Смесь для рафинирования стали и сплавов

 

М.М. Клюев, С.Н. Падерин, Л.P. Тагер, Д.И.

Л.К. Косырев, Г.В. Серов, В.М. Караваев, В С. КЪ1гтыгрн, А.И. Хомутов, В.С. Римкевич и С.И. бернс (72) Авторы изобретения

{71) Заявитель (5") СМЕСЬ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ СТАЛИ

И СПЛАВОВ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к смесям для обработки расплавленной стали и сплавов, преимущественно хромсодержащих, в электропечах. ,Известны смеси для рафинирования

S .металла, в том числе для дефосфорации, например смесь llj, содержащая,вес.4:

Известь 37-42

Криолит 11-13

Боркальк 17-22

Плавиковый шпат Остальное

Недостатком указанной смеси является низкое содержание в ней раскислителя, что не обеспечивает воэможность образования фосфидных комплексов типа СапРм в шлаке и, как следствие, дефосфорацию металлического расплава.

Наиболее близкой к предлагаемой по содержащимся компонентам и достигаемой цели является смесь f21, со- держащая, вес.,:

Карбид кремния 50-75

Глинозем 23-40

Криолит Остальное

Недостатком этой смеси является отсутствие в ней компонентов, срдержащих кальций, что приводит к связыванию содержащегося в. ней глинозема (АКОЕ) с СаО шлака в прочные алюминаты. Шлак обедняется кальцием и в связи с этим не достигается существенной дефосфорации расплава.

Целью изобретения является повышение рафинирующей способности сме- си.

Поставленная цель достигается тем, что смесь, содержащая карбид кремния и фториды активных металлов, допол- нительно содержит окись кальция при следующем соотношении .компонентов, вес.4:

Карбид кремния 70-85

Окись кальция 5-10

Фториды активных металлов Остапьное (S i C) tS il + C, Содержание компонентов, Исходный состав мас. 1 металла, мас.0

Количество удаленной примеси по отношению к

Абсолютное понижение содержания элементов, мас.4

SiC СаО ФтоСмест

Л О ее исходному содержанию, мас. l риды

I (Х

Cr P S

1 85 10 5

2 80 15 5

0,65 0,045 0,022

0,57 0,043 0,018

6,60 0,016 0,013

4,25 0,011 0,010

4,60 0,009 0,007

4,50 0,002 0,002

4,75 - 0,002

35,5 59,0

25,5 55,5

28,1 50,0

6,6 20,0

3 70 5 25

4 6о 30 10

0,71 0,032 0,014

0,61 0,030 0,010

0,69 0,040 0,012

О 16,0

3 92602

Дефосфорация с помощью указанной смеси может быть описана следующим образом.

При существующих температурах выплавки и основных шлаках возможны следующие реакции: (SiC) -(Сао) = (СаС ) - (SiOg) или SiC, имеющий незначительную прочность A G 1800 = -9000 кал/моль, А С 2000 = -7200 кал/мопь диссоцииру 10 ет после чего (Сао) + 3(С) = (CaCg) + СО

В условиях плавки при ненасыщенности металла углеродом возможн следующая реакция (СаС ) (Са) + 2 fCj .

Выделившийся кальций реагирует с фосфором металла с образованием фосфида кальция ю

3 (Са) + 2,Р) (Са Р„)

Возможно протекание следующих реакций: (S iС) + Сао) P1 .,Ca P> ) + (S1О ) + C0

5 50 -. 27 23

Как видно из таблицы, в случае выбора компонентов в указанных пределах достигается наибольшая степень де50 фосфорации металла. При отклонении от предлагаемого состава (смесь 5) и предлагаемого содержания компонентов в смеси (смесь 4) степень дефосфорации невысокая или процесс затормажива. ется.

Применение предложенной смеси при рафинировании инструментальных, наОбразование в ходе процесса СО способствует созданию безокислительной атмосферы и препятствует протеканию таких реакций, как например

2(Са) + О г,ф.— 2(СаО)

3(Са) + Nqr.ф.- (Ca>N ) и тем способствует связыванию фосфора в фосфид кальция.

Для опробования рафинирующей способности смеси готовят четыре смеси.

В печи сопротивления с графитовым нагревателем в магнезитовом тигле расплавляют металл с большим содержанием хрома (4-10i) .

После достижения температуры 16001620 С металл обрабатывают указанными смесями в количестве 5 вес.Ф. Металл выдерживают в печи в течение

5 мин, а затем отбирают пробы металла на фосфор.

Резупьтаты анализа металла на фосфор приведены в таблице. пример быстрорежущих сталей, обеспечивает при одинаковых приведенных затратах существенное повышение качества металлопродукции за счет снижения содержания,в ней фосфора и серы на

30-500, а это, в свою очередь, приводит к повышению стойкости инструмента.

Ориентировочный экономический эффект от внедрения изобретения со ставит 302 руб. на 1 т металла.

926026

70-85

5-10

Формула изобретения

Составитель К. Сорокин

Редактор С. Тимохина Техред М. Тепер Корректор М. Шароши

Тираж 587 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

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

Заказ 2892/10

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

Смесь для рафинирования стали и сплавов, содержащая карбид кремния и фториды активных металлов, о т л и ч а ю щ а я ся тем, что, с целью повышения рафинирующей. способности смеси, она дополнительно содержит окись кальция при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:

Карбид кремния

Окись кальция

Фториды активных металлов Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

М 501083, кл. С 21 С 7/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР и 440421, кл. С 21 С 7/00, 1973