Порошковий дріт для присадки ванадію до металургійних розплавів

Корисна модель відноситься до металургії і ливарного виробництва, а саме до технології обробки металургійних розплавів, і може бути використана для мікролегування сталей і сплавів і виготовлення насамперед хромованадієвих конструкційних і швидкорізальних сталей, а також жароміцних сплавів. Відомий порошковий дріт для обробки рідкої низьколегованої конструкційної сталі, який складається з металевої оболонки і порошкового наповнювача, що містить титан, ванадій, кальцій, кремній і залізо [А. с. СРСР № 1788031, МПК5 С21С 7/00, B22D 11/10, оп. 1993]. Наявність у відомому порошковому дроті для мікролегування сталі ванадію сприяє деякому підвищенню якості і механічних властивостей сталі, однак недоліком є використання ванадію у чистому вигляді в складі комплексної мікролегатури. Найбільш близьким аналогом корисної моделі, що заявляється, вибраним за прототип, є порошковий дріт, який складається з металевої оболонки і порошкового наповнювача, який являє собою комплексну мікролігатуру для мікролегування сталі, що містить титан, ванадій, кремній, кальцій, ніобій і залізо [Пат. України №53272, МПК7 С21С7/00, оп. 2003]. Спільними суттєвими ознаками відомого порошкового дроту і порошкового дроту, що заявляється, є металева оболонка і порошковий наповнювач, що містить ванадій і залізо. Введення ванадію у порошковий наповнювач відомого порошкового дроту у складі комплексної мікролігатури для мікролегування сталі забезпечує високі твердість і міцність отриманої сталі при підвищенні її ковкості за рахунок утворення дрібнокристалічної структури. При цьому підвищуються також її ударна в'язкість, міцність від утоми, стійкість до високих температур і до стирання тощо. Однак, використання ванадію у складі комплексної мікролігатури, розрахованої тільки для певної марки сталі, призводить до того, що для іншої марки сталі необхідно виготовляти зовсім інший порошковий дріт із зовсім іншим складом комплексної мікролігатури з іншою розрахунковою кількістю і ванадію, і заліза. Крім того, використання ванадію як легуючого елементу у чистому вигляді спричиняє збільшення ступеня його угару в розплаві сталі і збільшення її вартості. В результаті знижується якість легованої сталі, збільшуються затрати. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення порошкового дроту для присадки ванадію до металургійних розплавів, в якому шляхом зміни складу порошкового наповнювача забезпечується можливість застосування порошкового дроту, що заявляється, для всіх сталей і сплавів, які підлягають легуванню ванадієм, можливість використання ванадію у вигляді феросплаву. Технічний результат - універсальність порошкового дроту, підвищення економічності плавки і якості сталі. Поставлена задача вирішується тим, що в порошковому дроті для присадки ванадію до металургійних розплавів, який складається з металевої оболонки і порошкового наповнювача, що містить ванадій і залізо, згідно з корисною моделлю порошковий дріт як порошковий наповнювач містить ферованадій. Між сукупністю суттєви х ознак корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Використання як порошкового наповнювача ферованадію забезпечує можливість застосування порошкового дроту для широкого спектру сталей і сплавів, що виплавляються, без зміни його складу, можливість введення ванадію саме стільки, скільки потрібно для конкретної плавки, щоби забезпечити його засвоєння у вузько завданих межах, і відсутність забруднення плавки супутніми елементами. Крім того, застосування ванадію не в чистому вигляді, а у вигляді феросплаву зумовлює полегшення розчинення ванадію у рідкому сплаві, зменшення його угару, що зменшує енерговитрати, і здешевлення процесу внаслідок того, що ванадій у чистому вигляді дорожчий за феросплав. Це призводить до універсальності порошкового дроту, підвищення економічності плавки і якості сталі. Порошковий дріт діаметром 9-16мм складається з оболонки із стальної стрічки, що виготовляється переважно з холоднокатаної низьковуглецевої сталі марки 08ПС або 08Ю, і порошкового наповнювача у вигляді ферованадію (ГОСТ 27130-97), що містить, в залежності від марки, від 35% до 85% ванадію. Оптимальний гранулометричний склад порошку ферованадію становить 0-3,0мм. Товщина сталевої оболонки становить близько 0,4-0,5мм, при цьому вона залежить від маси порошкового наповнювача, яка в середньому становить близько 420г на 1 м довжини дроту (для діаметру 13мм), і має бути достатньою, щоби забезпечити необхідну жорсткість порошкового дроту для його введення у розплав на достатню глибину. Виготовлення порошкового дроту здійснюють таким чином. Стальну стрічку профілюють у жолобоподібну оболонку. Дозованими порціями з бункеру заповнюють оболонку порошком ферованадію, який рівномірно розподіляється по жолобу оболонки. Після цього за допомогою роликових клітей обтискають оболонку і формують замок. Готовий дріт намотують на котушк у і поставляють у бухтах. Порошковий дріт необхідної довжини, розрахованої у залежності від кількості ванадію, необхідної для легування сталі або сплаву, вводять у розплав з розрахованою для кожного випадку швидкістю, необхідною для того, щоб ванадій розчинився на певній глибині. При цьому розчинення ванадію у складі феросплаву значно полегшується, знижуються ступінь угару і забруднення розплаву супутніми елементами, а один і той самий дріт можна використовувати для всіх марок сталей і сплавів, які підлягають легуванню ванадієм. Таким чином досягається універсальність порошкового дроту, економічність плавки, можливість засвоєння ванадію у необхідних вузько завданих межах і підвищення якості сталі.