экономию ферросплаьов за счет восстановления из шлака кремния и марганца до 0,15 вес. %, регулировать содержание марганца в таких сталях, как, паиример, трансформаторная, где требуется низкое его содержание; формировать в стали неметаллические включения преимущественно пластичного характера, что благоприятно сказывается на служебных свойствах, например, подшипниковой стали, несколько уменьшить в стали содержание питридных включений.

Таким образом, предлагаемый рафинировочный шлак, сочетающий низкие вязкость и новерхностпое натяжение с высокой активностью кремнезема, полезен для рафинирования стали разнообразного марочного состава,

обеснечивая нри этом высокий экономический эффект. При выплавке, нанример, средне- и высокоуглеродистой стали только за счет сокращения расхода раскислителей без учета улучщепия служебных характеристик ожидается экономня в размере 1 руб. на 1 т стали.

Формула изобретения

Шлак для рафинирования стали, содержащий окись кальция, окись магния, окислы марганца, окислы железа, окислы щелочных металлов, галогениды, глинозем и кремнезем, отличающийся тем, что, с целью улучшеиия смачиваемости металла шлаком и повышения техиико-экономических показателей стали, в него дополнительно введены окислы бора при следующем соотпошепии компоненов, вес. 7о:

Окись кальция5-20 Окись магния0,1-15 Окислы марганца0,1-15 Окислы железа0,1-15 Окислы щелочпых металлов10-20Галогениды3-8 Глинозем0,1- 5,0 Окислы бора0,1-10 КремиеземОстальное 56

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3649249, кл. 75-96, 1975.3. Заявка № 2154722/02, кл. С 21С 7/00,

2.Крамаров А. Д. Производство стали в 1975, по которой принято решение о выдаче электропечах. М., «Металлургия, 1969, с. 315. авторского свидетельства.

578351