Смесь для раскисления и модифицирования стали

 

Использование для одновременного раскисления и модифицирования стали на струе металла Сущность изобретения смесь содержит, мас% кремний 45.0 - 70,0. магний 1,2 - 12,0, кальций 02 -5,0; алюминий 0.2 - 3,0, редкоземельные металлы 0,3 - 4,0, окись магния 0,1 - 1,5, окись кальция 0,01 -1,0; окись церия 0,01 - 1,0, двуокись кремния 0,2 -1,8. железо остальное. Гранулометрический состав лигатуры 0,01 - 1,500 мм 2 табл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5036371/02 (22) 24.02.92 (46) 30.11.93 Бюл. Мя 43-44 (71) Акционерное общество Камский автомобильный завод" (72) Белов АН.; Анисимов АН. (73) Акционерное общество "Камский автомобиль. ный завод" (54) СМЕСЬ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ (19) RU (1Ц 2ОО3726 С1 (51) 5 С ХХ С 35 ОО (57) Использование: для одновременного раскиспения и модифицирования стали на струе метапла

Сущность изобретения: смесь содержит, мас%: кремний 45.0 — 70,0; магний 1,2 — 12,0; кальций 02 — 5,0; алюминий 0,2 — 3,0; редкоземельные металлы

0,3 — 4,0; окись магнил О,1 — 1,5; окись кальция 001 — 1,0; окись церия 0,01 — 1,0; двуокись кремния 0,2 — t,8; железо остальное. Гранулометрический со— став лигатуры 0,01 — 1,500 мм. 2 табл.

2003726

45,0-70,0

1,5-10,5

0,2-4,0

Изобретение относится к металлургии стаг и, литейному производству в частности к разработке смесей для одновременного раскисления и модифицирования стали. на струе металла.

Известен сплав (1) для раскисления и мадифицировани"I рельсовой стали, содержащий кремний, магний, титан, редкоземельные металлы, железо и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас %

Кремний 45-75

Магний 4-10

Титан 2-8

Редкоземельные металлы 0,5-0,9

Алюминий 0,8-2,0

Железо Остальное

При использовании этого сплава абразуюгциеся при раскислении металла тугог1лавкие окислы алюминия и титана

Г1овыша10т ки нематическ /ю Вязкость рас плава, снижая тем самым линейные свойстВа cTали, УBåëè÷èвают содержание сложных акисных включений в структуре металла и ухудшают эксплуатационные свойства полУЧЛЕ1ЛЫХ ИЗДЕЛИЙ.

Наиболее близким.к предлагаемому по технической сушнасти являются комплекс.н ыe модификаторы Ф СМ г (2), содержащие, мас.%:

Кремний

Ма г11ий

Кальций

Редкоземельные металлы 0,3-2.0

Ал1оминий Не более 2,5

Железо Остальное

Применение этих модификаторов не дает желаемого эффекта при раскислении и модифицировании стали на струе. так как состав модификаторов не обеспечивает необходимой скорости растворения модификатора в процессе подачи его на струю еталла и не обеспечивает ранней защиты открытой струи металла от атмосферы, что ухудшает однородность структуры, увеличивает содержание серы В металле, снижает жидкотекучесть расплава.

Целью изобретения является повышение качества стали за счет улучшения однородности структуры, снижения содержания серы и растворенных В расплаве кислорода и азата, увеличения жидкотекучести расплава, а также снижение себестоимости продукции из стали за счет утилизации ОтхОдОВ, Указанная цель дас1игается тем, что для раскисления и модифицирования стали на струе расплава предлагается использовать отходы от производства лигатуры ФСМг следующего состава, мас.%:

Кремний 45,0-70,0

Магний 1,2-12,0

Кальций 0,2-5,0

Редкоземельные металлы 0,3-4,0

Алюминий Не более 3,0

Суммарное содержание окиси кальция, окиси магния, окиси церия, двуокиси кремния 0,5-2,0

Железо Остальное

"5 Гранулометрический состав лигатуры

0,01-1,500 мм.

Состав получается от дробления и рассева при производстве модификаторов

ФСМг, Наличие в сплаве 0,2-5,0 мас,% кальция выравнивает плотность стали. снижает содержание в металле неметаллических включений, повышает жидкотекучесть стали, повышает ее пластические характеристики при сохранении достигнутых прочностных, При содержании кальция менее 0,2 мас.% не обеспечивается однородности структуры стали, что отрицательно влияет на механические свойства. Увеличение содержания

30 кальция более 5 мас.% нецелесообразно ввиду отсутствия возрастания эффективности его воздействия на сталь.

Введение алюминия в сплав обеспечивает хорошую раскисленность металла при

35 благоприятной форме включений в нем. Содержание алюминия больше 3 мас.% увеличивает количество тугоплавких окислов и нитридов алюминия, снижает пластичность металла, 40 Ввод в сплав редкоземельных элементов в количестве 0,3-4,0 мас,% благоприятствует десульфурации стали, улучшает пластические и вязкие свойства стали, увеличивает прокаливаемость. Содержание ре45 дкоземелькых металлов менее 0,3 мас.% не обеспечивает достаточной десульфурации, Содержание редкоземельных металлов более 4 мас.% не увеличивает эффективности воздействия на структуру стали и развивает

50 неоднородность распределения редкоземельных элементов в стали.

Магний при содержании 1,2-12,0 мас,% оказывает на металл десульфурирующее воздействие, что способствует повышению пластичности стали, значительному улучшению ударной вязкости. При содержании магния меньше 1,2 мас.% не обеспечивается удаления серы из металла и пластические свойства ухудшаются. Увеличение магния в

2003726 сплаве более 12 MBc.% экономически нецелесообразно.

При дроблении и рассеве лигатур совместно с металлическими частицами образуются окислы химических элементов в виде мелкодисперсной фазы, Окислы, попадающие на струю металла вместе с продуктами реакции металлической составляющей смеси, изолируют струю металла от атмосферы практически на протяжении всего тока металла от плавильного агрегата до приемного ковша. Защитный слой. состоящий из окислов элементов, обеспечивает надежную изоляцию струи расплава стали от вредного влияния присутствующих в составе воздуха газов — кислорода, азота, паров воды и т.п. Содержание окислов менее 0,5 мас.% I,е обеспечивает достаточной защиты струи расплава, Содержание окислов более 2 мас.% снижает эффект полезного действия раскислителя— модификатора.

Раскисление — модифицировасние предлагаемым составом осуществляется подачей модификатора равномерной струей на струю расплавленной стали.

Фракционность раскислителя — моди4>икатора и способ ег0 подачи.на стру10 р3сплава обеспечивают оптимальну1о скорость растворения и усвоения жидкой сталью, равномерное распределение его подачи по ходу выпуска всего обьема расплава создают надежну!о защитную среду в процессе перелива расплава стали. способствует измельчениl0 зерна стали.

Использование отходов лигатуры фракцией менее 0,01 лм неэффективно из-за высокого угара элементов — раскислителей. входящих в состав лигатуры, на гра1!ице контакта с p;lcIITIàâ0,1 стали, э применение отходов ли,атуры фракцией более 1,5 мм снижает скорость усвоени частиц расплавом стали и в 060!1х сл у !Эях пр11водит к

5 сни;кен 1к> эффекта раскисления — модифицирования расплава стали, Предлагаемый состав раскислителя модификатора опробован при выплавке стали в дуговой г!ечи ДСП-12Н2. Химический

10 состав стали перед выпуском плавки, мас.%:

Углерод 0,32-0,40

Кремний 0.2-0,52

Марганец 0,4-0,9

15 Хром 1е более 0.3

f! II l,ü Не более 03

Никель Не более 0,3

Сера I-te б; —,,сс 0,05

ФОс(1:Ор Не более 0.05

20 Vo !U е;1 с>с ь!0 3 т «ли 15 т с темпепатуро 1 ф ", .;ров".,!."00-700" С I":0сггîllь м краном пода!оT к -:ы :;скl с. у;:елобу ду10в10й печи, с> 16 ° ".! т н а l Ti ° в ь! >> с к:! с э л !1 и э p)i ÃÎ

Вой ПЕ Ill O !,2 . С соT доз! 1р>>!ОЩ .Е УCTp0I1CT

25 во бункарэ --,,;;эвт - . . распг>ло>ке1!ного над жслобо! I г!е в1, и cñу1цествляют равно!1ерную пода !у р !0>:«с>! 1тсля —. мод!"Фи <втора

1!а струlo,i!II;T:,o! I с! Эи, .0 хг д, I!ы >ус>:а стаfiII.

30 Р!".эу»га!! I с"!рс."i -ва! ия 11реу.,лагBQмого сосToLа, !>р>,!Io, :,.1! ые в табл1лцах

ol oi; азы вIII 3 и p i. д л а Г э о л 1. I р в с к . с л: I! p >!, м -; 0 rl! 1 ф и к яTO P0i1 0i>OC l ILL. i!, В "Е 1 В1- CO r, I !0 ф!1ЗИ КО МЕХЭ

II!1 !Е-," KI,IO II .-!КС-ПЛ1 Лг" !1; >1-1!1Ь!Е СВОЙ! TTTO

ПОЛ, 1ВЕ; Ь Х1.-,.„:".",;.

\.>б>1: в 1сl>с ов с :I, I: T ci! i.-с Гво СС . i

N. 1013505 к" С > !" 35Д!г> >0 В

2003726

Таблица 1

Сод

65

3

11,0

6,3

4,0

Пр.2

Продолжение табл. 1

3 л.

Сплав

2

Сталь 35Л, полученная с применением раскислителя — модификатора

0,0 7--0.1

0,1-0.5

0,5-1.5

0,01- 0,1

О. 1 -0,5

0.5- 1.5

0,01-0,1

0.1 .0,5

0,5-1,5

0,01 -О 1

01 05

0,5--1,5

1,0- 2.0

20- 35

3.5- 5 О

2003726

Таблица 2

Продолжение табл. 2 ст ко

12

13

13

11

1!

"Л

1120, 003

Литая стальная дробь. полученная с применением раскислителя-модификатора

2003726

Формула изобретения

Редактор С. Кулакова

Заказ 3310

Составитель А,.Белов

Техред М.Моргентал

Корректор M,Màêñèìèøèíeö

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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

СМЕСЬ ДЛЯ РАСКИСЛЕНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащая кремний, магний, кальций, алюминий, редкоземельные металлы и железо, отличающаяся тем, что дополнительно .содержит окиси кальция, магния и церия и двуокись кремния при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Кремний

Магний

Кальций

5 Алюминии

Редкоземельные металлы

Окись магния

: Окись кальция

Окись церия

1р Двуокись кремния

Железо

45,0 - 70,0

1,2 - 12,0

0,2 -5,0

0,2 - 3,0

0,3 - 4,0

0,1- -1,5

0.01 - 1,0

0,01 - 1,0

0,5- 2,0

Остальное