Злиток для розкислення сталі алюмінієм

1 Злиток для розкислення сталі алюмінієм, який складається із обважнювача, розміщеного у середині злитка, і алюмінію, рівномірно розташованого по периферії, який відрізняється тим, що на поверхні має ізолюючу оболонку, причому обважнювач, алюміній та ізолююча оболонка по масі узяті у співвідношенні (0,3 - 4) 1 (0,3 - 4) 2 Злиток за п 1 , який відрізняється тим, що ізолююча оболонка має товщину 4 -15мм Винахід відноситься до галузі чорної металурги, зокрема, до сталеплавильного виробництва и може бути використован для розкислення і легування сталі Традиційно, для розкислення і легування сталі використовують алюмінієві чушки масою до 15кг Однак, через малу ЩІЛЬНІСТЬ ВОНИ не проникають у глибину рідкого металу, і плавая на його поверхні, в значній мірі, окислюються киснем атмосфери і шлаку Ступень усвоювання алюмінію не перевищує 15% Найбільш близької по суті і досягаемому ефекту є чушка (злиток) для розкислення сталі (Авт свід СРСР №1089147 А ЮІ С21С 7/06), в якій утяжчувачий шар чавуну розміщений в середині чушки, а шар алюмінію рівномірно розміщений по периферії При використанні таких злитків позитивний ефект досягається завдяки тому, що вони, маючи більшу ЩІЛЬНІСТЬ, потрапляють в рідкий метал, не виниряють на його поверхню у процесі випуску плавки Недоліком таких злитків є те, що при їх використанні спостерігається все ж таки високий угар алюмінію, обумовлений навіть короткочасним взаємовідношенням алюмінію з окислювальною атмосферою і шлаком під час присадки злитку у ковш при випуску плавки Мета винаходу - підвищення ступени усвошня алюмінію, зниженню утрати температури і тривалості процесу розкислення В основу винаходу поставлене завдання удосконалення конструкції відомого злитку шляхом ізоляції алюмінію від окислювального впливання атмосфери і шлаку під час присадки його у ковш при випуску плавки Поставлене завдання досягається завдяки тому, що злиток для розкислення сталі алюмінієм, який складається з утяжчувача, розміщеного в середині злитка і алюмінію, рівномірно розміщеного по периферії, на поверхні має ізолюючу оболонку, причому утяжчувач, алюміній та ізолююча оболонка по масі узяті у слідуючому співвідношенні (0,3 - 4) 1 (0,3 - 4), при рекомендованій товщі ізолюючої оболонки 4 - 15мм Вказане співвідношення мас відповідає масовій долі алюмінію у злитку 10 - 60% У якості утяжчувача і ізолюючої оболонки використовують метали і сплави з більшою ЩІЛЬНІСТЮ (залізо, марганець, нікель, чавун, сталь, феросплави та ін) Форма, геометричні розміри, вага злитків і масова доля в ньому алюмінію, оговорюються у заказ і споживача На кресленні подан загальний вид злитка для розкислення сталі, где 1 - утяжчувач, 2 - алюміній, 3 - ізолююча оболонка Виготовлення злитків здійснюють слідуючим образом у ливарну форму встановлюють, наприклад, чавунний предмет і проводять заливку алюмінію до покриття їм предмета шаром відповідної товщі, потім, одержувану двохшарну відливку встановлюють у ізложницю і заливають рідкий чавун, який після затвердіння утворює ізолюючу оболонку Чавунний предмет придає ВІДЛИВЦІ необхідну ЩІЛЬНІСТЬ, а ізолююча оболонка забезпечує надій О о ю о ю 50500 ний захист алюмінію від окислювальної дії атмосфери і шлаку при завантаженні злитків у ковш під час випуску плавки Механізм розкислення рідкого металу пропонованим злитком Йдучи через шар рідкого шлаку, присажувані в ковш злитки підхоплюються струмом рідкого металу на глибину ковша У першу мить відбувається наморозка рідкого металу на поверхні ізолюючої оболонки, що сприяє підвищенню ЩІЛЬНОСТІ злитка і подальшого заглиблення його у обсяг металу Із-за безперервно поступаючих у ковш гарячих порцій рідкого металу під час випуску плавки діфузюнний період не може лімітувати процес підігріву і розплавлення злитка У таких умовах процес, головним чином, буде визначатися тепловим періодом (час підігріву і розплавлення) Дослідження кінетики розчинення твердих феросплавів у залізоуглеродістом розплаві (Баптізманский В І та ін Розкислення і легування сталі екзотермічними феросплавами "Техніка", Київ 1970, стр 106), показали, що тепловий період складає, приблизно, 6-10 хвилин В роботі Л І Крупмана і В І Явойського "Про кінетику розчинення феросплавів у сталерозливочному ковші ВІСТІ Вузів Чорна металургія № 9, 1964 р , стор 38), показано, що навіть при відносно невеликій початковій маси куснів (1 - 5кг) тривалість теплового періоду може стати більш тривалості випуску металу у ковш Вказані обставини слід вважати при конструюванні злитку Оскільки алюміній має більш нижчу температуру плавлення ніж чавунна оболонка, то до миті її розплавлення алюміній вже знаходиться у розпла вленому стані, що сприяє суттєвому підвищенню ефективності розкислення металу Вишевказанні міркування дозволили сформулювати основні вимоги до ізолюючої оболонки - має бути достатньо міцна и надійно захищати алюміній від окислювальної дії атмосфери і шлаку, - має швидко розплавлятися у металі (на стадії погружения злитку у рідкий метал) Зроблені нами експерименти и розрахунки показали, що при товщі ізолюючої оболонки 4 - 15мм тривалість теплового періоду розплавлення пропонуемого злитку не перевищує 2 - 4 хвилини (час випуску метала із конвертера 5-12 хвилин) Дослідним ШЛЯХОМ встановлено, що при товщі ізолюючої оболонки менш ніж 4мм, вона має недостатню МІЦНІСТЬ (мають місце розколини, сколи), що призводить до підвищення угару алюмінію При товщі ізолюючої оболонки більш 15мм збільшуються витрати тепла на підігрів і розплавлення злитку, зниження температури сталі, що погіршує умови розливки металу і його якість Співвідношення мас утяжчувача, алюмінію та ізолюючої оболонки складає (0,3 - 4) 1 (0,3 - 4), при рекомендований товщі ізолюючої оболонки 4 15мм Ці ЗЛИТКИ добре проникають і утримуються в обсязі рідкої сталі, ізолююча оболонка надійно захищає алюміній від окислювальної дії атмосфери та шлаку, час підігріву та розплавлення злитка не перевищує 4 хвилини, що суттєво менш ніж час випуску плавки у ковш Ступінь усвоения алюмінію при розкисленні металу такими злитками підвищується до 60 65% ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71