Зливок для розкислення сталі алюмінієм

1. Зливок для розкислення сталі алюмінієм, що містить шар алюмінію, рівномірно розташований по периферії зливка, і обважнювач, розміщений всередині зливка, при співвідношенні по масі алюмінію та обважнювача 1:(2,5...5,0), який відрізняється тим, що в обважнювачі розміщені оксиди металів, не змочуваних рідкою сталлю в кількості 1...5% від маси зливка. 2. Зливок за п.1, який відрізняється тим, що як оксид металу, не змочуваний рідкою сталлю, в обважнювач введено глинозем в вигляді порошку. 3. Зливок за п.1, який відрізняється тим, що як оксид металу, не змочуваний рідкою сталлю, в обважнювач введено порошок рутилу. 4. Зливок за п.1, який відрізняється тим, що як оксид металу, не змочуваний рідкою сталлю, в обважнювач введено порошок циркону. Корисна модель відноситься до чорної металургії і може бути використана для виробництва зливків на основі алюмінію, для рафінування сталі від кисню та неметалевих включень. Відомий зливок фероалюмінію для розкислення сталі, який містить (45...52)% алюмінію [Сталь, 1962, №3, с.242]. Густина сплаву складає (5,1...5,5)г/см 3, що суттєво ви ще густини шлаку. При присаджуванні такого зливка в рідкий розплав, він розміщується на межі розмежування шлак-метал, тобто ізолюється від безпосереднього контакту з киснем повітря. Недолік такого зливка в тому, що фероалюміній активно взаємодіє з вологою повітря, що виключає його тривале збереження. Однак обмежено його використання для розкислення сталі через підвищення газонасичення сплаву воднем, азотом, неметалевими включеннями при високих температурах виробництва фероалюмінію Крім того, технологія виробництва фероалюмінію пов'язана з підвищеним угаром алюмінію, бо його розчинення в залізі вимагає високих температур. Найбільш близьким по технічній суті та досягнутому результату є зливок для розкислення сталі, який складається з шару алюмінію рівномірно розташованого по периферії, та обважнювача з чавуну, розміщеного у середині зливка, причому алюміній та обважнювач по масі знаходяться у співвідношенні 1:(2,5...5,0) [А.с СССР 1089147, с.21, с.7/06, 1984г.] Недолік найближчого аналога є в тому, що розкислення сталі таким матеріалом який складається із верхнього слою алюмінію і внутрішнього залізовуглецевого сплаву різної форми і фракції, приводить до значного вмісту глиноземних включень. Спочатку утворюються дрібні низько глиноземисті включення, які важко видалити з рідкої сталі. Це відбувається тому що в процесі розчинення алюмінію в сталі і його взаємодії з киснем склад глиноземистих включень змінюється з 3FeO Аl2О 3 до FeOAl2O 3 и Аl2О 3. Відомо, що підвищення вмісту Аl2 О3 у включеннях добре впливає на процес укрупнення та очищення сталі від глиноземистих (чи неметалевих) включень. (19) UA (11) 39193 (13) U (21) u200811333 (22) 19.09.2008 (24) 10.02.2009 (46) 10.02.2009, Бюл.№ 3, 2009 р. (72) ЮШКОВА МАРИНА ГЕННАДІЇВН А, U A, СЕКАЧЕВ ОЛЕКСАНДР ОЛЕГОВИЧ, UA, ЛІТВІНЕНКО ОЛЕКСАНДР ЮРІЙОВИЧ, UA, ОВЧИННИКОВ МИКОЛА ОЛЕКСІЙОВИЧ, U A, УВАРОВ ВАСИЛІЙ ПЕТРОВИЧ, UA, КОВАЛЬ ЮРІЙ ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, ГИЗЕНКО МИКОЛА ВАСИЛЬОВИЧ, UA, КИТАНЕНКО ВІКТОР ВАСИЛЬОВИЧ, UA (73) ЮШКОВА МАРИНА ГЕННАДІЇВН А, U A, СЕКАЧЕВ ОЛЕКСАНДР ОЛЕГОВИЧ, UA, ЛІТВІНЕНКО ОЛЕКСАНДР ЮРІЙОВИЧ, UA, ОВЧИННИКОВ МИКОЛА ОЛЕКСІЙОВИЧ, U A, УВАРОВ ВАСИЛІЙ ПЕТРОВИЧ, UA, КОВАЛЬ ЮРІЙ ОЛЕКСІЙОВИЧ, UA, ГИЗЕНКО МИКОЛА ВАСИЛЬОВИЧ, UA, КИТАНЕНКО ВІКТОР ВАСИЛЬОВИЧ, UA 3 39193 В основу корисної моделі поставлена ціль удосконалення зливку для розкислення сталі шляхом створення умов для формування неметалевих включень на перших стадіях розчинення алюмінію та їх швидкого виринання в шлак, що дозволить підвищити чистоту сталі за неметалевими включеннями. Поставлена задача вирішується тим, що в зливку, що складається з шару алюмінію, рівномірно розташованого по периферії, та обважнювача, розмішаного в середині зливка, при співвідношенні по масі алюмінію та обважнювача 1:(2,5...5,0), в обважнювачі розміщені оксиди металів не змочуваних рідкою сталлю, наприклад, порошок глинозему, р утилу чи циркону в кількості (1...5)% від маси зливку. Істотні ознаки, спільні з найближчим аналогом: 1. шар алюмінію, розміщений по периферії зливку; 2. обважнювач, розміщений в середині зливку; 3. співвідношення по масі алюмінію та обважнювача 1:(2,5...5,0). Нові істотні ознаки: 1. в обважнювачі розміщені оксиди металів, не змочуваннях рідкою сталлю; 2. маса оксидів металів, не змочуваних рідкою сталлю (1...5)% маси зливка; 3. як оксиди металів, не змочуваних рідкою сталлю використані порошок глинозему або рутилу чи циркону. 4 Наведенні вище істотні ознаки є достатніми в усі х випадках, на які розповсюджується об'єм правового захисту. Між істотними ознаками і технічним результатом - підвищенням ступеню чистоти сталі за неметалевими включеннями існує причиннонаслідковий зв'язок, який виявляється в наступному. Додатковий ввід глинозему або рутилу чи циркону в обважнілий шар приводить до наступного. При занурені зливка в рідку сталь на невелику глибину, яка відповідає густині розкислювача, процес розплавлення та розчинення алюмінію відбувається спочатку у верхньому шарі рідкого розплаву, а згодом і в глибши х шарах. Згідно з розподілом алюмінію по висоті металу в ковші будуть формуватися і неметалеві включення 3FeO Аl2О 3→FeO Аl 2О3→Аl 2О3 , які мають різні фізико-хімічні властивості і по різному виринають в рідкій сталі. Додаткові оксидні фази у вигляді часток Аl2О3 (глинозем), або ТіО2 (рутил), чи Zr (SiO 4) - циркон, не змочуванні рідкою сталлю служать центрами, навколо яких формуються неметалеві включення на всіх стадіях занурення зливка в сталь, складаються умови для коагуляції (укрупнення) та випливання неметалевих включень (НВ) в шлак. Приклад використання зливка для розкислення сталі Таблиця. Умовний номер плавки Співвідношення маси алюмінію та обважнювача, кг Аl-1.0 Витрати алюмінію, Вміст алюмінію в кг/т сталі готовій сталі, % 1 Вміст НВ оксидних в готовій сталі, % 1,0 0,025 0,0098 1,0 0,04 0,0078 1,0 0,02 0,0068 1,0 0,037 0,0058 Чавун 2,5 Аl-1.0 2 3 4 Чавун 5,0 Аl-1.0 Чавун 2,5 Аl2О 3-0,1 Аl-1.0 Чавун 5,0 Аl2О 3 - 0,3 В таблиці наведені результати іспитів зливків для розкислення електросталі, виплавленої в ДПС 1,5. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко З таблиці видно, що зливки, в які додатково введено в обважнювач глинозем розкислюють сталь на рівні зливків по прототипу, але вміст неметалевих включень знижено на (25...30)%. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601