Смесь для легирования стали

Всс оьл.о тн ццесе-р ОП ИСАНМЕ а.ж Союз Советскии Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт, свид-ву - (22) Заявлено 04,01.76 (21) 2338110/ М. Кл,о С 22 С 35/00 ОС 21 С 7/00 заявки М с присоединени (23) Приоритет Гасударственный комитет Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий)Оп овано 25,03.7 ллет бликования описания 25.0(72) Авторы изобрете ков Челябинский металлургический заво 1) Заявите) СПОСОВ ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛ зко об пре гии и можческих иших устан(ЭШП)Изв естная смес ЭШП содер шем соотнош кисления флю ы, взятыененто,т комп пр ии ледую 40-601-10Остальн Окись марганцаКарбонат кальцияАлюминиевый порошокУказанная смесь позволя ять т осуш легирование стали Известна смесь са при ЭШП, состо например алюминие титана, карбоната рой взяты в следу Двуокись титан Алюминиевый п Каобонат кальцорошокия етение относится к электрометал ет использоваться на металлург машиностроительных заводах, им овки электрошлакового переплава марганцем.21 для раскисления флюяшая из восстановителя, 35 вого порошка, двуокиси кальция, компоненты котоюшем соотношении, вес.%; а 50-6030-50 201-10 Данная смесь может быть использова ;ля легирования стали титаном в процессе ЭШП,Недостаток известной смеси -ечение титана и неравномерн деление его по высоте слитка.11 ель изобретения - наиболее полное извлечение титана из смеси и равномерное распределение его по высоте слитка,Для этого предлагаемая смесь дополнительно содержит металлический титан и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, вес,%:Алюминиевый порошок 20,0-50,0 Двуокись титана 40,0-70,0 Металлический титан 0,5-20,0 Жидкое стекло 0,5-3,0 Наибольший эффект от использования смеси предлагаемого состава может быть получен при ее применении в виде спрессованных брикетов, которые погружаются до поверхности металл-шлак, что создает высокую концентрацию восстанавливаемого окис - ла на границе брикета с металлом. В таких условиях возможно получение сверхравновесного, относительно шлака, содержания восстанавливаемого элемента в металле, Для получения брикетов в состав смеси введена связующая добавка - жидкое стекло.Металлический титан вводится в состав смеси, например, в виде кусочков фракциями1-10 мм или в виде порошка.Для создания наиболее благоприятныхтермодинамических условий протекания процессов алюмотермического восстановленияокислов в состав предлагаемой смеси металлический титан вводят путем предварительного частичного восстановления указан Оной смеси в инертной или восстановительной атмосфере, например путем нагреваниябрикетов до 900-1500 С в атмосфере аргона.При содержании алюминиевого порошка всоставе смеси менее 20% невозможно осуществлять легирование стали титаном в заданных пределах. Содержание алюминиевогопорошка свыше 50% приводит к высокому содержанию в металле остаточного алюминия, 2 Ок ухудшению механических свойств стали,Введение в состав смеси 40-70% двуокиси титана позволяет осуществлять легирование стали титаном в широком интервале егоконцентрации, Содержание в смеси менее 2540% двуокиси титана затрудняет осуществление легирования стали.Металлический титан в составе смеси вколичестве 0,5-20% ускоряет процесс легирсвания металлической ванны. Содержание ме- ЗОталлическогс титана более 20% приводит кповышению температуры плавления смеси, кухудшению равномерности распределения титана по слитку. При содержании металлического титана менее 0,5% замедляетсяпрсцесс 35легирования металлической ванны,Введе.ве жидкого стекла в состав смесименее 0,5", будет недостаточным для получения плогнсгс прессованного брикета, Увеличение содержания жидкого стекла свыше 3% 40приводит к повышению содержания кремнияв металле, за счет его восстановления алюмини ем,Компоненты смеси в исходном состояниимогут быть представлены в виде порсшкосбразных материалов,Проведение электрсшлаковсго переплавас использованием смеси предлагаемого состава осуществляют следующим образом,50Проводят прсце:с ЭШП расходуемых электродов из стали, содержащей активные компоненты, например титан, ниже нижнего пределасодержания его в данной марке. Принаплавлении слитка на поверхность флюса в кристал 55лизаторе вводят смесь предлагаемого состава в виде прессованных брикетов из расчета5-7 кг на тонну переплавляемсй стали, например, порциями по 100-150 г через каждые пять минут плавления. При попадании60брикета на поверхность флюса протекают проФ цессы алюмотермического восстановления, например титана; брикет погружается в шлак до поверхности раздела металл-шлак. Большая поверхность реагирования, высокая активность окисла восстанавливаемого элемента на поверхности контакта брикета с металлом, отсутствие окисляюшего действия атмосферы обеспечивают эффективное протекание алюмотермического восстановления и позволяют проводить легирование и корректировку химического состава с меньшим расходом восстановителя и окисла восстанавливаемого элемента.П р и м е р 1. На установке электро- шлакового переплава с диаметром кристаллизатора 50 мм переплавляют электроды диаметметром 25 мм, изготовленные из стали марки Ст 3 с остаточным содержанием титана 0,01%. Переплав осуществляют под шлаком АНФ, составленным из химически чистых компонентов, Масса шлака составляет 200 г, масса слитка -700 г, При наплавлении слитка на поверхность шлака вводят прессованные брикеты следующего состава, вес.%:Алюминиевый порошок 30,0Двускись титана 590Металлический титан 10,0Жидкое стекло 1,0,Общий расход смеси - 9,5 г (2,8 г порошка алюминия, 5,6 г двуокиси титана, 0,9 г металлического титана; 0,2 г жидкого стекла). Процесс переплава протекает устойчиво.После переплава содержание титана составляет 0,23% в верхней части слитка и 0,22% - в нижней части. Содержание двуокисы титана в шлаке после переплава - 0,8%.Анализ полученных результатов пок азывает, что содержание титана в металле,после переплава возрастает в среднем на 0,21%, чтс соответствует 100% использованию алк- миния и восстановлению 89% двуокиси титана, введенных в течение переплава.П р и м е р 2, В кристаллизаторе диаметром 420 мм переплавляют расходуемые электроды нержавеющей стали, не содержащейтитан,Для легирования стали применяют смесьв виде брикетов следующего состава, вес.%:Алюминиевый порошок 26,6Двуокись титана 70,0Металлический титан 0,6Жидкое стекло 2,8Расход смеси - 6,2 кг на тонну металласодержание титана после переплава - 0,18%в нижней части слитка и 0,20% - В верхней,П р и м е р 3. Используют смесь следующего состава, вес.%:Алюминиевый порошок 37,9Двуокись титана 40,3551402 20,0-50,040,0-70,00,5-20,0О, 5-3,0 Составитель И. ЧепиковаРедактор Л. Гребенникова Техред М. Левицкая Корректор И. Гоксич Заказ 92/16 Тираж 802ЦНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и113035, Москва, Ж,ПодписноеСовета Министров СССРоткрытийРаушская набд. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Металлический титан 19,8Жидкое стекло 2,0Расход смеси - 6,0 кг на тонну металла.Содержание титана после переплава - 0,54/ов нижней части слитка и 0,56% - в верхней. 5При использовании смеси, в первую очередь, в виде прессованных брикетов, степеньизвлечения титана из исходных материаловможет достигать 100%,Экономический эффект предлагаемой смеси - -10 руб. на тонну стали,формула изобретения 15Смесь для легирования стали при электро- шлаковом переплаве, содержащая алюминиевый порошок и двуокись титана, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью наиболее полного извлечения титана, равномерного распределения его по высоте слитка, она дополнительно содержит металлический титан и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, вес.%:Алюминиевый порошокДвуокись титанаМеталлический титанЖидкое стекло Источники инфэрмации, принятые вэ внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР Ио 485553, М.Кл . С 21 С 7/06, 05.05.74.2. Авторскэе свидетельствэ СССР К 499736, М,Кл, С 21 С 7/06, 22.10.74.