Материал для обработки железоуглеродистых расплавов

(19) 51)5 С 22 С 35/00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕТКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЯ С)ПИ К АВТО 1 2(21) 4635683/02расплавов содержит некондиционный губ- (22) 23.11.88 чатый титан и сплав алюминия с магнием, (46) 07.02.92. Бюл. М 5 при следующем соотношении компонентов, (71) Днепропетровский металлургический мас,%: некондиционный губчатый титан 20- институт, Березниковский титаномагние-, . 94, сплав алюминия с магнием 6 - 80. Кроме вый комбинат иИнститут черной металлур-. того, с целью микролегирования идесульфугии рации чугунов материал содержит, мас,% (72) И,Н;Зигало, М,Л.Рудницкий, Ю.А;Пав- некондиционный губчатый титан 20-50, ленко, К),Ф.Вяткин, Б.К,Яценко, В.А.Вих-: сплавалюминиясмагнием 50 - 80 приследулевщук, С.В.Мушков, А.И.Матуэко, ющем соотношении компонентов в сплаве, Д.С;Абрамов и АИ,Гулякин мас,%: алюминий 8,32 - 31,25; магний 68;75- (53) 669.15-198(088.8) .: 91,68, Кроме того, с целью микролегирова- (56) Авторское свидетельство СССРния низкоуглеродистых низколегированных 1 Ф 885282, кл.С 21 С 1/02, 1980, . сталей материал содержит, мас%: некондиционный губчатый титан 20-50, сплав алю- (54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕ- миния с магнием 50 - 80 при следующем ЗОУГЛЕРОДИСТЫХРАСПЛАВОВсоотношениикомпонентоввсплаве,мас.%: 3 (57) Изобретение относится к области ме- алюминий 68,75 - 91,68; магний 8,32 - 31,25.таллургии и может быть использовано для . Кроме того, с целью легирования титансовнепечной обработки железоуглеродистых держащих сталей он содержит, мас.%: нерасплавов с широким диапазоном содержа- кондиционный губчатый титан 50 - 94, сплав ния углерода. Цель-удешевление, повыше- алюминия с магнием 6 - 50 при следующем ние технологических воэможностей и соотношении компонентов в сплаве, мас.%: повышение степени усвоения титана. Мате- алюминий 8,32 - 91,68; магний 8,32 - 91,68, 3 риал для обработки железоуглеродистых з,п.ф-лы, 3 табл. осится к черной металиспользовано для вне- . дгуна и стали с целью жролегирования чугуна аи раскисления и мик- ститаном. м Материал для обработки железоуглероистых расплавов в качестве титана содерит некондиционный. губчатый титан, а люминий и магний - в виде сплава, при ледующем соотношении компонентов, ас,%:Некондиционный губчатыйтитан 20-94 Сплав алюминия с магнием 6 - 80 В качестве магнийсодержащей составяющей шихты используют брикеты смеИзобретение отн лургии и может быть печной обработки чу десульфурации и мик алюминием и титаном ролегирования стали Цель изо ение техно шение, с пользованудешевление, повывозможностей и пооения титана при аемого материала, л етения гически пени ус предлашанной стружки сплавов МЛ 5 и МА 9 состава, мас.: магний (основа) 90; алюминий 8,3; сумма примесей Я 1, Еп, Со, Мп, Ге, МдО, . С 1-ион 1,7; а также сплесы, образующиеся при разливке передельного.магния МГи МГсостава, мас,о : Мд 50; оксиды магния, кремния, титана и хлориды бариевого флюса - остальное. В качестве алюминийсодержащей составляющей шихты используют смешанную стружку сплавов Ал 8, АМг 5 и В 96 состава, мас.: алюминий (основа) 90; магний 5; 3 1,0; Мп 1,0; сумма других примесей "3,0. Кроме того, применяют окисленные кусковые отходы (эл, шины), содержащие 90 мас,алюминия. Для уменьшения угара применяют покровный карналлитовцй флюс с содержанием основных компонентов(МдС 12 44, КС35, Мд2,0, Н 20 = 2,0 Я ), В качестве солевого расплава для диспергирования магнийалюминиевых сплавов используют смесь карналлитового флюса и отработанного электролита магниевых электролиэеров (МдС 12 4 - 6%; КО 72-86; йаС 1 12-16 о ), в которой указанные составляющие взяты в соотношении 1:1.П р и м е р 1. Подготовленную и взвешенную солевую смесь в количестве 500 кг загружают в тигель печи СМТ, смесь расплавляют и при достижении температуры расплава 700 С порционно ввоАят 1000 кг.брикетов стружкй магйиевых сплавов, После расплавления брикетов вводят 34 кг сплесов (отходы производства МГ, и МГЩ. Расплавленную садку металлашихты и солевой расплав нагревают до 720 С, перемешивают механической мешалкой в течение 15 мин, По окончании перемешивания рамвав разливают по изложницам,(внутренний размер 150 х 150 х 150 мм). После охлаждения слитки извлекают и дробят в молотковой дробилке, рассеиваю-. на инерционном грохоте (сито с ячейкой 0,1 мм) и отделяют солевую фазу от гранул и корольков сплава. Химический анализ показывает, что содержание магния 91,68, алюминия 8,32, сумма примесей 4,3 (сверх 100сйлава).Расчетное количество губчатого титана(95 - 210 кг) с размером. кусочков 0,15-20 мм смешивают с полученными гранулами сплава (800 кг), загружают в бункер-дозатор брикет-пресса и прессуют материал. В результате прессования получены прочные брикеты ди.аметром 1 90 мм, вцсотой 90-100 мм (в том числе со сквозным осевым отверстием для принудительного ввода брикетов в жидкий металл на штанге) и массой 5 ч.0,5 кг. Химический анализ отобранных проб показцвает, что в материале содержатся, мас.о : титан 20; магнийалюминиевый сплав 80.По описанной технологии готовят материалы, в которых магнийалюминиевце5 сплавы имеют состав, мас, : Мд 8,32-30,0;70,1 - 91,68, А 1 91,68 - 70,1; 8,32-30,0, Количество шихтовых компонентов, состав полученных брикетированных материалов ипоказатели механической прочности приве 10 дены в табл. 1 и 2.П р и м е р 2. Предварительно взвешенную и просушенную магнийсодержащую составляющую часть шихты (500 кг стружкимагниевых сплавов и 50 кг сплесов) и алю 15 минийсодержащую составляющую шихтц(4-6 порций) в тигель печи СМТ(для плавки сплавов с содержанием 50 и более алю 20 миния внутреннюю поверхность тигляпокрывают графитной краской).После расплавления садки металлнагревают до 710 ф. 10 С перемешивают вручную дисковой мешалкой в течение 10 мин и25 разливают. полученный сплав в изложницы(внутренний размер 150 х 150 х 150 мм),После охлаждения полученный сплав (химический анализ отобранных проб показывает, что содержание магния 50 мас.о ,30 алюминия 50.мас.) дробят на молотковойдробилке, а затем отсеивают пыль фракции0,1 мм на инерционном грохоте,Затем расчетное количество губчатоготитана ТГ-ТВ (526 кг) крупностью 0,10-20 мм35 смешивают с порошком сплава крупностью0,1-20 мм (вес 500 кг) и загружают в бункердозатор брикет-пресса, В результате прессования получены прочные брикетыдиаметром 190 мм и высотой 90-100 мм,40 масса брикетов 5 ф. 0,5 кг, Химический анализ отобранных проб материала показывает, что содержание титана 50 мас, ф, сплава(50 Мд и 5 Щ А 1) 50 мас. ,По описанной технологии готовят мате 45 риалы, в которых сплавы содержат, мас,-",ь:магний 30,1-70,0; алюминий 70,0 - 30,1. Количество шихтовых компонентов. состав полученных сплавов и полученного 50 брикетированного материала приведены втабл, 1 и 2.Как видно из табл. 2, брикеты материалов с содержанием титановой губки менее 20 (партии 29 и 32) обладают недостаточ ной механической прочностью .(крошатся),брикеты партии 31 очень сильно крошатся, , а партии 30 - не спрессовываются, Кроме того, при использовании ломов и отходов Мд и А и их сплавов не удается получитьМд - А сплавы с содержанием менее 8,32 формула изобретен ия мас, М 9 (партия 35) и А (партия 34), 1. Материал для обработки железоуглеПолученные материалы испытаны вла- родистых расплавов, содержащий титан, бораторных условиях для обработки чугуна, магний и алюминий, о т л и ч а ю щ и й с я низкоуглеродистой стали 08 ЮТ (раскислв тем, что, с целью удешевления, повышения ние алюминием.и титаном), стали для сно- технологических возможностей и повышеповязальной проволоки (беэ раскисления ния степени усвоениятитана, в качестве тиалюминием), низколегированной стали тана он содержит некондиционный 10 Г 2 С 1 (раскисление алюминием и микро- губчатый титан, а алюминий и магний - в легирование титаном) и нержавеющей ста виде сплава при следующем соотношении ли Х 18 Н 1 ОТ (содержание титана до 0;8), компонентов, мас, ;:Результаты испытаний приведенй в Некондиционный губчатыйтабл. 3, титан . 20 - 94. Выплавку чугуна и стали производили вСплав алюминия с магнием 6-80 50-килограммовой индукционной печй 15 2. Материал по и. 1, о тл и ч а ю щ и й- ЛПЗв магнезитовом тигле путем пере- с я тем, что, с целью микролегирования и плава твердого чугуна и,обсечки низкоугле- десульфурации чугунов; он содержит компородистой стали 08 кп. Раскисление и . ненты вследующем соотношении, мас.: микролегирование стали (кроме Х 18 Н 10 Т). Некондиционный губчатыйпроизводили силикомарганец 45 о,-ным 20 титан - 30-50 ферросилицием, алюминием (кроме стали Сплав алюминия с магнием 50 - 80 для сноповязальной проволоки) и титансо- причем содержание алюминия и магния в держащими материалами, котОрые вводи- .сплаве находится в следующем соотношели в виде прессованых штабиков. Сталь нии, мас.о;Х 18 Н 10 Тполучали путемпереплавапрутко-.25 Алюминий 8,32 - 31,25 . вой заготовки из этой стали в магнезитовых Магний 68,75-91.68 тиглях в печи Таммана после удаления:пер. Материал по п. 1, о т л и ч а ю щ и йвичного шлака раскисляли алюминием (О;1 с я тем, что, с целью микролегирования ниэмас,) и силикокальцием (0,05 мас.) и от- коуглеродистых низколегированных сталей, ливали слитки массой 1,5 - 2,.0 кг. 30 он содержит компоненты в следующем соКоличество. вводимых материалов и ре- отношении, мас.о:эультаты определения содержания некото- Некондиционный губчатыйрых элементов приведены в табл. 3. - . титан 20-50Как.видно из полученных данных, при- Сплав алюминия с магнием50 - 80 менение предлагаемого материала по срав причем содержание алюминия и магния в нению с известными обеспечивает более сплаве находится в следующем соотношевысокую степень усвоения титана, что по- нии, мас.ф 6;зволяет существенно снизить расход. Кро- Алюминий68,75-91,68 ме того, расширяется сортамент желе- Магний 8,32-3 1.,25 зоуглеродистых сплавов, которые могут об 4. Материал по и, 1, о тл и ч а ю щ и йрабатоваться без пироэффекта (при пони- с я тем, что, с целью легирования титансоженном содержании магния) или в которых держащих сталей, он содержит компоненты ограничено содержание алюминия (при по- в следующем соотношении, мас,ф: ниженном содержании в материале алюми-. Некондиционный губчатыйния). 45 титан 50-94Таким образом, предлагаемый матери-, Сплав алюминия с магнием 6-50 ал позволяетэффективнообрабатыватьже- причем содержание алюминия и магния в леэоуглеродистые расплавы широкого сплаве находится в следующем соотношедиапаэона составов с достижением. раз- нии, мас.о;. дельных или совместных эффектов раскис Алюминий 8,32 - 91,68 ления, десульфурации и микролегирования. Магний. 8,32-91,6810 1710591 Табли а Содержание компонентов в сплаве, МВ-А 1,мас. ь"ее, е е Характеристика механической прочности брикетов Характеристика прессуемости сплаваИВ-И Содержание тов, мась компоненРасход шихтовых материалов, кг/г Партияматериала Сплав 1-Л Т. Сплав (губка ИВ-Л 1 95 т) Т. ее е,е В .А 1.Хрупкий 50,0 " 50;:0 91,688,-32 51,050;,0 67,7 32,3 бу,у32,3 6 У,7. , 32,3 590 32,5 15,0 50,0 32,5 15,0 50,0 50,0 677 . 32,3. 67,7 32,3 6.7.,7 .: 92,38,Э 2: 91,68 710 325895 150526 500 Вязкий . 02526 500 -1- 0,23710 325 . 0,17710 325 Вязкий О, 15895 150 0,08895. 150 0,07190 820 51210 800, Хрупкий , 100 (бриекет разва"ливается)505 520 -"-6,6190 820 Вязкий 6,01000 50Хрупкий 0,04При применении в качестве исходной щихтыотходов мд и Л 1 сплавов менее 832 ИВ илиЛ 1 получить не удалось 91,68, 8,328,32. 91,6891,688,Э 28., 32 91 ,6891,68 8,32 3.2, 5 32,5 15,0 5,0 82,0 8,32 91,6850,0 . 50,"0 80,0 48,0 18,0 5,0 57,0 57,0 52,0 82,0 95,0 43,0 43,0 50,0 50,0 91,68 : 8,32 50,0 50,0 2 5. У 5 75 ф. 92 5 3132333435-- ееееееееКоличество осыпи после трехкратного сбрасывания с высоты 2,5 м, ь от массы брикета (среднеепо пяти испытаниям брикетов одной партии).1- Я О СВй о 3 9 1 а о Х 3 31 1 Ф 3О В 1 й 1 9 а 3 "- 1 9 Ь С Ф 3 ВФ О ма й1- Ф 1 1 1 9 1 1 6 Ф Ь 1 1 1 Ь 1 9 С С Леа9 Л сь с(В1 1 О1 О 1 Л 3 О О ОРОф ХОа Хлам О 1 О,71 .7 7,7 Ч Ч6а 3 Л 7 МЪФоФО 1 Фф фаВ"1Л И,МЧОМИ 1 О Л Ыъ МЛИ МИ ВХЬИИ1 а 19 9ее1 Ч ООО ЕМЪ0 ао ар0 а а ОЪт сч сч 3 ыч ъ ам О ч7 ОО1 ММЪ ЛлеаМ а о.о 9 3 с(ЮХ О О ООООЛЛО М-Е 0 МЪ ФЪ Ф ЮЪ 0 ОЪ ОР Оа Л О М ФЪ Л ОМЪООИ 1 Р1ОЛЛОЛ В И МЪ 0 Ф МЪ 0 1 Ф Р О 3 Ъ ФЪ О О О О Влаа а а 00 Со фЩ Ыъ Е О О О 1 Ч И И е а а е ы - Ч Хе О 1 3 Л ФЪЪ В1 сч И 4Ъ Ъ1 Р 0 фаО 0 О И3 Ъ0 ла 10 ИЛ ф 1 ОЪФ 0ф О О0 М МЪ ЕЪФЪФ Се ФЧ 0 Ч 0 1 МЪ1 1 Ю Фефеы 1 3 аа О 0 1 1 И 1 Л Л 1 ълел аО ЛЧ Фф 0 О ОЪсе0 О 1 7ЛФ ЛЛФ СЧ 01 Ъ СЧ СВ 0 И О 4 Ъ 6 ЪО Р ЫВ мъеъо аФЧЛИЪ0фО ОООО О ИО Р аО СЧ МЪ О И И Ъ МЪ