Рафинировочная смесь

 

РАФИНИРОВОЧНАЯ СПЕСЬ, содержащая эвтектический сплав на основе . -.; 7 .-л-.- --.-. -;;--: - v. извести и глинозема,алюминий и известь, отличающаяся тем, что с целью повышения ее десульфурирующей , раскисляющей и модифицирующей способностей, повышения качества металла , она дополнительно содержит силикокальций и редкоземельные элементы цериевой группы при следующем соотношении компонентов, мае.%: Эвтектический сплав на основе глинозема и извести55-75 Алюминий2-1 Силикокальций15-30 Редкоземельные элементы цериевой группы 0,2-4 g ИзвестьОстальное (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1 22 4 А

Зад С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ( ".. ., .:дд,Ф а;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (54)(57) РАФИНИРОВОЧНАЯ СИЕСЬ, содержащая эвтектический сплав на основе (21) 3484431/22-02 (22) 10.08.82 (46) 23.12.83 Бюл. Р 47 (72) А.И.Шмырев, В.А.Вихлевщук, А.С.Стороженко, О.В.Носоченко, В.С.Харахулах, В.И.Ганошенко и Н.A.Âoðoáüåâ (71) Институт черной металлургии (53 ) 669 . 046 . 587 . 7 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 582300, кл. С 21 С 7/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 227355, кл. С 21 С 7/00, 1965.

3. Авторское свидетельство СССР

9 916554, кл. С 21 С 7/076, 1980. извести и глинозема, алюминий и известь, отличающаяся тем, что с целью повышения ее десульфурирующей, раскисляющей и модифицирующей способностей, повышения качества металла, она дополнительно содержит силикокальций и редкоземельные элементы цериевой группы при следующем соотношении компонентов, мас. В:

Эвтектический сплав на основе глинозема и извести 55-75

Алюминий 2-1

Силикокальций 15-30

Редкоз емель ные элементы цериевой группы 0,2-. 4

Известь Остальное

1062294

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к внепечной обработке металлов, и может быть использовано преимущественно при внепечной обработке стали в ковше.

Известна десульфурирующая смесь (1j, применяемая для внепечной обработки металла, содержащая, Ъ:

Известь 40-50

Сода 10-30

Алюминий 10-20

Ферросиликокальций 15-30 .

Недостатком десульфурирующей смеси является то, «что основная составляющая смеси, обеспечивающая десуль- i5 фурацию стали, введена в ее состав в виде чистой извести. Из-за высокой температуры плавления извести (приблизительно 2500 С) процесс десульо фурации происходит только по получении высокоактивного шлака с высоким содер>канием СаО. Процесс получе ния такого шлака происходит во времени как за счет растворения извести в шлаке, являющемся продуктом рас-25 кисления металла, так и в шлаке, попавшем в ковш из сталеплавильного агрегата. Из-за кратковременности выпуска металла из сталеплавильного агрегата серопоглотительная способность образующегося в результате расплавления смеси шлака используется неполностью как вследствие кратковременности его взаимодействия с металлом, так и по причине неполного растворения извести в шлаке.

Известна также шлаковая смесь (2). для обработки металла в ковше, содержащая, Ъ:

Известь 40-50

Глинозем 25-30 40

Алюми ний 8-12

Натриевая селитра Остальное

Недостатком такой смеси является то, что ее составляюцие как известь и глинозем, оказываюцие решающее влияние на формирование в ковше высокоактивного рафинирующего шлака, взяты в чистом виде. Это затрудняет их расплавление, формирование рафинировочного шлака и, следовательно, протекания процессов рафинирования.

Наличие в составе смеси натриевой селитры способствует насыцению стали азотом за счет ее разложения под действием высокой температуры и повышает окисленность металла. Растворение азота в металле значительно ухудшает его свойства, а повышение

"окисленности в значительной степеФ ни снижает эффективность процесса рафинирования., в частности степень десульфурации металла снижается на

10-20Ъ. Смесь не содержит специальных модифицирующих добавок и поэтому 65 модифицирующего воздействия на металл практически не оказывает.

Наиболее близким к предлагаемой является рафинировочная смесь (3), включающая мас.Ъ:

Эвтектический сплав

-на основе извести и глинозема 70-90

Алюминий 5-25

Известь Остальное

Недостатком известной рафинировочной смеси является слабое модифициру>ощее воздействиена неметаллические включения.

Целью изобретения является повышение десульфурирующей,. раскисляющей и модифицирующей способностей, повышение качества металла.

Поставленная цель достигается тем, что рафинировочная смесь, содержацая эвтектический сплав на основе извести и глинозема, алюминий и известь, дополнительно содержит силикокальций и редкоземельные элементы цериевой группы при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Эвтектический сплав на основе извести и глинозема 55-75

Алюминий 2-10

Силикокальций 15-30

Редкоземельные элементы цериевой группы 0,2-4

Известь Остальное

Введение в состав рафинировочной смеси эвтектического сплава на основе извести и глинозема обеспечивает быстрое получение высокоактивного рафинировочного шлака с высокой серопоглотительной и ассимилируоцей неметаллические включения способностью. В связи с тем, что использ,уется сплав извести и глинозема эвтектического состава, температура плавления которого составляет 1300-1400 С, значительHQ снижаюто ся энергозатраты (затраты тепла) на его расплавление.

Использование смеси с содержанием указанного эвтектическогo сплава в количестве более, чем 755 исключает возможность применения в эффективных количествах других компонентов, улучшающих действие рафинировочной смеси, а использование эвтектического сплава в количестве менее 55% по отношение к общей массе смеси приводит к ее большему общему расходу, что является неэффективным с точки зрения экономии и увеличения энергозатрат процесса, Количество порошка алюминия, равное 2 — 1ОЪ, определено экспериментально применительно к широкому сортаменту обрабатываемых сталей с точки зрения требований к составу сталей по содер>канию алюминия.

1062294

Диапазон содержаний в смеси силикокальция и редкоземельных элементОв соответственно 15-30 и

О, 2-4Ъ обусловлен. проявлением их модифицирующего воздействия на металл. При содержании в смеси менее

15Ъ силикокальция и 0,2Ъ редкоземельных металлов их модифицирующее воздействие не обнаруживается, а при содержании более ЗОЪ силикокальция и 4Ъ редкоземельных элементов их применение не экономично.

Получение эвтектического сплава на основе извести и глинозема может быть осуществлено любым из известных в технике способов, в том числе 15 путем предварительного сплавления материалов в специальных агрегатах (шлакоплавильных печах,-циклонах и др.) с последующим размолом этого сплава. Эвтектический сплав на 20 основе извести и глинозема допускает наличие в нем сопустствующих примесей: кремнезема, двуокиси титана, окиси магния, окиси бора, а также фтористого кальция с их суммар- Q5 ным содер>канием не более ЗОЪ. Обязательным требованием к предлагаемой рафинирующей смеси является ог.раничение содержания в ней окислов переходных металлов например, марганца и железа) . Так суммарное содержание этих окислов, например, в эвтектическом сплаве йа основе извести и глинозема не должно превышать

1Ъ, а во всей смеси — 1,5Ъ.

Рафинирующая смесь необходимого состава и фракционного состава может быть получена, например, при помоле звтектического сплава на основе извести и глинозема путем загрузки необходимых составляющих в мельницы. 40

Пример 1. Рафин.;ровочная смесь состава, мас.Ъ:

Эвтектический сплав на основе извести 45 и глинозема 15

Алюминий 2,0

Силикокальций 15

Редкоземельные элементы цериевой

50 группы 0,2

Известь ОстаЛьное приготовлена в виде порошка фракции

0,01-1,0 мм. С помощью пневмокамерного насоса и фурмы введена в металл, покрытый неокисленным восстановительным шлаком на глубину, равную 0,8 высоты металла. Расход смеси составляет 15 кг на тонну металла.

В металле до продувки его рафинировочной смесью содержится 0,028Ъ 60 серы и 0,012Ъ кислорода; После продув ки металл содер>кит 0Ä002% серы, 0,004Ъ кислорода и 0,06Ъ алюминия. .Неметаллические включения в готовом металле прокате) как оксиды, так 65

22

Применение рафинировочной смеси состава, мас.Ъ:

Эвтектический сплав на основе извести и глинозема 80

Алюминий 1

Силикокальций 14

Редкоземельные элементы 0,1

Известь Остальное хотя и позволяет получить сталь с содержанием 0,007Ъ серы, но микроструктура металла характеризуется разнозернистостью (появлением зерен феррита как 8, так и 5 баллов) а неметаллические включения преимущественно сульфиды имеют глобулярную форму только на 50Ъ шлифов. Кроме гоro, в ЗОЪ случаев содержание алюмии сульфиды имеют преимущественно (на 85Ъ просмотренных шлифов) округлую, глобулярную форму.

Пример 2. Рафинировочная смесь состава, мас.Ъ:

Эвтектический сплав на основе извести и глинозема 55

Алюминий 10

Силикокальций 30

Редкоземельные элементы цериевой группы 4

Известь Остальное приготовлена и использована как и в примере 1. Ее расход составляет 2 кг на тонну жидкого металла. Готовый металл после продувки смесью содержит 0,006Ъ серы, 0,006Ъ кислорода и О, 2Ъ алюминия. Неметаллические включения в готовом металле (прокате) на 100Ъ просмотренных шлифов имеют глобулярную Форму °

Пример 3. Рафинировочная смесь состава, мас.Ъ:

Эвтектический сплав на основе извести и глинозема

Алюминий

Силикокальций

Редкоземельные элементы цериевой группы 2

Известь Остальное приготовлена и использована как и в предыдущих примерах. Расход смеси составляет 8 кг на тонну жидкого металла. После обработки металл содержит 0,004Ъ серы, 0,004Ъ кислорода и O,ОЗЪ алюминия. В готовом прокате на 95". просмотренных шпифов неметаллические включения имеют округлую, глобулярную форму.

Во всех исследованиях(вариантах) готовый металл прокат) имеет плотную мелкозернистую структуру со 100Ъ вязкой составляющей в изломе. Окисные и сульфидные неметаллические включения являются мелкими и округлой (глобулярной) формы.

1062294

Составитель О.Веретенников

Техред Л,Пилипенко Корректор А.Ильин

Редактор Н.Рогулич

Заказ 10163/30

Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния находится ниже предела, оговоренного требованиями к марке стали.

Применение рафинировочной смеси с содержанием мас.Ъ:

Эвтектический сплав на основе извести и глинозема 53 .Порошок алюминия 12

Силикокальций 32

Редкоземельные элементы 5 10

Известь Остальное позволяет получить металл с хорошей степенью раскисленности глобуляризации включений,.однако содержание серы в металле равно 0,0093. Это приводит к ее ликвации во время разливки и на образцах, отобранных от верхней годной части слитка, сульфиды имеют типичную вытянутую форму, что приводит к снижению механических свойств готового проката.

Увеличение в том и другом случаях расходов смеси до 20 кг и более на 1 т стали приводит к повышению энергозатрат процесса рафинирования, что выражается в необходимости выпуска стали из сталеплавильного агрегата на 15-20 С выше обычного.

Высокая эффективность применения предлагаемой рафинировочной смеси позволяет за счет уменьшения ее расхода относительно известной и синтетического шлака снизить затраты на обработку одной тонны стали на .0,44 руб„