Композиционная проволока для модифицирования стали

(51)4 С 21 С 7/ ЕТЕНИ ЛЬСТВ 064032/31-02 9.04.867.02.88. Бюл. Р 5 раматорский индус 46) 71) альный ин ститу(72) А.В.Г и В.И (53) (56) кл. САв У 996 ВОЛОКА ДЛЯтся к горнойи к раскислеОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(54) КОМПОЗИЦИОННАЯ ПРОМОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИ(57) Изобретение относиметаллургии, в частност нию и модифицированию низкоуглеродистой стали, устойчивой против дисперсного твердения, выплавляемой всталеплавильных агрегатах, преимущественно в конвертерахЦелью изобретения является снижение концентрацииазота и неметаллических включений встали. Композиционная проволока длямодиФицирования стали включает стальную оболочку и ядро с соотношениеммасс 1:1,9. При этом ядро содержит,мас.7: плавииовый шлат 5,7-11,4;марганцевый шлам 51,4-65,7 и перовскитовый концентрат остальное, Применение проволоки позволяет уменьшитьсодержание азота и неметаллическихвключений в стали соответственно на34 и 287. 2 табл.71981г 10 15 20 МеСО, -, МеО + СО, . 25 30 35 Мар ганцово - кислый калийПиролюзитОкись алюминияОкись хромаОкись железаСиликаты 3-48-102-2,52,5-3,51-2Остальное 40 45 50 55 В настоящее время марганцевый шлам не находит должного применения в народном хозяйстве и идет в отвал, ухудшая тем самым экологию окружающей среды. Марганцевый шлам имеется в достаточном количестве для промьппленного его использования. Перовскитовый концентрат получают обогащеннием титансодержащих руд. Перовскитовый концентрат представляет собой сложное химическое соединение различных окислов. В качестве основного породообраэующего минерала содержит титанат кальция СаТдО. В виде изоморфных примесей в перовските встречаются окислы редкоземельных элементов. Химический состав применяемого перовскитового концентрата следующий,1 13Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислению и модифицированию низкоуглеродистой стали, устойчивой против дисперсного твердения, выплавляемой в сталеплавильных агрегатах, преимущественно в конвертерах.Цель изобретения - снижение концентрации азота и неметаллических включений в стали,Композиционная проволока для модифицирования стали содержит стальную оболочку и ядро, содержащее плавиковый шпат, марганцевый шлам и перовскитовый концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.Й:Плавиковый шпат 5,7-11,4 Марганцевый шлам 51,4-65,7 Перовскитовыйконцентрат Остальное При этом отношение масс ядра и стальной оболочки в композиционной проволоке 1:1,9.Марганцевый шлам представляет собой отход производства перманганата калия и имеет следующий химический состав, мас.7.:Карбонат кальция 13-15 Карбонат калия 3-4 Смесь бикарбонатакалия и едкогокалия 15-20 мас.Ж: СаО 41,4-44,3; ТдОг 56,4-58,9;Ре,О, до 2; ИЪ, 0 0,8; Та,О - 0,8Окислы редкоземельных элементовсоставляют порядка ЗХ, в том числе:окислы церия 1,89; неодима 0,068;празеодима 0,22; лантана 0,64; самария 0,07; гадолиния 0,06; иттрия0,045; гольмия 0,03 и тория 0,069.Химический состав перовскитового концентрата благоприятствует его применению в качестве шлакообраэующегокомпонента,Введение в состав композиционнойпроволоки марганцевого шлама, содержащего в своем составе карбонаты,те. поставщики нетоксичных газообразных продуктов при разложении вструе расплавленного металла по реакциям типа обеспечивает качественную газовую защиту расплава от вредного влияния атмосферы, снижая концентрацию азота вметалле. Этому способствует уменьшениетемпературы диссоциации смеси СаСО 1++ К 1 СО+ КНСОз+ КМпО+ МпО, обеспечивая равномерный характер гаэообразования. Образующиеся газовые пузыриуглекислого газа пронизывают весьобъем металла, интенсивно перемешивают расплав, что позволяет достичьблагоприятных условий для укрупнения1 и более полного удаления неметаллических включенийСовместное введение в состав ядра проволоки плавикового шпата, марганцевого шлама и перовскитового концентрата позволяет получить многокомпонентный шлак, который имеет низкую вязкость, способствует разжижению образующихся твердых неметаллических включений при раскислении стали, облегчает их коагуляцию в крупные частицы, хорошо их ассимилирует. Физико-химические характеристики шлака позволяют повысить эффективность очищения металла от неметаллических включений, понизить азотнопоглотительную способность шлака и способствует получению в готовом металле низкого содержания азота и неметаллических включений.Кроме того, микропримеси окислов РЗМ, входящие в состав перовскитового концентрата, раскисляют и модифицируют металл.71981 металлическую ленту из стали сечением 0,3 ф 15 мм пропускают через несколько пар рппиков профилирующего 5устройства. Далее ленту подают в формирующую фильеру5,0 мм волочильногостанка с одновременным заполнениемжелоба подготовленной порошковой смесью и ее завальцовкой. Последующиеволочения заготовки через протяжныефильеры позволяют получить готовуюпроволоку Ф 4 мм с коэффициентом заполнения К = 0,35.Предлагаемую композиционную про волоку используют при выплавке сталив 2-тонном конвертере, Композиционнуюпроволоку в количестве 8 кг/т присаживают на дно сталераэливочного ковша перед выпуском стали. Раскислениестали проводят по принятой технологии.Для количественной оценки и сравнения с известной проволокой проводятисследования содержания неметалличес ких включений и азота в слябахРезультаты приведенных исследований даны в табл,2Изготавливают композиционные проволоки по указанным пяти составам непосредственным сворачиванием в трубу стальной ленты и протяжкой ее через 35 фильеры с одновременным заполнением внутренней полости проволоки порошкообразной шихтой. Используемые компо; кенты просеивают через сито 900 отв/см, Подготовленные компоненты взвешивают 40 по указанным пяти рецептам. Взвешенную шихту дополнительно прокаливают при 260-300 С в течение 1,0-1,5 ч и смешивают в смесителе не менее 4 ч. В результате перемешивания смесь ста новится настолько однородной, что химический анализ не обнаруживает разницы в навесках, взятых иэ различных мест. Готовую смесь загружают вбункер питателя однобарабанного волочильного станка ЭЛ. Очищенную не 3 13Введение в состав композиционнойпроволоки марганцевого шлама и перовскитового концентрата наиболее целесообразно в пределах 51,4, 65,7 и28,6, 37,2 мас.7 соответственно, Присодержании марганцевого шлама менее5 1,4 мас.7. и перовскитового концентрата менее 28,6 мас.7 наблюдаетсярост концентрации азота в металле впроцессе выпуска из конвертера, необеспечивается достаточно полноеудаление неметаллических включений,При увеличении их содержания возможны выбросы металла.Содержание плавикового шпата менее5,7 мас.Х не обеспечивает модифицирующего воздействия на неметаллические включения и образование жидкоподвижного шлака, а повышение технического эффекта при вводе СаГ более11,4 мас.7 незначительно по сравнениюс увеличением себестоимости,Стальная оболочка композиционнойпроволоки выполняет роль контейнерадля порошкообразной смеси компонентовядра и одновременно служит микрохолодильниками, резко повышая тем самым эффективность модифицирования.Конкретные составы композиционнойпроволоки даны в табл.1. Таким образом, предлагаемые составы композиционной проволоки позволяют повысить качество металла за счет снижения содержания неметаллическихвключений и уменьшения концентрацииазота. формула изобретенияКомпозиционная проволока для модифицирования стали; содержащая стальную оболочку и ядро, содержащее плавиковый шпат, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения концентрации азота и неметаллических включений в стали, ядро проволоки дополнительно содержит марганцевый шлам и пе - ровскитовый концентрат при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:Плавиковый шпат 5,7-11,4Марганцевый шлам 51,4-65,7Перовскитовыйконцентрат Остальное при этом отношение масс ядра и стальной оболочки 1:1,9,Содержание компонентов, 7,) в составе 1 2 3 4 5 Компоненты Плавиковыйшпат 5,7 2,9 11,4 8,6 14,3 Марганцевыйшлам 45,7 65,7 71,4 51,4 57,1 Перовскитовый концен 37,2 34,3 28,6 25,7 40 трат Таблица 2 Содержаниенеметаллическийвключений,балл Содержаниеазота в слябах) Х Наличиевыбросов меКоличество плавок Состав ядрапроволоки таллов Нет Нет Нет Нет Выбросы Известный 5 Нет Составитель К.СорокинТехред М, Ходания Редактор И. Горная Корректор М.Пожо Заказ 458/24 Тираж 544 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж) Раушская наб., д. 4/5