Смесь для обработки расплавленнойСТАли Советский патент 1981 года по МПК B22D7/00 

Изобретение относится к черной у1еталлургии, в частности к смесям . для внепечной обработки жидкого ме1талла. Известна шлаковая смесь для обработки металла в ковше,содержа1дая/ вес.%1 Алюминею й порошок Натриевая селитра Известь Остальное {1 Плавиковый Недостаток смеси - низкая десулйфу {жрующая способность ее в связи с не высокой активностью окислов щелочных и щелочноземельных металлов в ра плаве. Известна шлаковая смесь, сод жащая, вес«%: ИзвестьОснова Натриевая селитра 15-20 Алюминевый порошок 7-10 Плавиковый шпат 1-5 Борная кислота 2-512. Недостаток этой смеси - низкая де сульфирующая способность смеси из-за отсутствия в ней элементов с высоким сродством к сере. Наиболее известна шлакообразуювдая смесь для десульфурации, раскисления и микролегирования чугуна и стали, содержащую, вес.%: Порошок алюминия 10-25 10ремиийсодержгиций сплаь 8-20 Окислитель,(например, натриевую селитру) 10-40 Материал содержащий галогениды,(например,плавиковый шпат)3-10 Магнезит 10-25 Отвальный шлак производства сплавов с редкоземельными элeмeнтa ш содержащий 5-20% окислов редкоземельных элементов и до 5% карбида кальция 15-40 При обработке в изложиицё во время разливки стали с 1% углерода степень десульфурации составляет 62%, содержание кислорода в стали уменьшается до 0,0037%, а содержание РЗМ увеличивается до 0,0015% 3. Низколегированная сталь с нитрид ным упрочнением после обработки смесью имеет ударную вязкость при мииус 40С 4-6 кг-см/см. Недостаток смеси состоит в том, ; kiTO при использовании окислов редкоземельных элементов в виде соедииеНИИ с другими окислами, присутствующими в отвальном шлаке, их рафинирую щая и модифицирующая способность снижается, ударная вязкость стали увеличивается недостаточно. Цель изобретения - повышение ударной вязкости стали, обработанной рмесью. Цель достигается тем, что в смесь содержащую натриевую селитру, алюминиевый порошок,плавиковый шпат,ка бид кальция и окислы редкоземельных метгшлов,вводят парафин при следующе соотнсииении компонентов, вес.%: Алюминиевьй порошок 7-12 Натриевая селитра 11-21 ПлавиковьЛй.шпат1-5 КарбиД кальция14-20 Окислы редкоземельных металлов36-46 Парафин11-16 Содержание в смеси 7-12% алюминиеаого порошка объясняется наилучшим условиями восстановления редкоземел ных металлов из их окислов в смеси. Так, при содержании менее 7% алюмин евого порошка в смеси в{1Щеляемого тепла при взаимодействии его с сели рой недостаточно, чтобы поддержать в нужном термодинамическом режиме реакцию восстановления окислов редко Земельных металлов карбидом кальция Увеличение алюминиевого порошка в сгмеси более 12% экономически нацелесообразяо, так как она не приводит к с т ест енкому изменению степени восстаноШ пення окислов редкоземельных металлов. СодержА е в смеси натриевой селитры 10-19% объясняется созданием наилучших температурных условий для в сстановяения редкоземельных элемен тов. При содержании менее 11% натрие вой селитры |Вьщеляемого при ее разложении кислорода недостаточно, чтобы поднять температуру в зоне восстановления редкоз мельнык металлов до необходимых значений. Увеличение селитры в смеси более 21 % 1фИ1ИХ т к увеличению расхода алюминв« И карбида кальция в смеси и соот з в е 6енно снижению концентрации ред коземельных металлов в стали. Содержание в смеси 1-5% плавиково гЬ шпата объясняется получением жидких солаков с наименьшей вязкостью. Снижение содержания плавикового шпат уменьшает область температурного интерваласуществования жидкоподвижног состояния шлака. УбёЖичение содержания хКлавикового шпата в смеси более 5% существенно вязкость смеси не улучшает. Содержание в смеси 14-20% карбида кальция объясняется наилучшими услЪзлямк восстановления редкоземельных металлов из смеси.. При содержании в смеси карбида кальция менее 14% степень восстановления редкоземельных элементов уменьшается. При со- ; держании в смеси более 20% карбида кальция увеличивается удельный его расход на восстановление редкоземельных металлов, что приводит к увеличению расхода шлаковой смеси. Содержание в смеси 36-46% окислов редкоземельных металлов объясняется наилучшими условиями десульфурации металла. При снижении содержания окислов редкоземельных металлов в смеси менее 36% уменьшается степень десульфурации металла. Увеличение содержания окислов .редкоземф1ьных металлов более 46% приводит к значительному снижению степени их восста- у новимости, что также ухудшает процесс удалений серы из стали. Парафин является обязательным компонентом, так как без него резко ухудшается эффективность рафинирования и понижаются реакционные свойства модификатора.Парафин предохраняет карбид кальция и алюминий от преждевременного окисления.Кроме того, при брикетировании смеси парафин является связывающим.Снижение содержания парафина в смеси менее 11% приводит к ухудшению смачивания пылинок смеси жидким парафином, что значительно повышает ее гигроскопичность,При содержании парафина в смеси более 16% его концентрация не оказывает существенного влияния на .гигроскопичность смеси. Смесь предпочтительно использовать в виде брикетов. Смесь готовят следующим образом. Расплавленный парафин смешивают с порошками карбида кйльция, алюминия и натриевой селитры,перемешивают их и добавляют окислы редкоземельных элементов и плавиковый шпат фракции до 5 мм. Смесь указа-нного состава в виде брикетов вводят на струю металла в процессе нгшолнения изложницы. При взаимодействии металла со смесью последняя плавится,алюминий взаимодействует с селитрой,окисляется,резко повышая ее температуру.,кальций и углерод карбида кальция при высоких температурах вступают во взаимодействие с окислами редкоземельных металлов, восстанавливая их. Окислы кальция, натрия, редкоземельных металлов,металлический кальций и РЗМ взаимодействуют с серой, растворенной в стали, и удаляют ее из расплава, улучшая качество металла. Расход смеси 5-15 кг обработанной стали. Степень десульфурации металла 62-71%. Смеси готовят в виде брикетов и используют для обработки низколегированной, с нитридным упрочнением стали при разливке ее в 50 кг изложнищл.

Брикеты в количестве 500 г вводят на струю стали.

Металл прокатывают в лабораторной клети кварто 400 от 50 до 2 ым. Степень деформации 18% при 1150 С Режим

термообработки - закалка с последую-у щей нормализацией.

В таблице приведены составы пред лагаемых смесей я некоторые свойства обработанной, стали.

Как видно из таблицы после обработ ки металла содержание серы в нем сни жается на 62-71%,ударная вязкость со ставляет 9-12% кггсм/см ,что/знача- тельно BfcBue обычных значений ударной вязкости при низких температурах для этой маркировки стали и выше,чем у стали обработанной известной смесью (ударная вязкость 5-6 кг см/см). Таким образом, использование предлагаемой смеси для обработки стали увеличивает ее ударную вязкость на 2 кг-см/см . изобретения Смесь для обработки расплавленной стали, содержащая алюминиевый порошок, натриевую селитру, окислы редкоземельных металлов., отличающаяся тем, что, с целью повьшения ударной вязкости обрабатываемой стали, оиа дополнительно содер9СИТ парафин |при следующем соотисшении компонентов, вес.%: Алюминиевый порошок7-12 Натрпёвая сел1тра11-21 Плавиковый iBBiaT1-5 Карбид кальция14-20 , Окислы редкоземельных металлов36-46 Парафин11-16 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство I СССР 42068Э, кл. С 21 С 7/00, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР . 471390, кл. С 21 С 5/54, 1973. 3.Авторское Свидетельство по заявке 2498010, кл. С 21 С 5/54, 1977.