Способ обработки стали и сплавов в ковше

 

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛИ И СПЛАВОВ В КОВШЕ, включающий выпуск шлака и металла в ковш, .раскисление и модифицирование в ковше посредством ввода волокнистого жаростойкого материала, отличающий ся тем, что, с целью повышения эффективности рафинирования и экономии легирующих элементов, волокнистый жаростойкий материал предварительно обрабатывают раскислителем , вводят его в ковш, нагре .вают вместе с ковшом, затем сливают в ковш шлак, после чего выпускают металл. 2.Способ по п. 1, отли -чающийся тем, что раскислитель составляет 0,1-5% веса от волокнистого жаростойкого материала. 3.Споеоб по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что волокнистый жаростойкий материал имеет удельную поверхность 50-250 .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С 4

РЕСПУБЛИК (1% (И) 3(5п С 21 С 7 06 р

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3373899/22-02 (22) 29.12.81 (46) 28.02.84. Бюл. М 8 (72) A.Â.Aëàäüèí, И.Н.Ермоленко, В.Н.Жучин, М.М.Клюев, В.С.Никольский, И.П.Люблинер и С.В.Ильин (53) 669 ° 187.28 (088.8) (56) 1. Патент США Р 4019897, кл. 75-58, опублик. 1977. (54)(57) 1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛИ

И СПЛАВОВ В КО9ШЕ, включающий выпуск шлака и металла в ковш,,раскисление и модифицирование в ковше посредством ввода волокнистого . жаростойкого материала, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности рафинирования и экономии легирующих элементов, волокнистый жаростойкий материал предварительно обрабатывают раскислителем, вводят его в ковш, нагревают вместе с ковшом, затем сливают в ковш шлак, после чего выпускают металл.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что раскислитель составляет 0,1-5% веса от волокнистого жаростойкого материала.

3. Споеоб по п. 1, о т л и ч а ю щ и;й с я тем, что волокнистый жаростойкий материал имеет удельную поверхность 50-250 м /r. е

1076 46.1

35

Изобретение относится к областй черной металлургии, а именно к рафинированию расплавов.

Известен способ обработки стали в ковше, включающий ввод волокнистого жаростойкого материала и модификатора †.магния - перед выпуском металла и шлака в ковш для защиты магния от всплывания Ц

Недостатком этого способа является небольшая эффективность рафинирования, обусловленная невозможностью разделения металла и шлака, вторичным окислением .металла.

Пель изобретения — повышение .. 15 эффективности рафинирования и экономия легирующих элементов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки стали и сплавов в ковше, вклю- 20 чающем выпуск шлака и металла в ковш, раскисление и модифицирование в ковше посредством ввода волокнистого жаростойкого материала, этот материал предваритель- 25 но обрабатывакт раскислителем, вводят волокнистый жаростойкий материал в ковш, нагревают вместе с ковшом, затем сливают в ковш шлак, после чего выпускают металл.

При этом раскислитель может составлять 0,1-0,5% веса всего жаростойкого материала.

Волокнистый жаростойкий материал может иметь удельную поверхность 50-250 м 2/г.

В качестве волокнистых жаростойких материалов могут быть использованы материалы из волокон

AIgOq, lAg0, S I0g, ZrO, Mg0 AI 0> и их композиций с добавками Се, Са, 40

La, Zr, TI, AI, Hf, Th, В, Ч, Сг, Со и,др. вводимых в волокнистый жаростойкий материал химическим путем с последующим пиролизом материала в инертной среде с целью повы- 45 шения его механической прочности и термической стойкости.

Применение волокнистого материала с сильно развитой поверхностью от 50 до 250 м /г) и обладающего наряду с высокой раскислительной способностью высокой работой адгезии к неметаллическим включениям позволяет существенно повысить эффективность процессов сорбционного рафинирования металла при обработке его в ковше. Кроме того, наличие под слоем шлака тканого (или нетканого) полотна обеспечивает разделение расплавленного металла и шлака, что предохраняет металл от вторичного окисления.

Пример 1. В 40 кг индукционной печи с магнезитовой футеровкой выплавляли прецизионный сплав марки 50Н. Выплавку металла производили по существующей технологии под слоем шлака, содержащим

65% СаО, 20% KgO и 15% CaF<. Перед выпуском металла из печи дно ковша покрывали полотном тканого материала из 9gO А1 0> содержащего 0,10% Са и имеющего удельную поверхность 180 м /г. Ковш вместе с волокнистым материалом подогревали до 1000 С. Доводили температуО ру металла в печи до 1600 С и раздельно выпускали шлак и металл из печи и ковш.

Контроль за содержанием вредных примесей и неметаллических включений (н.в;) осуществляли отбором проб металла в период выпуска его из печи в. ковш. Кроме того, исследовали физические свойства готового металла на ленте толщиной 0,20 мм.

Пример 2. Повторно выполняется процесс, описанный в предыдущем примере с тем отличием, что тканый материал из MgO 41 0 со2 3 держал 0,5% Са и имел удельную поверхность 160 м

Пример 3. Выполнение описанного выше способа отличается тем, что а качестве волокнистого жаростойкого материала брали войлок из МдО AlgO, содержащий до 5%Са, с удельной поверхностью 150 м /r.

Для получения сравнительных данных проводили выплавку сплава 50Н по известному способу без введения в ковш жаростойкого волокнистого материала, содержащего элементыраскислители.

Данные опытов представлены в таблице.

1076461

Физический св-ва

Содержание примесей

Характеристика .способа

99 пп

P„.1О-, Р„„ИО- В, вес, % Гс/Э Гс

Кисло- н. в., (Са, род вес.% вес.% (0),вес.%

Н

1 Известный способ,0,0028 0,0250 .. †. 2,9 42

0,14

15200

2 Введение в ковш тканого материала из

Ц90 A1 0> с

0,10% Са

0,0018 0,0190 Следы 4,0 53

0,08

15600

3 Введение в ковш тканого материала из 990 A!z0> с 0,5% Са 0,0011

0,06

0,0130 То же 4,5 61

15900

4 Введение в ковш войлока иэ

11190 с 5% Са

0,0011 0,0140 -"- 4,3 59

0,07

15700

Составитель Н.Асеева

Редактор Е.Папп Техред М.Тепер

Корректор В.Бутяга

Ъ

Заказ 654/23 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Металл, получаемый по данному способу, имеет не только низкие концентрации вредных примесей и высокие физические свойства, но и .. обладает высокой стабильностью свойств, что особенно важно при использовании ответственных марок сталей и сплавов.

Содержание элементов-раскислителей в составе жаростойких ма.териалов, равное 0,1-5% выбрано с учетом достижения максимального раскисления металла и оптимального микролегирования. Повышение содержания раскислителей сверх 5%, привод к повышению концентраций кислорода в расплаве согласно соотношению активностей взаимодействующих компонентов. При содержании раскислителя в жаростойком материале менее 0,1% происходит недостаточно эффективное раскисление металла, так как элемент-раскислитель связан с основой жаростойкого материала физическими и химическими связями, ограничивающими его активность. Этот недостаток в пределах содержания раскислителя 0,1

5% устраняется за счет того, что материал, в составе которого этот раскислитель находится, используется в виде волокон с сильно развитой поверхностью. Удельная поверхность волокнистого материала свыше 50м /r

Я позволяет значительно усилить активность элементов-раскислителей, и тем самым повысить их раскислительную способность. Кроме того, такие материалы обладают высокой работой

45 адгезии к эндогенным и экзогенным неметаллическим включениям. содержащимся и образующимся в процессе раскисления в жидком металле, что способствует повьнаению эффективнос50 ти раскисления металла и усилению роли сорбционного рафинирования.