Плакированный порошковый модификатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК Т 1)5 В 22 О 11/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ лургическии комитут проблем мао, А.И.Троцан. енко, Г,А.Никоенский, М.П,ЛоМ 2578320 О, 75-58, 1976.ПОРОШКОВЫЙ состоящих из мета кальцийсодержащегОднако при прим дификаторов степен стигает лишь 100 рафинирования мет малоэффективны. лическои наполни енении у усвоени и поэтом аллическо оболочки иеля,азанных мокальция доу процессыго расплава Ы ( ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Мариупольский метабинат "Азовсталь" и Инстериаловедения АН УССР(54) ПЛАКИРОВАННЫЙМОДИ Ф ИКАТОР Изобретенив частности, к встали,Общеизвестна роль кальция в сталеплавильном производстве, являющегося однимиз наиболее сильных оксида- и сульфидообразующих элементов, Однако физико-химические свойства кальция, его ограниченнаярастворимость в жидком железе, высокоедавление пара, сродство к кислороду, испарение в процессе выплавки металла приводят к понижению степени его усвоенияметаллом и усложнению технологии его ввода в расплав.Поэтому кальций в расплавы металловвводят преимущественно в виде различныхего сплавов или смесей с другими элементами, Наибольшую степень усвоения кальциядает использование для введения его в расплав плакированных порошковых модификаторов ленточного или проволочного типа,е относится к металлургии, непечной обработке чугуна и(57) Использование: изобретение относится к черной металлургии и, в частности к внепечной обработке стали при непрерывной разливке. Сущность изобретения: плакированный порошковый модификаторленточного или проволочного типа, состоящий из кальцийсодержащего наполнителя и стальной оболочки, дополнительно содержит хлористый кальций при массовом соотношении Са/СаС 2 = 0,30,4, Наполнитель может содержать кальций в виде силикокальция, Применение этого порошкового проволочного модификатора позволит повысить степень усвоения кальция до 300, а также при меньшем расходе кальцийсодержащих лигатур привести процессы рафинирования металлического расплава. 3 табл,Наиболее близкой по технической сущности.к изобретению является плакированная порошковая проволока со стальной оболочкой и наполнителем, содержащим шлакометаллическуе смесь (Са + СаО). Отношение металл: шлак = 7: 3. Содержание наполнителя составляет 15 от массы проволоки. При расходе наполнителя 3 кг/т стали степень десульфурации достигает 60 Я,. а степень усвоения кальция 1-2.Недостатками этого решения является низкая степень усвоения кальция, а также большой расход наполнителя.Цель изобретения - улучшение качества металла за счет повышения десульфурирующего и модифицирующего действия модификатора.Поставленная цель достигается тем, что плакированный порошковый модификатор для обработки стали при непрерывной разливке, содержащий металлическую оболочку и порошковый кальцийсодержащий наполнитель, дополнительно содержит в наполнителе хлористый кальций с массовым соотношением кальция к хлористому кальцию, равным 0.30,4,Состав наполнителя модификатора набран согласно разрабатываемой теории активированных шлаковых систем, сущность которой заключается в том, что при температурах жидкого металла исходные порошкообразные компоненты вступают в химические и фазовые взаимодействия с обоаэованием химических соединений переменной валентности, Последние представляют собой гомогенные структурноразупорядоченные фазы с ненасыщенными валентными связями, которые насыщаются в процессе рафинирования с образованием стабильных фаз.Механизм рафинирования металла от вредных примесей (кислород и сера - Х) можно представить по схеме:СаС 2+ Са - СаС 12+ Са 2 С 2+ Х -(Са 2 ХС 12) (2)Са С 2+ Са +1 Х 1 -(Са 2 ХС 2) (3)Реакция (1) при избытке кальция сдвигается вправо с образованием двойного монохлорида кальция (ди-кальций-ди-хлорида), молекулярная структура которого включает два типа химической связи - ионную (С 1-Са) и ковалентную (Са:Са):С 1 - Са: Са - С 1.При определенной температуре примесные элементы.в виде свободных ионов (О, 3 ) насыщают связи промежуточных компонентов и образуют стабильные фазы, в которых ковалентные связи трансформируемы в ионныеС - Са: Са - О+(Х) -- (С 1 - СаХ - Са - С 1) (4)Адсорбционную емкость предлагаемого наполнителя можно оценить по равновесному содержанию в нем вредных приме сей: 16,4% серы в Са 25 С 12 и 9,6 О/, кислородав Са 2 ОС 12, Теоретически при расходе наполнителя 1 кг на 1 т стали содержание серы5 может снизиться на 0,016%, а кислорода на0,01%,Сопоставительный анализ с прототипом позволяет, сделать вывод, что заявляемый состав порошковой проволоки10 отличается от известных введением новогокомпонента шлака СаС 12 и массовым соотношением Са/СаО 2 = 0,30,4. В известныхпорошковых проволоках в составе наполнителя присутствует в качестве компонента15 шлака СаО в соотношении Са - СаО = 7: 3.Плакированная порошковая проволокаф 8 мм, содержащая оболочку из стали марки08 кп и наполнитель из шлакометаллическихсмесей Са и СаС 2 в различных массовых20 соотношениях, изготавливалась на Днепропетровском зкспериментально-исследовательском заводе сварочных материалов.Составы порошковых наполнителей приведены в табл,3. Исследования по определе 25 нию усвоения кальция и десульфурациистали проводили в промышленных условияхККЦ "Азовсталь" при разливке серии плавоктрубной стали 09 Г 2 БТ на двухручьевой криволинейной машине непрерывного литья30 заготовок.Плакированную порошковую проволокувводили с помощью трайбаппарата в зонуструи металла из сталеразливочного ковшав приемную камеру промежуточного ковша35 с перегородками.Кальций определяли спектральным анализом в твердых пробах, серу - кулонометрическим методом.Результаты ввода плакированных по 40 рошковых модификаторов с различным массовым соотношением Са/СаС 12 приведеныв табл. 1 и 2, иэ которых следует, что присоотношении Са и СаС 12 = 0,3.0,4 улучшается качество металла и степень усвоения45 кальция достигает 20 - 30%, т.е. в 10-15 развыше, чем при применении известного решения. При этом также как и у прототипадостигается степень рафинирования, равная 60/о, но при гораздо меньшем расходе50 наполнителя( 13 раз), Самый эффективныйрезультат получен при применении наполнителя с соотношением Са/СаС 2 = 0,36,обеспечивающем при температуре жидкогометалла образование гомогенной фазы ни 55 зшей валентности СаС 12Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения по сравнению с базовым обьектом, в качествекоторого взят порошковый силикокальций,используемый согласно технологической1747236 ной разливке, содержащий металлическую оболочку и порошковый кальцийсодержащий наполнитель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью улучшения качества металла 5 за счет повышения его десульфурирующего и модифицирующего действия, наполнитель дополнительно содержит хлористый кальций, при этом кальций и хлористый кальций взяты в массовом соот ношении 0.30.4. Таблица 1 одолжение табл и е.- В качествешлака в наполнит7 -СаО.- НаполСК- В качпроволока.ником в неТруды кон меча нитель содержит кальций естве аналога взята каль (В.Карузо и др. Новое пр прерывной разливке, Ин ференции,Пер, с англ. М. икокальция марки иде цийсодержименениежекционнаМеталлуг ащая плакированная проволоки с сердечя металлургия ".83"рия, 1986, с, 190-202. инструкции ТИ 232-150-84 при производстве стали 09 Г 2 БТ в условиях ККЦ МК "Азовсталь" путем ввода в жидкий металл стальковша на УДМ (установка доводки металла) с помощью газоносителя - аргона, можно оценить, исходя из данных, приведенных в табл. 3.Формула изобретения Плакированный порошковый модификатор для обработки стали при непрерывх 1- 6 используется СаС 12,7 7236 Таблица 2 Результаты опы ышленного испытания ППМ при обработке стали 09 Г 2 БТн и е, Номера наполнителя соответствуют номерам таблицы 1.Таблиц ри Составитель И,КуницкаяРедактор И,Касарда Техред М.Моргентал Корректор жо изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,аказ 2461 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 45