Порошковый проволочный модификатор

 

Изобретение относится к металлургии черных металлов, в частности к внепечной обработке стали порошковыми химически активными элементами при ее непрерывной разливке. Сущность изобретения: порошковый проволочный модификатор для обработки металла в качестве наполнителя содержит кальций (Са)-и бор (В) в весовом соотношении В/Са 0,2-0,4, отвечающем области существования соединения .СаВ Наполнитель может содержать В в виде ферробора, кальций - в виде силикокальция. Применение этого порошкового проволочного модификатора позволит повысить усвоение кальция до 32%, а также комплексно микролегировать металл. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 0 11/10

/ .„; ь.

ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4867270/02 (22) 14.09,90 (46) 07.12.92. Бюл. N. 45 (71) Мариупольский металлургический комбинат "Азовсталь" и Институт проблем материаловедения АН УССР (72) Б,Ф.Белов, В.А.Сахно, А,С,Петров, А.И.Троцан, Г.А.Николаев, В,Г.Ленский,.

В.П,Лоик; О.В.Носоченко, Ф.С.Крейденко и

В.П,Крутиков (73) Днепропетровский экспериментальноисследовательский завод сварочных материалов НПО "Укрстальконструкция" (56) 1. Патент США М 4671820, кл. 75-58, 1986, 2. В,Карузо и др, Новое применение проволоки с сердечником в непрерывной разливке. Инжекционная металлургия 83.

Труды конференции, пер, с англ, М.: Металлургия, 1986, с. 190-192.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для внепечной обработки чугуна и стали порошковыми химически активными элементами, Известно, что для внепечной обработки металла в основном применяют металлический кальций, силикокальций, карбид кальция или другие сплавы кальция.

Физико-химические свойства кальция, ограниченная растворимость его в жидком железе, высокое давление пара, сродство. к кислороду, испарение в процессе выплавки металла, приводит к понижению степени усвоения кальция и усложнении технологии ,его ввода в расплав.

В настоящее время одним из самых перспективных методов в мировой практике является ввод кальцийсодержащих лигатур в жидкий металл в виде порошковых про80лок.

ГОСУДА PCTB E ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР ,(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ

К ПАТЕНТУ

„„ЯЦ„„1780519 А3

2 (54) ПОРОШКОВЫЙ ПРОВОЛОЧНЫЙ МОДИФИКАТОР (57) Изобретение относится к металлургии черных металлов, в частности к внепечной обработке стали порошковыми химически активными элементами при ее непрерывной разливке. Сущность изобретения; порошковый проволочный модификатор для обработки металла в качестве наполнителя содержит кальций (Са)-и бор (В) в весовом соотношении В/Ca = 0,2-0,4, отвечающем области существования соединения СаВ.

Наполнитель может содержать В в виде ферробора, кальций — в виде силикокаль- ., ция. Применение этого порошкового проволочного модификатора позволит повысить усвоение кальция до 32%, а также комплексно микролегировать металл, 3 табл.

Однако степень усвоения кальция и при применении этих методов не превышает 1020%

В качестве прототипа. выбрана порошковая проволока Р5-18 мм в стальной оболочке и наполнителем иэ силикокальция (В.

Карузо и др. Новое применение проволоки с сердечником в непрерывной разливке.

"Инжекционная металлургия 83". Труды конференции, Пер. с англ. М., Металлургия", 1986, с. 190-202).

Недостатком обработки стали этой порошковой проволокой также является низкая степень усвоения кальция, Так при расходе SlCa — 0,3-0,8 кг/т, усвоение Са составляет 9-11 %. а концентрация кальция в стали (10-17).10 %, Целью изобретения является улучшение качества литых слябов и листового проката за счет повышения модифицирующего

1780519

° 3 4 и комплексного микролегирующего дейст- улучшению степени усвоения кальция, à с вия модификатора., другой, позволит получить в стали оптиПоставленная цель достигается тем, что мальные содержания бора на уровне 0,001порошковый проволочный модификатор, О,003 мас,ь. для обработки жидкой стали в наполнителе 5 Новым в предлагаемой заявке является дополнительно содержит бор с массовым состав наполнителя порошковой проволосоотношением к кальцию, равным 0,2-0,4, ки, содержащее бор и кальций с массовым

Бор в наполнителе может содержаться в соотношением В/Са =0,2-0,4, виде ферробора, а кальций в виде силико- Проведенный патентно-лицензионный кальция. 10 поиск не установил технических решений.

Состав наполнителя порошкового мо- содержащих подобные признаки; и поэтому. дификатора определен исходя из того, что дает основание полагать, что заявляемый конгруэнтноплавящиеся химические соеди-.. материал обладает существенными отличинения обладают способностью сохраняться ями, . и в жидком состоянии при значительном 15 Реализация предлагаемого материала, . перегреве (В.С.Судавцова. T,È.Áàòàëèí.. Порошковая проволокаф 8 мм изготовТермодинамические свойства двойных рас- лялась на Днепропетровском эксперименплавов системы Са-Si(Sn) Изв. АН СССР. тально-исследовательском заводе

Неорганические материалы, 1988, т. 24. М 9, сварочных материалов (ДЭИЗСМ). Составы с. 1578-1580), что способствует усвояемости 20 порошковых наполнителей приведены в таких элементов, как кальция. за счет нали- табл. 1. чия химической связи между компонентами Плавки проводили в промышленных ус,интерметаллида, так как при этом снижает- ловиях ККЦ МК "Азовсталь" при разливке ся активность и упругость пара кальция и серии плавок трубной стали 09Г2БТ на двух повышается температура его испарения иэ 25 ручьевой криволинейной машине непреметвллического расплава. рывного литья заготовок, Порошковую проДвойные сплавы Са с В мало изучены. волоку вводили с помощью трейбаппарата в

Известны соединения СаВв, СаВ4, но по . зоне падающей струи металла из сталеразаналогии с известными соединениями маг- ливочного ковша в приемную камеру променияс бором, можно предполагать наличиеи 30 жуточного ковша с перегородками, Кальций более высококальциевых химсоединений, в . в наполнителе содержался в виде силико.. том числе CaBz и СаВ. (P,П.Эллиот, Структу- кальция марки СК-25 с содержанием кальрыдвойныхсплавов.Т,1, Изд-во "Металлур- ция 31.5 мас,f, бор — в виде ферробора гия", M.; 1970, с. 139, 148). марки ФБ-6 с содержанием бора 6 мас.7;.

Содержание бора в наполнителе позво- 35 Содержание кальция и бора в стали оплит комплексно микролегировать металл, ределяли спектральным анализом в тверМикродобавки бора, как известно, также дых пробах, которые отбирали из как и кальция, оказывают положительно кристаллизатора при разливке стали. Ревлияние на качество и механические свойст- зультаты ввода порошковых проволочных ва металла. Микролегирование бором ока- 40 модификаторов с различным весовым соотзывает положительное влияние на ношением приведены в табл. 1, 2, из кото прочность. пластичность, прокаливаемость рой следует, что при применении и. другие свойства металла, Для достижения предлагаемого наполнителя повышается оптимальных показателей свойств при про степень усвоение кальция и качество литых изводстве стали, легированной бором, со- 45 слябов и листового проката. Самый эффекде ржа ние его должно составлять тивный результат получен при соотношении

0,001-0,0037;. При увеличении добавки вы- В/Са = 0,28, близкого к стехиометрическому ше оптимальной, происходит ухудшение составу соединения СаВ, свойств стали, что связано с выделениями Таким образом, применение предлагаелибо нитридов, либо крупных боридов по 50 могопорошкового проволочногомодификаграницам зерен. (Стомахин А.Я., К вопросу тора позволит повысить степень усвоения об оптимальном легировании стали нитри- кальция на 10-207 и в результате этого содообразующими элементами, Изв. высших кратить расход кальцийсодержащих лигаучебных заведений, Черн, мет., 1979, N 1, с. тур при внепечной обработке металла,, 47-51). 55 Зкономический эффект от использова

Поэтому для состава наполнителя было ния предлагаемого изобретения по сравневыбрано соотношение В/Са - 0,2-0,4. по- нию с базовым обьектом. в качестве зволяющее получить в жидком металле про- которого взят порошковый силикокальций гнозируемое химсоединение СаВ, которое, ТИ 232-150-84 при производстве стали с одной стороны, будет способствовать 09I 26Т в условиях ККЦ МК "Азовсталь" пу1780519 таблица 1

Расход компонентов наполнителя. кт/т

Степень усвоения

Содержание s стали мас.

Отно- Состав наполнила наполнитела теля мас шение

Са в

SICa

Fe8

В-Са в составе наполнителя

SiCa

СК-25

FeB о.зо

О,З2 о,зо о,зо

o,çî

О,32 о,зо

0.3-0.8

О.1ОО

0.095

0,095

О.О95

О,100

О,О95

0,1-0.27

55 0.25

49 0.32

40 . 0.45

38 0.50

ЗЗ - Î.6О зг о.68

Зо О 70

11

32 зо

21

11

9-11

О,ОО1

О,002 о,ооз о,ооз

О,ОО2 о.оог

О,OO1

О.ООРОО.0017, СО.ОО1

О.ОО1

О,ОО2 о.оог

О.ОО2

0,002

О.ОО2

О,O15

0;027 о.озо

0.036

О,О4О

0.042

50.

74

67

56

51

62

67

68

7О

0.16

020 ол

0.32

О.З8

0,40

044

2 з

5

7

Прото10Î

Таблица 2

П р и м е ч а н и е: номер наполнителя соответствует номерам табл, тем ввода в жидкий металл стальковша на

УДМ (установка доводки металла) с помощью газонаполнителя. — аргона, можйо оценить, исходя из данных, приведенных в табл. 3, Результаты обработки трубной стали

09126Т порошковым проволочным модификатором с бором и кальцием приведены в табл. 2, Зная, что затраты, связанные с производством и вводом порошковых проволоч- ных модификаторов в жидкую сталь составляет 1 руб/т, можно определить удельный экономический эффект, который только за счет экономии кальцийсодержащих лигатур составит 0,25 руб. на танну r7a- ли.

Формула изобретения

Порошковый проволочный модифика5 тор для обработки жидкой стали, преимущественно используемой для литых слябов и листового проката, содержащий металличе. скую оболочку и кальцийсодержащий наполнитель, отличающийся тем, что, с

10 целью улучшения качества литых слябов и листового проката за счет повышения модифицирующего и комплексного микролегирующего действия, наполнитель дополнительно содержит бор в массовом соотношении к

15 кальцию наполнителя 0,2-0,4, 1780519

Таблица 3

Составитель И. К ницкая

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Л. Ливринц

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4444 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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