Смесь для легирования расплава

САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерацн по патентам и товарным знак(54) СМЕСЬ ДЛЯЛЕГИРОВАНИЯ РАСПЛАВА (57) Изобретение может быть использовано в черной металлургии при легировании стали ванадием Сущность: в составе легирующей смеси в качестве ванадийсодержащих материалов используют технический пентаоксид ванадия при следующем соотношении компонентов, мас%: технический пентаоксид ванадия - 40 - 60, восстановитель - 25 - 35, флюсующие добавки - остальное. 1 табл.35 Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при легировании металлического расплава ванадием.Основным материалом, используемым для легирования металлических расплавов ванадием, является феррованадий, содержащий 44-50 мас. ф Ч; 1,3-1,5 мас. Я; 2-6 мас.Мп; 0,4 - 0,6 мас.С; 0,06 - 0,08 мас,Р; 0,01-0,02 мас, Я 13.Относительно высокое содержание в феррованадии марганца (отношение Ми И = 0,08-0,14) снижает качество легируемых, главным образом быстрорежущих и подшипниковых, сталей, Кроме того, при легировании стали феррованадием не удаляются неметаллические включения и сера из металлического расплава.Наиболее близкой к заявляемой является смесь для легирования стали ванадием, включающая ванадийсодержащие материалы. восстановитель, флюсующие добавки и связующее вещество 2). В качестве ванадийсодержащего материала используется конвертерный ванадиевый шлак, в качестве восстановителя - алюминий совместно с ферросилицием или силикокальцием, в качестве флюсующих добавок - СаГ 2, МаР, НаэАзР 14. Материал имеет крупность менее 1 мм, связующим веществом служит содовое жидкое стекло, Количественное соотношение компонентов в смеси, мас,ф :Конвертерный ванадиевый шлак 55-65 Восстановитель 16-20 Флюсующие добавки 15-20 Связующее вещество 2 - 7Материал используется для легирования и частичного раскисления стали в виде брикетов, подаваемых на дно сталераэливочного ковша перед выпуском металла. Одновременно с переходом в сталь ванадия, усвоение которого иэ брикетов составляло 93 - 95 ф , образовывалось до 60-70 от массы подаваемой смеси беэжелезистого жидкого шлака, рафинирующего расплав от неметаллических включений.Существенным недостатком этого технического решения является низкое содержание в смеси основного легирующего элемента - ванадия (не более 8 ), что не позволяет на практике вводить в металл более 0,4 Ч. Кроме того, отношение Мп/Ч в смеси выше, чем даже в феррованадии, и составляет 0,5-0,65. все это не позволяет обеспечить получение легированной стали высокого качества.Целью изобретения является повышение качества легируемой стали. 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 Для достижения цели в состав легирующей смеси, включающей ванадийсодержащие материалы, восстановитель и флюсующие добавки, в качестве ванадийсодержащих материалов используют технический пентаоксид ванадия при следующем соотношении компонентов, мас.;Технический пентаоксидванадия 40-60Восстановитель 25-35Флюсующие добавки Остальное Технический пентаоксид ванадия является промежуточным продуктом, получаемым при гидро- и пирометаллургическом способах извлечения ванадия из титаномагнетитовых руд и других видов ванадийсодержа щего сырья. Технический пентаоксид ванадия используется в качестве сырья либо для получения пентаоксида ванадия реактивной чистоты, либо большей частью для выплавки феррованадия.В заявляемом техническом решении технический пентаоксид ванадия используется как основной легирующий компонент смеси, Благодаря высокому содержанию в нем ванадия (45-48;) и малой величине Мп/Ч (0,05 - 0,08), использование технического пентаоксида ванадия вкачестве ванадийсодержащего компонента легирующей смеси в количестве 40-60 от общей массы смеси позволяет повысить качество легируемой ванадием стали, Кроме того, при взаимодействии пентаоксида ванадия с восстановителем образуется до 70 от массы легирующей смеси жидкого безжелеэистого шлака, который рафинирует расплав от серы и неметаллических включений, значительно повышая качество легируемой стали,Введение в состав легирующей смеси менее 40 технического пентаоксида ванадия снижает степень усвоен я ванадия металлом, а также уменьшает общее количество и удельную рафинирующую способность жидкого беэкелезистого шлака. Содержание в смеси более 60 технического пентаоксида ванадия также понижает степень усвоения ванадия жидкой сталью, а недовосстановленные оксиды ванадия ухудшают рафинирующие свойства жидкого безжелеэистого шлака, Все это приводит к снижению качества легируемой стали,Использование менее 25 восстановителя в составе легирующей смеси приводит к возрастанию содержания оксидов ванадия в жидком беэжелеэистом шлаке, что ухудшает его рафинирующие свойства и снижает степень усвоения ванадия сталью. При наличии в составе смеси более 35 восстановителя снижается количество и2004599 Опыт Расходсмеси,Содержание злементов в стали допо. еле обработки расплава легирующей смесью, 7;Число неметаллическ квключений на 1 мл 7 шли.фа образца выплавлен.ной стали канне колпонентов в смеси, мас. т ьГьдио"ыЦы че- Восстанови. Флюсую.нта- )тель (алюми. щие добав. оксиднии)ки (известь)61 п5 1в 10.0 89 10:5 8.8 8.0 80 Прототип Опыт 1 Опыт 2 Опыт 3 Опыт 4 Опыт 5 60 ) 18 ) 22 354025 40 9525 50 3020 60 2515 65 22 8 0.27/0.50 ( 0.027/0.023 0,30/0.3 о ) 0,030/0.026 0,27/0,380.029/0,019 0.29/0.39 ) 0.031/0,018 0.26/0,39 10.028/0.022 0.28/0,430,029/О 026 0,05/0.60 0.05/1.31 0.04/2,03 О.О 4/г. 10 0.05/2.31 0,05/2.70 86 , 1989 , 18 56 1 16 88 19 В поотатипе использовался конвертерныи ванадиевыи шлак.8 прототипе использовался Сагт совместно со связующим веществом Формула изобретения Составитель Л.МагаюмоваРедактор А.Купрякова Техред М.Моргентал Корректор О,Кравцова Заказ 3380 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ухудшаются рафинирующие свойства жидкого безжелезистого шлака. В обоих случаях имеет место снижение качества легирующей стали,Флюсующие добавки снижают до приемлемого уровня экзотермический эффект при взаимодействии пентаоксида ванадия с восстановителем и значительно повышают рафинирующие свойства жидкого безжелезистого шлака,П р и м е р. Смесь для легирования расплава готовили путем смешения технического пентаоксида ванадия. порошкового алюминия - восстановителя и извести - флюсующей добавки. Компоненты смеси имели крупность до 2,5 мм и брались в количествах, обеспечивающих их необходимое соотношение в готовой смеси, После перемешивания, обеспечивающего химическую однородность легирующей смеси, ее помещали в стальную оболочку, выполненную в виде полого цилиндра диаметром 12- 18 мм. Легирование расплава ванадием проводили в лабораторной индукционной печи садкой 120 кг при выплавке быстрорежущей стали марки Р 9. Металлический расплав при 1580 - 1610 С при содержании углерода 0,50/(7 легировали в печи углеродиСМЕСЬ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ РАСПЛАВА, включающая ванадийсодержащий ма териал, восстановитель и флюсующие добавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества стали, в качестве вастым феррохромом, алюминием, ферровольфрамом и ферромолибденом до получения в расплаве 0,90/(з С, 40(, Сг, 9 (И, 0,75 ьМо; После усвоения легирующих добавок5 металлический расплав легировали ванадием посредством подачи легирующей смесив оболочке в жидкую сталь со скоростью,обеспечивающей расплавление стальнойоболочки на глубине 100 - 250 мм от поверх 10 ности расплава. Результаты опытных плавок представлены в таблице,Как видно из таблицы, использование всоставе легирующей смеси в качестве ванадийсодержащих материалов технического15 пентаоксида ванадия в количестве 40-600/Оот массы смеси позволяет получить в легируемой стали требуемое содержание ванадия (2,0-2,6) и марганца (не более 0,4 Япри снижении содержания серы и неметал 20 лических включений в легируемом металле,что обеспечивает повышение качеств стали,)56) Голиков И.Н, и др. Ванадий в стали. - М.: Металлургия, 1968.25 Горелкин О,С. и др. О повышении эффективности прямого легирования стали ванадием, Известия АН СССР, Металлы, - К 7 2, 1976, с.16 - 21,надийсодержащего материала она содер жит технический пентаоксид ванадия приследующем соотношение компонентов,мас.;Оо;Технический пентаоксид ванадияВосстановительФлюсующие добавки