Порошковый проволочный модификатор

(5) ) ГОСУДАРСТВЕННЫ ЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКР ЫТИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У К ПА(71) Мариупольский металлургический ком- к металлургии черных металлов, в частностибинат "Азовсталь" и Институт проблем ма- к внепечной обработке порошковыми химитериаловедения АН УССР чески активными элементами при ее непре(72) Б,Ф.Белов, А.С.Петров, М,П.Лоик, рывной разливке. Сущность изобретения;А.И,Троцан, Н.М.Караваев, Г.А,Николаев, порошковый проволочный модификатор дляВ,Г.Ленский, О.В.Носоченко, Л,А.Поздняк и обработки металла в качестве наполнителяМ.А.Поживанов содержит кальций и алюминий при массо(73) Днепропетровский экспериментально- вом соотношении Са/А = 0,5 - 1,0, отвечаисследовательский завод сварочных мате- ющем высокотемпературной областириалов НПО "Укрстальконструкция" существования соединения СаА 12. В качест(56) Патент Великобритании ве кальцийсодержащего материала можетМ 1585278, кл. С 21 С 7/00, 1977. использоваться силикокальций. ПрименеКарузо В, и др Новое применение про- ние этого порошкового йроволочного модиволоки с сердечником в непрерывной раз- фикатора позволяет повысить усвоениеливке. Инжекционая металлургия 83, Труды кальция до 25 О/, а также улучшить экологиюконференции.Пер, с англ.М,: Металлургия,металлургического производства. 4 табл,1986, с.190 - 202.Робинсон Дж.В. Обработка о ковше введение проволоки из металлического кальция,плакированного сталью. Инжекционная металлургия 83. Труды конференции, пер.сангл.М.: Металлургия, 1986, с,365 -378,НЫИ МО 6 Изобретение относится к металлургии, а именно к обработке стали при ее непрерывной разливке.Известно, что в металлургической промышленности кальций используется не только благодаря своему раскислительному и десульфурирующему действию, но и благодаря способности обрабатывать более стабильные недеформирумые сульфиды марганца кальция и трансформировать вредные включения глинозема в менее вредные алюминаты кальция, которые при температуре выплавки стали находятся в жидком состоянии. Однако растворимостькальция очень мала, в чистом железе онасоставляет лишь 0,032 о, температура кипения 1492 С, что значительно ниже обычныхтемператур производства стали. а его плотность лишь 1,55 г/см, что составляет 1/5.3часть плотности стали. Все это приводит куменьшению эффективности его ввода иожидаемой степени использования,Для повышения степени усвоения кальция используются порошковые проволоки,содержащие в качестве наполнителя кальций, силикокальций, кальцийалюминиевыеили другие сплавы кальция, Однако и при применении этих порошковых проволок степень усвоения не превышает 10 - 20%, что является недостатком,В качестве прототипа взята кальцийсодержащая стальная проволока, имеющая состав.%: Са 32, А 22 остальное Ге, отношение Сэ/А = 1,5; состав наполнителя 60 % Са, 40 % А, Обработка стали этой проволокой в зависимости от места ее ввода (ковш, центровую при сифонной разливке стали, в изложницу), обеспечивает усвоение кальция в пределах 10 - 25%. Верхний предел относится к вводу кальция в центровую при сифонной разливке стали и в изложницу, нижний - в ковш. При расходе кальция в ковш 0,5 кг/т, среднее содержание Са в стали 0,005 %, степень усвоения 10 %,Для эффективного использования кальция такая степень недостаточна, Ввод порошковой проволоки с силикокальцием в промковш МНЛЗ с расходом ВСа 0,3 - 0,8 кг/т дает концентрацию кальция в стали (10- - 17) 10 %, степень усвоения 9 - 11%, что также является недостаточным для эффективного использования кальция.Целью изобретения является улучшение качества слябов и листового проката за счет повышения его раскисляющей и модифицирующей способности.Поставленная цель достигается тем, что порошковый проволочный модификатор для внепечной обработки стали при разливке содержит металлическую оболочку и наполнитель из кальция и алюминия с массовым соотношением друг к другу Са/А = 0,5 - 1,0, В качестве кальцийсодеркащего материала вместо кальция может использоваться силикпкальций,Состав наполнителя порошковой проволоки определен исходя из того, что конгруэнтноплавящиеся химические соединения сохраняются и в жидком состоянии при значительном перегреве, что способствует повышению усвояемости химически активных элементов за счет наличия сильной химической связи между компонентами сплава, так как при этом снижается активность и упругость пара кальция и повышается температура его испарения из металлического расплава. Повышение температуры испарения сплавов над точкой кипения чистого кальция (1492 С) зависит от типа химического соединения и его термодинамических характеристик,Соотношение Са/А = 0,5 - 1.0 установлено нэ основе известной диаграммы состояния Са - А, где единственным стабильным конгруэнтноплавящимся соединением является СаА 2, высокотемперэтурная область 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 существования которого описывается отношением кальция к алюминию в пределах 0,5- 1,0, При отклонении от укаэанного предела в ту или иную сторону согласно диаграмле состояния Са/А количество СаА 2значительно уменьшается; в случае известного состава наполнителя количествосоединения СаА 2 уменьшается вдвое.Предлагаемый материал используютследующим об разом.Порошковая проволока О 8 мм, содержащая кальций, алюминий или силикокальций иалюминий в различных весовых отношенияхизготавливалась на Днепропетровском экспериментально-исследовательском заводесварочных материалов (ДЭИЗСМ). Составыпорошковых наполнителей приведены втабл,1,Исследования по определению усвоения кальция и алюминия сталью проводилив промышленных условиях ККЦ МК"Азовсталь" при разливке серии плавок трубнойстали 09 Г 2 БТ на двухручьевой криволинейной машине непрерывного литья заготовок,Порошковую проволоку вводили с помощьютрайбаппарата в зону падающей струи металла из сталеразливочного ковша в приемную камеру промежуточного ковша сперегородками,Кальций и алюминий определяли спектральным анализом в твердых пробах, которые отбирали из крйсталлизаторов приразливке стали,Результаты ввода порошковых проволочных модификаторов с различным массовым соотношением приведены в табл,2 и 3,из которых следует, что при соотношенииСа/А = 0,5 - 1,0 улучшается усвоение кальция и повышается качество слябов и листового проката. Самый эффективныйрезультат получен при соотношении Са/А= 0,75,Степень усвоения алюминия также увеличилась на 5 - 25%. Дополнительный вводв сталь алюминия, а в случае применениясиликокальция и кремния, в составе наполнителя порошкового проволочного модификатора позволит сократить расходэлементов раскислителя, а повышение степени усвоения кальция - снизить расходкальцийсодержащих лигатур при внепечнойобработке металла,Формула. изобретенияПорошковый проволочный модификатор, преимущественно используемый для литых слябов и листового проката, содержащий металлическую оболочку, порошковый наполнитель из кальция и алюминия, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения1752179 качества слябов и листового проката за счет повышения его раскисляющей и модифицируегцей способности, кальций и алюминийвзяты в массовом соотношении 0,5 - 1,0. Таблице 1 льций в наполнителе содержится в виде 9 Са марки СК аблица 2 Содержание в стали мас.о,170 ,100 ,120 10 9Номер исполнителя соответствует номерам табл.1,Кальций в наполнителе содержится в виде 31 Са марки СК - 25,Усвоение Р 90 6. прирост содержания 0,020 мас.оь. од 31 - 0,230 к 0,500 0,110 0,150 0,120 0,120 0,130 0,345 0,130 0,150 0,144 0,162 0,195 0,340 0,250 0,162 0,005 0,001 0,002 0,002 0,003 0,002 0.002 0,001 0,003 0,056 0,046 0,047 0,049 0,052 0,052 0,057 0,052 0,051 0,016 0,006 0,007 0,009 0,012 0,012 0,017 0,012 0,0111752179 Таблица 3 Результаты обработки стали 09 Г 2 БТ порошковым проволочным модификатором с наполнителем, содержащим кальций и алюминий на ее качествоНомер наполнителя соответствует номерам табл.1 аб 4 ректор М,Максимишине Редактор Ю.Сере ехред М.Моргентал Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагар Заказ 2698 ВНИИПИ Госуда Тираж Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5