Модифицирующая смесь

Союз СоветскикСоциепистическиаРеспублик СПИ ИЗОБ,Фие 1 С 1/ присоединением за Гоеударствонный комитетно делам нзооретеннй н открытий) Авторыизобретени краинской ССР роблем литья Инст(54) МОДИфИБИРУЮЩАЯ СМЕСЬ жидкотекучестью и мало ивные компоненты смес ения является повыше,- щей и рафинируюшей спообладает низкойпредохраняет актот выгорания.Целью изобретние модифицирую Изобретение относится к черной металлургии в частности к модифицированию и рафинированию стали и сплавов.Известен комплексный модификатор, содержаший следуюшие компоненты, вес.%: магний 1,0-10, плавиковый шлат 10-25,5 фторид иттрия 2-10, фторид РЗМ 3-25, сил икокальци й - остальное 1 )Недостатком этого комплексного сплава является малая эффективность модифи 10 цирования, обусловленная тем, что магний и кальций сравнительно быстро испаряются в стали, а фториды РЗМ являются достаточно термодинамически прочными соединениями и для восстановления РЗМ15 кз фторидов требуется значительный расход кальция и магния, что снижает эффект модифицирования. Комплексный сплав слабо рафинирует сталь, так как образуюшийся при обработке им стали шлак обладает низкой асимилируюшей способностью по отношению к образуюи;имся неметаллическим включениям, Кроме того образуюшийся при модифицировании шлак собности смеси.Бель достигаетцируюшая смесь дос илико миш металл,и корунд. при следкомпонентов, вес. %С илико миш металл.С ил ико кальцийС иликобарий ся тем, что модифиполнительно содержит силикобарий, известь уюшем соотношении 10-29 10-30 1-ф 5, 15-305-10 : 5-10силикокальций, сивведены в смесь для ируюшей способности,звесть, корунд, плаповышения рафинисмеси и зашиты акИзвестьКорундПлавиковь шпа С илико миш металлликобарий и магнийпридания ей модифицшлакообразуюшие ( ивиковый шпат) - дляруюшей способности Я. Скок, .А. А. Алымов, Б. В. Платонов, С. Л. Чирихина и В, В. Сеничкин3 74 тивных элементов от выгорация, Силикомишметалп вводят в смесь в виде сплава симиш, сиитмиш (ТУ-5-50-74) илп ФСМ И( ТУ-141-58-7 6), Редкоземельные металлы благоприятно меняют состав ц форму цеметаллических включений, переводят их в гпобулярную форму, уменьшают анизотропию свойств катаной стали. Щелочно-земельные металлы, кальций и барий способствуют получению цаибопее благоприятного типа неметаллических включений в стали-окисидов в сульфидной оболочке.При сод ержан ии с или ком иш металла в смеси менее 10% уменыпается модифипирующая способность смеси, содержание его более 30% не целесообразно так как это удорожает смесь, а повышение свойств умеренно. Силикокальций в смесь целесообразно вводить в виде марок СК 10 и СК 15 (ГОСТ 4762-71) гак как в этом случае повышается усвоение кальция. При содержании сцликокапьцпя в смеси менее 10% его влияние на свойства обработанной смесью стали мало эффективно, при содержании его более 30" модифицирование сопровождается заметным пироэффектом и бурлением стали что нежелательно, так как возможен выброс металла, Силикобарий (ТУ- -146-6-73) вводят в сталь для измельчеция первичнойструктуры и изменения состава и формы неметалпинеских включений. При содержании его в смеси менее 10% влияние его на свойства модифицированной стали мапо заметно, содержание силикобария в смеси свьпие 30% нецелесообразно в связи с удорожанием смеси. Магний в составе смеси выполняет роль активного модификатора, существенно измельчаюшего первичную структуру и снижающего химическую неоднородность стали. Дпя равномерного распределения в смеси применяют гранулированный магний марок МГПили МГЙ. При содержании магния в смеси менее 1% действие его на свойства обрабатываемой стали мало заметно при содержании его в смеси более 5% модифицирование сопровождается дымовыделецием и пироэффектом кроме того, не исключена возможность выплеска металла 0837 ф 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 из ковша, поэтому содержание магния в смеси це должно превышать 5%,Шлакообразуюшие вец:ества введены в состав смеси для получения быстроформируюшего жидкоподвижцого шпака, защищавшего магний и комплексные сплавы от выгорания и обладающего вь;сокой рафиццруюшей способностью по отношению к вредным примесям и продуктам. раскисления и модифицирования, Верхний ц нижний пределы извести, коруцда и плавикового шпата выбраны из целесообразности получения шлака оптимальных физико-химических свойств. При отклонении состава по отдельным компонентам шлакообразующих ниже нижнего и выше верхнего предела ухудшаются рафинируюшая и модифицирующая способность смеси. Модифицирующую смесь целесообразно применять для обработки мартеновской, конверторной и электростали в ковше. Оптимальный расход смеси составляет 4-6 кг/т стали. Максимальный размер ферросплавов и шлакообразующих материалов не должен превышать 30 мм. Соотцоц.ение шлакообразующих материалов в смеси определяется условием формирования жидкоподвижного шлака, который необходим для ассимиляции жидких и твердых оксидных и супьфидных цеметаллических включений. Основой всех жидкоподвижных шпаков является система СаО- Я 1 О 2 -ЛР, ОЯ 02 - всегда имеется в печном шлаке в количестве от 15 (в основном) до 60% (в кислом), а при выпуске стали в ковш шлак находится также в эмульгированном состоянии совместно с металлом.Нижний предел извести (СаО) - 15%выбран из условия получения легкоплавкого шлака, обладающего необходимой основностью для ассимиляции сульфидных включений. При содержании извести в смеси менее 15% шлак имеет низкую рафицируюшую способность. Содержание извести в смеси вьппе 30% нежелательно из-за повышения температуры плавления шпака и уменыцения его ассимипируюшей способности к неметаллическим включениям. Корунд (ЛЦ,2 О) применяют дпя разжижения шпака. Содержания корунда менее 5% недостаточно для получения жидкоподвижного шлака, Прн содержании ко- рунда в смеси более 10%повышаетсятугоппавкость шлака, что нежелательно. Плавиковьй шпат (флюорит) введен в смесь для ускорения времени формирования и разжижения шлака. При этоь. плавиковый шлат эффективноразжижает и понижает вязкость как основных, так и кислых шлаков, что повышает их рафшц- руюшую способность. При введении в смесь менее 5, плавикового. шпата удлиняется время формирования жидкоцодвижцого шпака, что снижает эффективность5 740837 модифицирования. При содержании его в смеси более 10% . повышается выделение дыма и выделение фторсодержащих газов, что приводит к загрязнению окружающей атмосферы, а улучшение качества сформированного шлака незначительно. Выплавлено 5 опытных плавок стали ЗОЛ, Сталь предварительно в печи раскисляют марганцем 0,5%), кремнием (0,3%) и алюминием (0,1% ), обрабатывают в ковше опытной модифицирующей смесью и комплексным модификатором в количестве 5 кг/т и отливали слитки массой по 50 кг. Химический состав модифицирующей сме"и в % приведен в табл. 1. Известный комплексный модификатор пме-. ет следующий химический состав, вес, %: Магний 5, плавиковый шпат 20, фторид иттрия 6, фторид РЗМ 15, силикоквльций - остальное. После разрезки слитков и термической обработки заготовок по режиму: нормализация при 890 С, выдержка 30 мин, отпускопри 620 С в течение 2 ч, проводят испытания механических свойств стали ЗОЛ (тащ. 2).Таблица 1 30 10 29 10 20 30 10 10 30 Табл ица 2 Сме чание 7,310 Контрол 21,0 42,5 4 8 233 462 72 2,58 2 3,2 10 2,6 10 2,310 4 31,4 61,ытна 24,6 48, 25,1 50,2 5 5 2,1 Извес 32 0 22,6 442 6 ф 9 ая тивности влияния нв свойства стали имеетзначительные преимущества по сравнению со сталью, обработанной известнымкомплексным модификатором. изобрет ения форм Модифицируюшая смесь, содержвшая агний, силикокальций, плавиковый шпат,тличающвяся тем,что,с елью повышения ее модифицируюшей и афинируюи,ей способности, она дополниельно содержит силикомишметалл, сиИспытания показывают, что предлагае мая модифицирующая смесь повышает на 2-3 кгс/ммпрочностные характеристики стали ЗОЛ и на 10-20% пластичностьударная вязкость при комнатной темпе ратуре на 15-40% и почти в 2 разао.выше при - 40 С. Обший индекс загрязненности стали неметаллическими включениями по ГССТ 1778-70 в 2-2,5 раза ниже по сравнению со сталью, обработан 55 ной таким же количеством известного модификатора,Таким образом, модифицируюшая смесь по рафинируюшей способности и по зффекЪ3, 1 4,810 Извест4 Ч фф17, .ф3 В 4 ф,- -". " ликобарий, известЬ и.юрунд при следуюшем соотношении компонентов, вес. %Силикомишметалл 10-30 Силикокальций 10-29 Силикобарий 10-30 Магний 1-5 Известь 15-30,740837 8Корунд 5-10Плавиковый шпвт 5-10Источники информациипринятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 364688, кл. С 22 С 35/00, 1972.Составитель А. КондратьевРедактор Ю. Петрущко Техред Н. Бабурка КорректорЗаказ 3294/3 Тираж 608 Подписное Ы.ИИПИ Государственного комщета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,. 4/5 филиал ППП Патент г. Ужгород, ул, Проектная, 4