Способ изготовления рафинирующей добавки

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к шлакообразующим смесям для рафинирования стали от серы, кислорода и неметаллических включений. Способ изготовления рафинирующей добавки в виде брикета включает следующие операции: сначала отливают наружную оболочку из алюминия или сплава Al в виде цилиндрического или конического стакана, внутри которого помещают силикокальций (SiCa) и заливают его расплавом жидкого Al или его сплава, кристаллизирующегося на поверхности силикокальция, формируя таким образом двойную оболочку из литого Al или его сплавов. SiCa берут в количестве 20 - 80% от массы брикета. Заливку заполненного стакана ведут непрерывно до окончательного формирования брикета, если температура расплава не превышает температуру плавления SiCa более чем на 80^oC. Если температура расплава превышает температуру плавления SiCa на 80 - 200^oC, то заливку стакана ведут послойно. Толщина каждого слоя составляет 1/3 - 1/5 от высоты. При формировании каждого слоя на дно стакана и на поверхность SiCa насыпают слой стружки из того же материала, что и расплав. Толщина слоя от 3 до 8 мм. Использование изобретения позволяет повысить рафинирующую способность брикета, увеличить степень раскисления металла, обеспечивает получение плотной и прочной оболочки из алюминия или его сплава, кроме того, позволяет использовать низкосортные отходы алюминиевого производства. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к шлакообразующим смесям для рафинирования стали от серы, кислорода и неметаллических включений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления рафинирующей добавки из кальция и алюминия, причем оболочку из алюминия наносят на основу в виде кальциевой проволоки методом прессования со сваркой последовательно подаваемых слитков из алюминия или его сплава, при этом обеспечивают деформацию слитков из алюминия или сплава на основе в интервале температур от 200 до 520^oC (см. патент 2118379, кл. C 21 C 7/04 от 21.11.94, опубл. 27.08.98, Бюл. N 24).

Недостатками данного способа является невозможность глубокого раскисления стали, что приводит к низкой степени использования его для целей рафинирования. Кроме того, необходимо наличие специального сложного оборудования.

Задачей изобретения является увеличение степени раскисления, повышения полноты рафинирования стали, использование низкосортных отходов алюминия, получение плотной и прочной оболочки брикета.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе изготовления рафинирующей добавки в виде брикета, включающем нанесение оболочки из алюминия или его сплава на силикокальций, формируют двойную оболочку из литого алюминия или его сплава, сначала отливают наружную оболочку в виде цилиндрического или конического стакана, внутри которого помещают силикокальций и заливают его расплавом жидкого алюминия или его сплава, кристаллизирующегося на поверхности силикокальция, с образованием второй оболочки, при этом силикокальций берут в количестве 20-80% от массы брикета. Заливку заполненного стакана ведут непрерывно до окончательного формирования брикета, если температура расплава не превышает температуру плавления силикокальция более чем на 80^oC.

Если температура расплава превышает температуру плавления силикокальция на 80-200^oC, то заливку стакана ведут послойно, при этом толщина каждого слоя составляет 1/3-1/5 от высоты. При формировании каждого слоя на дно стакана и на поверхность силикокальция насыпают слой стружки из того же материала, что и расплав, при этом толщина слоя составляет от 3 до 8 мм.

Изобретение обладает новизной, что следует из сравнения с прототипом; изобретательским уровнем, так как явно не следует из существующего уровня техники; практически легко осуществимо.

Способ изготовления рафинирующей добавки осуществляется следующим образом.

В земляной или металлической форме сначала отливают цилиндрический или конический стакан из алюминия или его сплава, который является наружной (первой) оболочкой брикета. После затвердения в него засыпают необходимое количество силикокальция.

Силикокальций берут в количестве 20-80% от массы брикета. При содержании в брикете менее 20% силикокальция снижается полнота рафинирования. Увеличение количества силикокальция свыше 80% снижает степень раскисления до уровня, который необходим для эффективного использования силикокальция для рафинирования.

Кроме того, это приведет к уменьшению массы алюминия, что в свою очередь не позволит получить плотную и прочную двойную оболочку.

Таким образом, при описанном способе изготовления рафинирующей добавки решается задача снижения окисленности металла и повышения рафинирующей способности брикета.

Затем силикокальций заливают жидким расплавом алюминия или его сплавов. На относительно холодной поверхности силикокальция происходит кристаллизация расплава и куски силикокальция покрываются второй оболочкой.

Таким образом формируют двойную оболочку из алюминия или его сплавов. Заливку расплавом заполненного силикокальцием стакана ведут непрерывно при условии, если температура расплава не превышает температуру плавления силикокальция более чем на 80^oC.

Если температура расплава превышает температуру силикокальция плавления более чем на 80-200^oC, то заливку ведут послойно. В этом случае для снижения температуры расплава возле поверхности кристаллизации и предотвращения расплавления наружной оболочки на дно стакана насыпают слой стружки из того же материала, что и расплав, толщиной 3-8 мм, затем слой силикокальция на 1/3-1/5 от высоты стакана, вновь слой стружки. Сформированный таким образом слой заливают расплавом. При такой толщине слоев выдерживается соотношение силикокальция 20-80 мас.% в брикете.

Подобным образом ведут заливку до окончательного формирования брикета. Брикеты укладывают на дно ковша или изложницы перед выпуском или разливкой стали.

Изготовление рафинирующей добавки в виде брикета описанным способом обеспечивает получение плотной и прочной оболочки из алюминия или его сплавов. Очень важным является то, что при изготовлении брикета можно использовать низкосортные отходы алюминиевого производства. При высоком содержании примесей в отходах имеется возможность понизить (разбавить) их содержание до нужного предела добавлением определенного количества чистых отходов.

Формула изобретения

1. Способ изготовления рафинирующей добавки в виде брикета, включающий нанесение оболочки из алюминия или его сплава на силикокальций, отличающийся тем, что формируют двойную оболочку из литого алюминия или его сплава, при этом сначала отливают наружную оболочку в виде цилиндрического или конического стакана, внутри которого помещают силикокальций в количестве 20 - 80% от массы брикета и заливают его расплавом жидкого алюминия или его сплава, кристаллизирующегося на поверхности силикокальция с образованием второй оболочки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заливку заполненного стакана ведут непрерывно до окончательного формирования брикета, если температура расплава не превышает температуру плавления силикокальция более чем на 80^oC.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что заливку заполненного стакана ведут послойно, если температура расплава превышает температуру плавления силикокальция на 80 - 200^oC, при этом толщина каждого слоя составляет 1/3 - 1/5 от высоты стакана.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при формировании каждого слоя для снижения температуры расплава возле поверхности кристаллизации и предотвращения расплавления наружной оболочки, на дно стакана и на поверхность силикокальция насыпают слой стружки из того же материала, что и расплав, при этом толщина слоя составляет от 3 до 8 мм.