Рафинировочная смесь

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к внепечной обработке металлов, и может быть использовано преимущественно при внепечнойобработке стали в ковше,Известна десульфурирующая смесь1, применяемая для внепечной обработки металла, содержащая, Ъ:Известь 40-50Сода 10-30Алюминий 10-20ферросиликокальций 15-30 .Недостатком десульфурирующей смеси является то, что основная составляющая смеси, обеспечивающая десульфурацию стали, введена в ее составв виде чистой извести. Из-за высокойтемпературы плавления извести (приблизительно 2500 С) процесс десульофурации происходит только по получении высокоактивного шлака с высоКим содерканием СаО. 11 роцесс получения такого шлака происходит во времени как за счет растворения извести в шлаке, являющемся продуктом Рас кисления металла, так и в шлаке,попавшем в ковш из сталеплавильногоагрегата. Из-за кратковременностивыпуска металла из сталеплавильногоагрегата серопоглотительная способность образующегося в результате расплавления смеси шлака используетсянеполностью как вследствие кратковременности его взаимодействия с металлом, так и по причине неполногорастворения извести в шлаке.Известна также шлаковая смесь 12.для обработки металла в ковше, содержащая, Ъ;Известь 40-50Глинозем 25-30 40Алюми ний 8-12Натриеваяселитра Остальное 10 Недостатком такой смеси является 45 то, что ее составляюцие как известь и глинозем, оказываюцие решающее влияние на формирование в ковше высокоактивного рафинирующего шлака, взяты в чистом виде. Это затрудняет их расплавление, формирование рафинировочного шлака и, следовательно, протекания процессов рафинирования. Наличие в составе смеси натриевой селитры способствует насыцению стали азотом за счет ее разложения под действием высокой температуры и повышает окисленность металла. Растворение азота в металлезначительно ухудшает его свойства, а повышение "окисленности в значительной степеlни снижает эффективность процесса рафинирования, в частности степень десульфурации металла снижается на 10-20. Смесь не содержит специальных модифицирующих добавок и поэтому 65 модифицирующего воздействия на металл практически не оказывает.Наиболее близким к предлагаемой является рафинировочная смесь 3, включающая мас.Ъ:Эвтектический сплавна основе известии глинозема 70-90Алюминий 5-25Известь ОстальноеНедостатком известной рафинировочной смеси является слабое модифицирующее воздействиена неметаллические включения.Целью изобретения является повышение десульфурирующей,. раскисляющейи модифицирующей способностей, повышение качества металла.Поставленная цель достигаетсятем, что рафинировочная смесь, содержацая эвтектический сплав на основе извести и глинозема, алюминий и известь, дополнительно содержит силикокальций и редкоземельные элементыцериевой группы при следующем соотношении компонентов, мас.о:Эвтектический сплавна основе известии глинозема 55-75Алюминий 2-10Силикокальций 15-30Редкоземельные элементы цериевойгруппы 0,2-4Известь ОстальноеВведение в состав рафннировочной смеси эвтектического сплава наоснове извести и глинозема обеспечивает быстрое получение высокоактивного рафинировочного шлака свысокой серопоглотительной и ассимилируюцей неметаллические включения способностью, В связи с тем,что использ,уется сплав извести иглинозема эвтектического состава, тем.пература плавления которого составляет 1300-1400 С, значительно снижаютося энергозатраты (затраты тепла) наего расплавление,Использование смеси с содержанием указанного эвтектического сплава в количестве более, чем 75исключает возможность применения вэффективных количествах других компонентов, улучшающих действие рафинировочной смеси, а использованиеэвтектического сплава в количествеменее 55% по отношение к общей массе смеси приводит к ее большему общему расходу, что является неэффективным с точки зрения экономии иувеличения энергозатрат процесса,Количество порошка алюминия,равное 2 - 10, определено экспериментально применительно к широкомусортаменту обрабатываемых сталейс точки зрения требований к составу сталей по содержанию алюминия.Диапазон содержаний в смеси силикокальция и редкоземельных элементОв соответственно 15-30 и 0,2-4 обусловлен. проявлением их модифицирующего воздействия на металл. При содержании в смеси менее5 15 силикокальция и 0,2 редкоземель ных металлов их модифицирующее воздействие не обнаруживается, а при содержании более 30 силикокальция и 4 редкоземельных элементов их применение не экономично,Получение эвтектического сплава на основе извести и глинозема может быть осуществлено любым из известных в технике способов, в том числе 15 путем предварительного сплавления материалов в специальных агрегатах (шлакоплавильных печах,.циклонах и др.) с последующим размолом этого сплава. Эвтектический сплав на 20 основе извести и глинозема допускает наличие в нем сопустствующих примесей: кремнезема, двуокиси титана, окиси магния, окиси бора, а также фтористого кальция с их суммарным содержанием не более 30. Обязательным требованием к предлагаемой рафинирующей смеси является ограничение содержания в ней окислов переходных металловнапример, марганца и железа) . Так суммарное содержание этих окислов, например, в эвтектическом сплаве йа основе извести и глинозема не должно превышать 1, а во всей смеси - 1,5.Рафинирующая смесь необходимого состава и Фракционного состава может быть получена, например, при помоле звтектического сплава на основе извести и глинозема путем загрузки необходимых составляющих в мельницы. 40 П р и м е р 1. Рафин;ровочная смесь состава, мас.Ъ:Эвтектический сплавна основе извести 45и глинозема 15Алюминий 2,0Силикокальций 15Редкоземельныеэлементы цериевой50группы 0,2Известь ОстаЛьное приготовлена в виде порошка Фракции 0,01-1,0 мм. С помощью пневмокамерного насоса и фурмы введена в металл, покрытый неокисленным восстановительным шлаком на глубину, равную 0,8 высоты металла. Расход смеси составляет 15 кг на тонну металла. В металле до продувки его рафинировочной смесью содержится 0,028 60 серы и 0,012 кислорода; После продув ки металл содержит 0,002 серы, 0,004 кислорода и 0,06 алюминия. .Неметаллические включения в готовом металле (прокате) как оксиды, так 65Применение рафинировочной смеси состава, мас.Ъ:Эвтектический сплавна основе известии глинозема 80 Алюминий 1Силикокальций 14 Редкоземельные элементы 0,1 Известь Остальное хотя и позволяет получить сталь с содержанием 0,007 серы, но микро- структура металла характеризуется разнозернистостью (появлением зерен Феррита как 8, так и 5 баллов) а неметаллические включения преимущественно сульфиды имеют глобулярную форму только на 50 шлифов, Кроме Жого, в 30 случаев содержание алюмии сульфиды имеют преимущественно на 85 просмотренных шлифов) округлую, глобулярную форму.П р и м е р 2. Рафинировочная смесь состава, мас.Ъ:Эвтектический сплавна основе известии глинозема 55Алюминий 10Силикокальций 30Редкоземельные элементы цериевой группы 4Известь Остальное приготовлена и использована как и в примере 1. Ее расход составляет 2 кг на тонну жидкого металла. Готовый металл после продувки смесью содержит 0,006 серы, 0,006 кислорода и О, 2 алюминия. Неметаллические включения в готовом металле (прокате) на 100 Ъ просмотренных шлифов имеют глобулярную ФормУП р и м е р 3. Рафинировочная смесь состава, мас.Ъ:Эвтектический сплав наоснове извести иглиноземаАлюминийСиликокальцийРедкоземельные элементы цериевой группы 2Известь Остальное приготовлена и использована как и в предыдущих примерах. Расход смеси составляет 8 кг на тонну жидкого металла. После обработки металл содержит 0,004 серы, 0,004 кислорода и 0,03 алюминия. В готовом прокате на 95" просмотренных шпифов неметаллические включения имеют округлую, глобулярную Форму.Во всех исследованиях(вариантах) готовый металл прокат) имеет плотную мелкозернистую структуру со 100 вязкой составляющей в изломе. Окисные и сульфидные неметаллические включения являются мелкими и округ"лой (глобулярной) формы1062294 15 Составитель О.ВеретенниковТехред Л,Пилипенко КоРРектоР А,Ильин Редактор Н.РогуличЗаказ 1016330 Тираж 627 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва,Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния находится ниже предела, оговоренного требованиями к марке стали.Применение рафинировочной смеси с содержанием мас.Ъ:Эвтектический сплавна основе известии глинозема 53. Порошок алюминия 12Силикокальций 32Редкоземельные элементы 5 10Известь Остальное позволяет получить металл с хорошей степенью раскисленности глобуляризации включений,.однако содержание серы в металле равно 0,009. Это приводит к ее ликвации во время разливки и на образцах, отобранных от верхней годной части слитка, сульфиды имеют типичную вытянутую форму, что приводит к снижению механических свойств готового проката.Увеличение в том и другом случаях расходов смеси до 20 кг и более на 1 т стали приводит к повышению энергозатрат процесса рафинирования, что выражается в необходимости выпуска стали из сталеплавильного агрегата на 15-20 С выше обычного.Высокая эффективность применения предлагаемой рафинировочной смеси позволяет за счет уменьшения ее расхода относительно известной и синтетического шлака снизить затраты на обработку одной тонны стали на