Легирующая смесь

СОЮЗ СОВЕТСНИХ6 СЦЕЛФМ ЕПЕРЕСПУБЛИК 19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ СССРНРЬ 1 ТИЙ 1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(54) (57) ЛЕГИРУЮЩАЯ СЮСЬ, премущественно для железоуглеродистых сплавов, включающая ванадийсодержащий компонент, карборунд и известняк, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения стоимости легирующей смеси, повышения выхода металла и сокращения времени плавки, в качестве ванадийсодержащего компонента смесь содержит металлоотсев ванадиевый при следующем соотношении компонентов, мас.7:Карборунд 4-6Известняк 6-8Металлоотсевванадиевый ОстальноеЦель изобретения - снижение стоимости легирующей смеси, повышение выхода металла и сокращение времени плавки. Поставленная цель достигается тем, что легирующая смесь преимущественно для железоуглеродистых сплавов включающая ванадийсодержащийкомпонент, карборнуд и известняк, в качестве ванадийсодержащего компонента содержит металлоотсев ванадиевьп при следующем соотношении компонентов, мас.%:Карборунд 4-6Известняк 6-8Металпоотсев 55 в а надевый Остапьво. 1 1082Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном и сталеплавильном производстве.Известна легирующая смесь для стали и чугуна, содержащая ванадиевыйшлак, известь, плавиковый шпат,карборунд 1 .Недостатком данной смеси являетсявысокая стоимость и необходимость 0высокотемпературного режима восстановления (1560-1600 С) при легировании металла, что увеличивает энергетические затраты.Наиболее близкой, к предлагаемойявляется легирующая смесь 21, включающая следующие компоненты, мас.%:Ванадийсодержащийшлак 70-75Карборунд 12-16 20Известняк ОстальноеНедостатком известной легирующейсмеси является ее высокая стоимость(наличие дорогого металлургическогованадиевого шпака от переработки 25ванадиевых чугунов, стоимость которого составляет 500 руб. за тонну),а также невысокое содержание пятиокиси ванадия в шлаке (не более 20%),Поэтому, когда необходимо получатьметалл с высоким содержанием ванадия(свыше 0,3%), увеличивают массу лейгирующей смеси, Чем больше загружается в печь легирующей смеси, тембольше образуется шлака. Это увели 35чивает период восстановления ванадияиз шлака, снижает производительностьплавильнь 1 х,агрегатов, повышает расход электроэнергии при получении металла.40 852 2Металлоотсев ванадиевый поТУ 14-127-105-78 содержит 70% металлических корольков, в которых находится до 3,5% углерода, до 1,0% ванадия и 30% шлака, включающего 830% пятиокиси ванадия.Действие легирующей смеси основано на растворении металлическихкорольков, содержащих ванадий, иего восстановления из пятиокиси ванадия, содержащейся в шлаковой составляющей ванадиевого металлоотсева.Содержание карборунда выбрано вколичестве, достаточном для восстановления ванадия из шлаковой составляющей (согласно стехиометрическомусоотношению компонентов, участвующихв реакции восстановления), уменьшение содержания карборунда :иже 4%будет снижать степень восстановления ванадия из шлака, увеличениеколичества карборунда выше 6% нецелесообразно вследствие повышенияего расхода, удорожания ванадиевойсмеси.Известняк, включенный в легирующую смесь, разлагается с образованием СаО и СО. Известь снижает вязкость шлака, что способствует повышению степени восстановления ванадия и переходу корольков металла из шлака в металлическую ванну. СО 2 спо-собствует эффективному перемешиванию шлака и ускорению диффузионных процессов перехода ванадия в металл. Содержание известняка в указанных пределах достаточно для получения оптимальной вязкости шпака, уменьшение (ниже 6%) или увеличение (выше 8%) количества известняка относительно указанных пределов приводит к повышению вязкости шлака, увеличивает время, необходимое для проведения процесса легирования, и снижает степень восстановления ванадия.Металлоотсев, кроме железа (65%) и углерода (3,5%), содержит ванадий, который при растворении переходит в металлическую ванну. Количество металлоотсева выбрано из расчета полного восстановления ванадия из шлаковой составляющей согласно стехио метрическому соотношению при взаимодействии карборунда и пятиокиси ванадия. Металлоотсев более чем в 10 раз дешевле металлургического ванадиеного шлака (цена за 1 т 30 руб). Его08285 Состав легирующей смеси, 7 Затраты на извлечение 1 кг ванадия иэ легирующей смеси. Усвоение вана КарбоИз- вестМеталлоотсев ваВанадий- содержаший Количество Орнен- Время затирово- трачивачная емое на Увеличение дня,7.рунд няк выходажидкого металла в 7. нади:евый легирующей смеси,кг шлак стоивосстановление мость,рубднем накаждые 0,1 7 Предлагаемая90 7,192 6,095 6,2 0,35-0,495 5,290 7,189 7,0Известная95 12,6 5,0-6,0 8 8 84 4 10 86 5 7 88 б б 88 3 8 89 3 б 91Осталь. 35 35 30 30 35 40 7,0 6,0 5,2 5,2 7,1 7,0 40-50 72 Составитель К.СорокинТехреД А.Бабинец Корректор И.Муска Редактор Н. Ковалева Заказ 1683/26 Тираж 603ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4)5 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 применение обеспечивает снижение выхода шлака и повышение выхода жидкого металла (за счет содержания железа). За счет снижения количества шлака сокращается восстановительный период и время плавки.Опытные плавки проводят в лабораторной печи с графитовым нагревателем, Масса чугуна (С - 3,57; В - 2,17, Мп - 0,427) составляет 10кг. Легирующую смесь вводят в количестве 5 Х от массы жидкого металла при 1400 ОС. Время выдержки составляет 40 мин. В опытных плавках используют ванадиевый металлоотсев . 15 с содержанием ванадия в корольках 0,787. и Ч 20 в шлаке 277. Карборунд и известняк используют в измельченном видеПроводят также плавку с применением легирующей смеси извест 20 4ного состава. Известную смесь нспольеФзуют при производстве прокатных валков.Результаты опытных плавок приведены в таблице. Использование предлагаемой легирующей смеси обеспечивает снижение стоимости легирующей смеси на 20 - 307. эа счет использования более дешевого металлоотсева ванадиевого, повышение выхода металла на 7-207 за счет содержания в металлоотсеве ванадиевом железе; уменьшение количества расходуемой смеси на 30-407 за счет более высокого содержания ванадия в металлоотсеве; сокращение времени плавки на 20-257 за счет уменьшения периода восстановления ванадия.