Материал “магтит” для обработки железоуглеродистых расплавов

ОП ИСАНИ ЕИ ЗОВРЕТЕ Н ИЯ.К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ Сфеа Советски кСоциалистическиеРеспубпик и 885282(5)М, Кд. С 21 С 1/02 с присоединением заявки М Ьвударстаееыб кемктет СССР в даем иеебретение и етерытлйДата опубликования описания 02,12.81Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамениметаллургический институт, . Березниковскийфмииапинститута титана и Березниковский титано-магниевый комбинат(54) МАТЕРИАЛ "МАГТИТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ РАСПЛАВОВИзобретение относится к черной ицветной металлургии и может быть испопьзовано для производства чугуна, стали и сплавов,Известен ряд материалов с магнием,применяемых для десульфурации и глобуляризации графита чугуна (слитки икуски магния в защитной обмаэке брикеты магния с напопнитепем - пассивированный магний, магдопомит и т, д.),Все эти материалы обладают общимнедостатком: болыпим угаром и пестабипьностью усвоения и взрывообразнымходом десульфурации, что требует снециапьных приспособлений для нх ввода.Известны пористые материалы; пропитанные (или покрытые) магнием, например пористое железо, пропитанноемагнием 3 ДНаиболее близким к предлагаемомупо текнической сущности и достигаемому эффекту является материал .для обработки железоуглеродистых расплавовмагниевый кокс - магкок. 2Магкок представляет собой куски кокса, поры которого запопнены магнием,Содержание магния в магкоке составляет 45-50% по весу, остальное - углерод кокса. Основная область приме 3пения магкока - десульфурация чугунапутем ввода его в жидкий расплав спомощью погружного зонда - колоколав количестве до 0,2% магния по расчету 23 .Наряду с известными достоинс гюами(хорошее. усвоение магния, отсутствиеобезуглерожнвания чугуна, имеешее место, например, при продувке. расплавамагнием и др.) магкок имеет ряд не 15достатков: сложность изготовления, ис.пользование только высококачественногококса, применение дорогого рафинированного магния,. особые требования к хра 20нению, низкий удельный вес и др. Кроме того, магкок нельзя применяль дляобработки стали,Бель изобретения - упрощение про/песса изготовления и ввода в жидкийметалл магния, повышение степени десульфурации.Поставленная цель достигается тем что в материале, включающем пористое вещество и пропитку, содержюцую магний, в качестве пористого вещества используется губчатый титай, а в качестве пропитки используют магний- алюминиевый сплав эвтектического сос, тава, причем компоненты взяты в сле дующих соотношениях вес, %: 15 35 Губчатый титан 80-.88Магний-алюминиевый сплав автектического составаМ 67,7% и А 32,3% 18-50Придание материалу свойств легирующего и повышение удел 1 ного веса обеспечивается тем, что в качестве пористо 20го материала используется губчатый титан. Он (титановая губка) применяетсяв виде брикетов, предпочтительно низкосортный, например марки ТТ-ТВ, согласно ГОСТ 17746-72 или отходы (с25содержанием Тне менее 97%, пористостью до 55%, удельным весом не менее 2.г/см ),Упрощение процесса изготовления иввода в жидкий металл магнийсодержащих материалов обеспечивается теу, что30в качестве пропитки используется магний-алюминиевая эвтектика (М 67,7%и А 1 32,3%). Жидкотекучесть М(АЗсплава при рабочей температуре заливки пористого тела 700-7500 С, вышечем магния, как за счет свойств сплава, так и за счет большего перегрева:температура плавления М -А эвтектики равна 430 оС, а чистого магния 650 С,В то же время при вводе магния вчугун в составе магкока необходимыспециальные приспособления (колокол)извоза низкой температуры испарения.Магний-алюминиевая эвтектика, имеяболее низкую температуру плавления,45практически не испаряется вплоть дотемператур не только 1 жидкого чугуна(1250-1350 оС), но и стали (157016700 С). Кроме того, резко понижается активность магния, находящегося 50в виде сплава, что снижает пироэффект.Магний, используемый для пропитки титановой губки, может быть как рафинированным (например, МГпо ГОСТ804-72), так и типа гравулята или 55вторичного магния (Мпо ГОСТ28817-71) с содержанием алюминиядо 12%,82Как чистый, так и вторичный, магний подшихтовывается алюминием приприготовлении сплава для пропитки доего содержании в эвтектике ( вес 32,3%).Повьпцение степени и стабильности уовоения титана при применении его длялегирования металла происходит за счеттого, что магний и алюминий выполня"ют роль физико-химической защиты егоот окисления,Нижние и верхние пределы по содержанию компонентов выбраны, исходя из следующих соображений,Верхний предел по содержанию М- А 2 пропитки ограничен максимально возможной пористостью вещества основы,При полном заполнении пор содержаниеМо,"АГ пропитки может составить вес.80%. При содержании М-А 1 сплававес, 80%, и следовательно содержаниититана вес. 80% это уже будет непропитка, а обволакивание губчатого титана М-АЗ сплавом и эффект испаренияв порах будет потерян, т. е. эта частьсплава будет работать как самостоятельная с пироэффектом и другими недостатками.Нижний предел по содержанию М-А 3пропитки (15%) обусловлен минимальнонеобходимым количеством М( и А 6 длявыполнения ими функции физико-химической защиты титана от окисления приприменении его для легирования титансодержащих сталей и сплавов,При содержании Мо", -А 3 сплава менее вес. 15% и, следовательно титана 88%вес. материал будет работать практическикак чистый титан,Оптимальным является следукпцийсостав материала, когда он работаети как десульфуратор (за счет М), икак легирующий (за счет титана) привводе в состав пропитки алюминия какпассиватора, вес. %: губчатый титан 67,8,магний-алюминиевый сплав эвтектического состава (67,7% М + 32,3% А 1)32,5,Изготовление брикетов материаламожет быть осуществлено различнымиспособами: прониткой (обычной и поддавлением в автоклаве), просасыванием,а также центрофугированием. В послщнем случае не требуется предваритель-ная продувка пор материала основы илиих эвакуации в вакууме.Расход материала на 1 т чугуна илистали для десульфурации определяетсяиз расчета ввода 0,08 0,18% М, а% 885282 для легирования титаном - из расчета ввода необходимого количества титана,В лабораторных условиях был опробован метод изготовления материала (фмагтита) путем центрифугирования. При этом на специальном стенде в обогреваемую форму закладывали титановую губку крупностью 20 мм (ГОСТ 17746 72), заливали отдельно приготовленный М -А 0 сплав эвтектического состава (магний пр ГОСТ 28817-71) и при 700750 оС в течение 30 мин вращали со скоростью до 1000 об/мин, Затем излишек М -А 8 сплава сливали и охлаждали форму. Были получены матерйалы, содеужащие вес. %: Т 50; М-А 8 эвт, 50; Т 67; М-АВ эвт. 33Т 3 88; М-АР эвт. 15 (без учета наличия примесей, имеющихся в исходных шихтовыхматериалах, содержание которых находилось в пределах соответствующих ГОСТов)Полученные материалы в лаборатор-ных условиях вводили в сталь марки1 ОГ 2 С 1 для проверки пироэффекта, степени десульфурации и степени усвоениятитана. Сталь марки 1 ОГ 2 С 1 получалив 80 кг индукционной не п; ЛПЗнуа тем переплава обсечки ниэкоуглеродистой стали. Раскисление и легированиестали стандартного состава производилисиликомарганцем, 45%-ным ферросилицием, алюминием (0,1% по вводу) и 1 ф 33%-ным ферротитаном (0,08 Т повводу),В таблице представлены результатыопытов отсутствует РеТ (33% Т)(стандартная технология) 0,034 0,035 Очень сущест,035венный с выносом Незначительный 0,035 Практически 0,035отсутствует Отсутствует 0,038 готовления и ввода магния в жидкийметалл, повышения степени десулъфурации в качестве пористого вещества он М фсодержит губчатый титан, а в качествепропитки - магний-алюминиевый сплавэвтектического состава, и компонентывзяты в следующем соотношении вес. %:Губчатый титан 50-88Магний-алюминиевый сплавэвтектическогосостава 15-50 Магкок (40% М )иэ расчета 0,2%мМагтит (50% Т80% М-АЕ эвт.)из расчета 0,10%ММагтит (67% Т33% М -А 6 эвт.)из расчета О, 1%ММагтит (85% Т 115% М-АВ эвт.)иэ расчета 0,06%Мг лКак видно из приведенных данных,материал позволяет обрабатывать имсталь, повышает степень десульфурациии степень усвоения титана,Ожидаемый экономический: эффект0,07-0,15 руб/т стали,Формула изобретенияМатериал для обработки железоуглеродистых расплавов, включающий пористоевещество и пропитку, содержащую.мат- ний, отличающийся тем,что, с целью упрощения процессов. иэ 3 0,05 0,02- 40-80 0,028, Лушнико Деитк 10450/3 тираж 621 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗВ, Раушскаи наб., д, 4/8О П "Патент, г, Ужг Источники инфо ятые во внимание Патент США Ш 3 5-58, 1977. эМВПЯИупри экспертизе902892,аь ееИеЕоч97,М 4 баэМФ М Ю ТгоеЗдцВ М, И-ФЬ АмсФ ЭИею Мащееецгв 4 е, Маю,