Рафинирующая порошкообразная смесь
1. РАФИНИРУЮЩАЯ ПОРОШКООБРАЗНАЯ СЖСЬ, включающая из.весть, плавиковый шпат и силикокальций, отличающая.ся тем, что, с целью повышения чистоты стали по оксидным неметаллическим включениям и экономии раскислителей, она дополнительно содержит сплав марганецалюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Сплав марганец-алюминий . 10-30 Силикокальций5-15 Плавиковый шпат 10-20 Известь Остальное 2. Смесь по п. 1, в т л и ч а ю щ а я с я тем, что сплав марганецалюминий имеет следующий химический состав, мас.%: Марганец25-65 Алюминий8-20 i (Л Кремний0,1-5,0 Углерод0,1-6,0 Железо Остальное
„ЯО„, 1118691
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(59 С 21 С 5/54
ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИЯ,"- .
Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЪСТВУ
1 I
25-65
8-20
0,1-5,0 Я
О, 1-6,0
Остальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3531541/22-02 (22) .04.01.83 (46) 15.10.84, Бюл. У 38 (72) Н.А. Смирнов, А.М. Якушев, С.Я. Хиженков и Г.А. Исаев (7 1) Московский вечерний металлургический институт (53) 669. 168(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
И 467938, кл. С 21 С 5/54, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 585220; кл. С 21 С 7/00, 1977. . (54)(57) 1. РАФИНИРУЮЩАЯ ПОРОШКООБРАЗНАЯ СМЕСЬ, включающая известь, плавиковый шпат и силикокальций, о т л и ч а ю щ а я.с я тем, что, с целью повышения чистоты стали по оксидным неметаллическим включениям и экономии раскислителей, она дополнительно содержит сплав марганецалюминий при следующем соотношении компонентов, мас.7:
Сплав марганец-алюминий 10-30
Силикокал ьций 5-15
Плавиковый шпат 10-20
Известь Остальное
2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что сплав марганецалюминий имеет следующий химический состав, мас.Ж:
Марганец .
Алюминий
Кремний
Углерод
Железо
1f f9691
30
Изобретение относится к черной ме- таллургии, а именно к составам рафинирующих смесей при выплавке сталей с продувкой металла порошкообразными материалами.
Известна порошкообразная смесь 11), 5 включающая, мас,7.:
Известь 50-60
Алюминиевый порошок 20-25
Хлористый кальций 2-5
Хлористый натрий 2-5
Плавиковый шпат Остальное
Недостатками этой смеси являются неудовлетворительный уровень раскисления стали и удаления неметал15 лйческих включений, сложность состава и выделение токсичных соединений хлора при введении смеси в сталь.
Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к предлагаемой, является рафинирующая порошкообраз ная смесь (2 g включающая, мас.%:
Известь 55
Плавиковый шпат 20
Силикокальций 25 12 j
Основным йедостатком известной рафинирующей порошкообразной смеси является незначительное удаление оксидных включений из обрабатываемого металла, Цель изобретения — повышение чистоты стали по оксидным неметаллическим включениям и экономия раскислителей.
Поставленная цель достигается тем, что известная рафинирующая порошкообразная смесь, включающая известь, плавиковый шпат и сипикокальций, дополнительно содержит сплав марганец-алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Сплав марганец-алюминий 10-30
Силикокальций 5-15
Плавиковый шпат 10-20 . Известь 0cтальное
Кроме того, сплав марганец-алюминий имеет следующий химический состав, мас.% :
Марганец 25-65 50
Алюминий 8-20
Кремний О, 1-5
Углерод 0,1-6
Железо Остальное
Введение в состав рафинирующей .55 смеси сплава марганец-алюминий способствует более глубокому раскислению стали, а раскисление совместно
2 с силикокальцием приводит к образованию комплексных оксидных неметаллических включений этих элементов, хорошо удаляющихся из стали, при этом сокращается расход раскислителей.
Выбор состава рафинировочной . смеси осуществлен экспериментально.
При выявлении состава предлагаемой смеси определено, что при снижении содержания сплава марганец-алюминий в смеси менее 107 и силикокальция менее 57 раскислительная способность смеси значительно снижается, ухудшая тем самым процесс удаления неметаллических и особенно оксидных включений. Увеличение содержания сплава-марганец-алюминий в смеси более 307 и силикокальция более 157 нецелесообразно, так как процесс удаления оксидных неметаллических включений не улучшается, а стоимость порошкообразной смеси возрастает.
Уменьшение содержания плавикового шпата в смеси менее 10% приводит к ухудшению процесса ассимиляции шлаком неметаллических включений. Увеличение содержания плавикового шпата более 20% не приводит к значительному улучшению свойств шлака по удалению включений и удорожает смесь. добавка извести в смесь способствует улучшению физико-химических свойств шлака для ассимиляции неметаллических включений.
На основании результатов проведенных опытных плавок определено, что соотношение между количеством сплава марганец алюминий и силикокальция в смеси целесообразно не менее 2:1, так как уменьшение данного соотношения приводит к снижению раскислительной способности смеси, а увеличение — к росту стоимости смеси. Отношение марганца и алюминия в сплаве 3:1 способствует тому, что марганец наряду с алюминием участвует в раскислении, а это облегчает зарождение оксидных продуктов раскисления и способствует более полному связыванию растворенного кислорода и получению более чистой по оксидным неметаплическим включениям стали.
Уменьшение данного соотношения при1118691
Таблица
Состав, мас.Х
Материал смесей
Предлагаемый
1 1
Прототип
2 3
10
Сплав MnAI
15
Силикокальций
10
20
Плавиковый шпат
55
58
Известь
Таблица 2 ржание кислорода металле, Х
Состав реднее по
Ф риалу ний ЙО
83И у ее ку
0,0085
0,0077
Предлагаемый
0,0172
0,0152
0,0081
0,0160
0,0158
0,0081 водит к неполному раскислению стали, а увеличение — к неполному использованию марганца в сплаве как раскислителя.
Плавки по выявлению оптимального состава смеси проводили в открытой индукционной печи следующим об- .. разом.
Все материалы смесей измельчали и просевали до фракции не более
1 мм, затем механически перемещива- 30 ли и прокаливали в течение 1-1,5 ч при 650-700 С.-Продувку порошкообразными смесями осуществляли в струе аргона при давлении в пневмопитателе не менее 6 атм. При этом расход З аргона 0,25 м /т, а расход смесей
1% от веса металла. ПродолжительнЬсть продувки порошками 5 мин. Температура металла перед началом продувки на всех опытных плавках 1620- 1630 С. Пример . Олробование предлагаемой рафинировочндй смеси. Составы предлагаемой и известной смесей приведены в табл. Дпя оценки эффективности обработки металла различными смесями после продувки порошками сталь отливали в слитках массой 25 кг, из которых затем отбирали пробы от верха, серединц,и низа слитка. Пробы проковывали:на пруток диаметром 10-12 мм.. В :отобранных пробах опре" делялн содержание кислорода методом .вакуум- иаавления и объемный ,процент оксцдных неметаллических включений. Содержайие кислорода в стали до,обработки 0,030-0>035Х. Данные о загрязненности стали оксидными йеметаллическими включе. ниями после обработки металла предлагаемыми и известной смесями пред ставлены в табл. -2. 1118691 Продолжение табл, 2 Содержание кислорода в - Объемный процент оксидных металле, включений, % % Состав средний по варианту средний по слитку среднее по среднее по слитку варианту 0,0083 0,0080 0,0079 0,0163 О, 0161 О, 0080 О, 0161 0,0084 0,0075 0,0082 0,0170 0,0150 0,0161 0,0080 0,0160 0,0095 О, 0104 О, 0090 Прототип 0,0190 0,0230 0,0185 0,0201 0,0096 Составитель О. Веретенников Редактор M. Колб Техред С.Мигунова Корректор И. Эрдейи Ь .Заказ 7378/20 Тираж 539 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 Данные, представленные в табл. 2, свидетельствуют о том, что обработ- . ка металла предлагаемыми порошкообразными смесями обеспечивает получение стали более чистой по оксидным неметаллическим включениями, чем при обработке металла известной смесью. При промышленном опробовании предлагаемой смеси для обработки стали типа ВП-25-30 расход марганца и алюминия на тонну снизился соответственно на 1,7 и 1 кг, при этом длительность плавки в электропечи емкостью 18 т сократилась на 20 мин за счет более эффективного раскисленин стали в ковше. С учетом этого экономическая эффективность при обработке 1 т указанной марки стали 1,95 руб °
