Спосіб розкислення сталі синтетичними алюмінійвмісними сплавами

1. Спосіб розкислення сталі синтетичними алюмінійвмісними сплавами (САС-сплави), який включає двостадійне присадження САС-сплавів під час випуску рідкої сталі з плавильного агрегату в сталерозливний ківш, який відрізняється тим, що на першій стадії присадження для попереднього розкислення застосовують ливарний сплав чавун у з алюмінієм – чугаль, а на другій стадії – для остаточного розкислення застосовують сплав фероалюмінію – фераль. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що для попереднього розкислення використовують чугаль марки ЖЧЮ-22 в кількості 1,0-1,2кг/т. 3. Спосіб за пп. 1-2, який відрізняється тим, що для остаточного розкислення використовують фераль марки ФА30 і/або ФА35 в кількості 0,6-0,8кг/т. Винахід (корисна модель) відноситься до чорної металургії, зокрема, до сталеплавильного виробництва. Для розкислення сталі масового призначення використовують литі сплави вторинного алюмінію марки АВ87 (ДСТУ 3753-98) і/чи фероалюміній (фераль) марки ФА (ТУ В 273 - 13533123 - 001 2004), що містять до 75,0мас.% алюмінію. У зв'язку з низькою щільністю (2,73г/см 3) і підвищеним окислюванням атмосферою і шлаками сплави АВ87 заміняють на більш щільні (до 7,0г/см 3) сплави фероалюмінію електротермічного виробництва [1]. У 30-х роках у СРСР розроблений [2] спеціальний жароміцний сплав (ДСТ 7769-63) - алюмінієвий чавун (чугаль), що містить (1,0-1,2)мас.%С + (1,3-2,0)мас.%Si + (0,6-0,8)мас.%Mn + ((0,1)мас.%Р + ((0,05)мас.%S + (20-24)мас.%Аl + Fe (інше). Такі сплави володіють високою лінійною усадкою (2,4-2,6%), що перевищує в два-три рази сірий чавун, що приведе до низької тріщиностійкості і високого відбраковування литих виробів. Чугаль за хімічним складом є аналогом сплавів вторинного алюмінію - фероалюмінію [див. Патент України №45937, 322С35/00, опубл. 15.03.2004p.] і фераля [див. Деклараційний патент України №9593, 321С7/06, опубл. 17.10.2005p.] марки ФА 15-25. У зв'язку з цим в основу корисної моделі поставлена задача утилізації і використання відходів ливарних сплавів і лиття алюмінієвих чавунів для попереднього розкислення сталі при грубній і/чи ковшевої обробки залізовуглецеви х розплавів. Як найближчий аналог обраний [деклараційний патент України №9970, 321С7/06, опубл. 17.10.2005p. - «Спосіб розкислення алюмінієм мартенівської сталі»], що включає присадку в стальківш по ходу випуску металу кремній-марганцевих феросплавів і фероалюмінію (фераля). Фероалюміній (фераль) подають у ківш у два етапи: (6080)% від загальної кількості алюмінію для попереднього розкислення на початку випуску рідкої сталі після присадок феросплавів і інше - для кінцевого розкислення наприкінці випуску. (19) UA (11) 85916 (13) C2 (21) a200705925 (22) 29.05.2007 (24) 10.03.2009 (46) 10.03.2009, Бюл.№ 5, 2009 р. (72) ПАРЕНЧУК ІГОР ВАЛЕРІЙОВИЧ, U A, ТРОЦАН АНАТОЛІЙ ІВАН ОВИЧ, UA, БЄЛОВ БОРИС ФЕДОРОВИЧ, UA, ІВАНОВ СЕРГІЙ МИХАЙЛОВИЧ, UA (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "ФІРМА "УНІКОН", U A (56) UA, 9970, U, 17.10.2005 UA, 9593, U, 17.10.2005 RU, 2208053, C2, 10.07.2003 JP, 54037021, A, 19.03.1979 JP, 05163517, A, 29.06.1993 SU, 1089147, A, 30.04.1984 Тен Э. Б., Петровский П. В. Теплофизические аспекты обработки жидкой стали Fe-Al композитным раскислителем.- М.: МИСиС. – 2000. – С. 284 – 286 3 85916 У пропонованому способі розкислення сталі сплавами алюмінію поставлена задача зважується тим, що для попереднього розкислення під час випуску рідкого металу з печі і присадок феросплавів дають 1,0-1,2кг/т алюмінієвого чавуну - чугаль марки ЖЧЮ-22 за ДСТ 7769-63 і наприкінці випуску 0,6-0,8кг/т фероалюмінію (фераля) марки ФА 30-35 за ТУ В 273-13533123-001-2004. Загальною ознакою найближчого аналогу і способу, що заявляється, є двухстадійна присадка сплавів алюмінію, однак істотною відмітною ознакою є використання ливарного сплаву чугаля за новим призначенням, а саме, для попереднього розкислення сталі. Крім того, використання промислових відходів ливарних сплавів для виробництва товарної продукції значно зменшує ви трати й енергоресурси в чорній металургії. Таким чином, між істотними ознаками винаходу, що заявляється, на винахід і технікоекономічним результатом є причинно-наслідковий зв'язок, що забезпечує високу ефективність і новизну пропонованого способу розкислення сталі сплавами алюмінію. Дослідно-промислові іспити проведені в мартенівському цеху Макіївського металургійного заводу при розкисленні спокійної сталі марки Ст3сп в основних печах ємністю 500,0 т. з випуском металу на два ковші по 250,0т. і з розливанням сифоном на злитки 8,15т. 4 Серійні (порівняльні) плавки на випуску розкисляли чушками алюмінію марки АВ-87 у кількості 1,0-1,5кг/т, дослідні плавки розкисляли в дві стадії за трьома варіантами: 1. АВ87 (0,4-0,6)кг/т + чугаль марки ЖЧЮ-22 (1,0-1,2)кг/т; 2. АВ87 (0,4-0,6)кг/т + фероалюміній марки ФА30 (1,0-1,2)кг/т; 3. Чугаль марки ЖЧЮ-22 (1,0-1,2)кг/т + фероалюміній марки ФА30 (1,0-1,2)кг/т. Проби металу з ковша відбирали після 10-ти хвилинної витримки. На всіх плавках на початку випуску металу присаджували феросилікомарганець марки ФС17Мн65 і феросиліцій марки ФС65 відповідно до технологічної інструкції ТІ 231-ст-4-12-94, потім алюміній і його сплави. У таблиці приведені результати промислових іспитів. Було встановлено, що при 1-ому варіанті ступінь засвоєння алюмінію коливається в межах (25-30)% і відбраковування металу за першим переділом змінюється від 1,0 до 1,4%; за 2-им варіантом, відповідно, (20-30)% і (1,2-1,4)%, тоді як кращі показники отримані на 3-му варіанті, а саме: (25-35)% і (0,75-0,80)%. У порівняльних плавках, розкислених чушковим алюмінієм марки АВ-87 у кількості (1,0-1,5)кг/т, отримані найгірші результати: ступінь засвоєння алюмінію (5-15)% і відбраковування (1,1-1,8)%. Таблиця Порівняльний аналіз результатів дослідно-промислових іспитів розкислення мартенівської сталі сплавами алюмінію Серія плавок Порівняльна Кількість присадок у стальківш сплавів алюмінію, кг/т АВ-87 ЖЧЮ-22 ФА30 0,4-0,6 1,0-1,2 0,4-0,6 1,0-1,2 Дослідна 1,0-1,5 1,0-1,2 0,6-0,8 Очікуваний економефект від заміни чушкового алюмінію на чугаль і фероалюміній складає 3,05,0грн. під час обробки кожної тонни сталі. Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін Ступінь Засвоєння алюмінію, % 5-15 10 25-30 27,5 20-30 25,0 25-35 30 Відбраковування металу, % 1,1-1,8 1,0-1,4 1,2-1,4 0,75-0,80 Джерела технічної інформації 1. М.І. Гасик, Н.П. Лякішев, Теорія і технологія електрометалургії феросплавів, М, СП Інтермет Інжиніринг, 1999, 764с. 2. Енциклопедія неорганічних матеріалів, Київ, Гол. редакція УСЕ, 1977. р., том 2, с.738-739. 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