Дріт для присадки магнію у металургійні розплави

Дріт для присадки магнію у металургійні розплави, який складається з металевої оболонки і порошкового заповнювача, що містить суміш магнію зі сплавом кремнію та заліза, який відрізняється тим, що відношення між магнієм та сплавом кремнію та заліза становить (0,51...1,25):1, причому вміст магнію у складі дроту становить 8...29 мас. %. (19) (21) u200601502 (22) 14.02.2006 (24) 17.07.2006 (46) 17.07.2006, Бюл. № 7, 2006 р. (72) Дюдкін Дмитро Олександрович, Бать Сергій Юрійович, Кисіленко Володимир Васильович (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "ЗАВОД "УНІВЕРСАЛЬНЕ ОБЛАДНАННЯ" 3 дозволяє синхронізувати час утворення в середині дроту залізомагнійкремнієвого сплаву з часом розплавлення оболонки і вивільнення магнію в розплав, що може призводити до утворення пари магнію всередині дроту та розриванні оболонки дроту на недостатній глибині і, як слід, зниженню ефективності використання магнію. Крім того відсутність регламентації вмісту магнію в складі дроту може призводити до утворення локальних зон, перенасичених магнієм, підвищеному вигару магнію, піроефектам, надмірному пилогазовиділенню, і, як слід, підвищеним витратам дроту. В основу заявляємої корисної моделі поставлена задача удосконалити дріт для присадки магнію у металургійні розплави шляхом встановлення визначених оптимальних співвідношень між складовими частками заповнювача дроту, а також регламентацією вмісту магнію в складі дроту. Рішення цієї задачі дає змогу по мірі надходження дроту в рідкий розплав значно збільшити час розплавлення оболонки дроту, знизити швидкість та інтенсивність випаровування магнію, зменшити розмір бульбашок пари магнію. Це дозволить підвищити ступінь використання магнію, забезпечити стабільно високий рівень десульфурації, знизити витрати дроту та значно покращити екологію при позапічній обробці чавуну. Суть корисної моделі полягає в тому, що дріт для присадки магнію у металургійні розплави, який складається з металевої оболонки і порошкового заповнювача, що містить суміш магнію зі сплавом кремнію та заліза, відношення між магнієм та сплавом кремнію та заліза становить величину (0,51...1,25):1, причому вміст магнію у складі дроту становить 8...29мас. %. Спільними з прототипом суттєвими ознаками заявляємої корисної моделі є такі: - металева оболонка; - порошковий заповнювач, що містить суміш магнію зі сплавом кремнію та заліза. Відмінними від прототипу суттєвими ознаками заявляємої корисної моделі є такі: - відношення між магнієм та сплавом кремнію та заліза становить величину (0,51...1,25):1; - вміст магнію у складі дроту становить 8...29 мас.%. Наведені відмінні ознаки є необхідними й достатніми для всіх випадків, на котрі розповсюджується об'єм правового захисту корисної моделі. Між сукупністю суттєвих ознак заявляємої корисної моделі та досягаємим технічним результатом - підвищенням ступеня використання магнію, забезпеченням стабільно високого рівня десульфурації, зниженням витрат дроту та значним покращенням екології при позапічній обробці чавуну є причинно-наслідковий зв'язок, який пояснюється наступним чином. При введенні порошкового дроту із заповненням сумішшю магнію та сплаву кремнію і заліза у співвідношенні (0,51...1,25):1 в розплав рідкого чавуну всередині дроту відбувається хімічна реакція між компонентами суміші й утворюється сплав магнію з залізом та кремнієм. На перебігання цієї хімічної реакції витрачається велика кількість тепла, що відбирається від оболонки проволоки, яка, в свою чергу, швидко нагрівається 16007 4 по мірі входження в розплав. Таким чином, час розплавлення оболонки дроту значно збільшується, що дає йому змогу занурюватись на більшу глибину й реакцією взаємодії магнію з розплавом буде охоплений максимальний об'єм металу в ковші. Як було встановлено проведеними дослідженнями, час розплавлення металевої оболонки дроту із заповненням сумішшю магнію і залізокремнієвого сплаву у співвідношенні менш ніж 0,5:1 при температурі рідкого чавуну 1450°С становить 3,0с, а тієї ж оболонки дроту із заповненням сумішшю магнію та сплаву кремнію і заліза у співвідношенні менш ніж 0,5:1 - 4,0с. При використанні дроту наведеного складу синхронізуються в часі процеси вивільнення магнію в розплав і розплавлення сплаву заповнювача, не допускаючи утворення пари магнію всередині дроту або вивільнення заповнювача в рідкий чавун в твердому стані, адже в цьому випадку при розплавленні оболонки утворений із суміші магнієвий сплав завжди буде в рідкому стані. Використання дроту з таким складом заповнювача дозволяє по мірі його надходження в рідкий чавун значно знизити швидкість та інтенсивність випаровування магнію, зменшити розмір бульбашок пари магнію. Утворюваний всередині дроту сплав магнію з залізом та кремнієм однорідний і вивільняється в глибину розплаву без локальних зон, перенасичених магнієм, або навпаки. В локальній зоні взаємодії з розплавом магній частково розчиняється, а частково утворюються маленькі бульбашки пари магнію, які піднімаючись вгору взаємодіють з сіркою і виносять сульфід магнію в шлак. Розчинений в чавуні магній також реагує з сіркою, а продукти реакції бульбашки пари магнію виносять в шлак. Визначене співвідношення в порошковому заповнювачі між магнієм та сплавом кремнію і заліза в межах (0,51...1,25):1 дозволяє отримувати всередині дроту рівномірно однорідний сплав. При недотриманні означених меж співвідношення між цими компонентами сплав буде неоднорідним, окремі його частки можуть бути перенасичені магнієм, а інші містити його недостатньо, що призводить до піроефекту, викидам та нестабільним результатам при використанні дроту. Вміст магнію в складі дроту в межах 8...29 мас.% дозволяє охопити реакцією взаємодії магнію з залізовуглецевим розплавом весь об'єм ковшу без викидів та барботажу зі спокійним перебіганням процесу десульфурації й без утворення локальних зон розплаву з надмірним, або недостатнім вмістом магнію, що призведе до надмірних витрат. Все це дозволяє значно підвищити ступінь використання магнію на десульфурацію, зменшуючи пилогазоутворення. Проведений аналіз показав, що заявляєма корисна модель має новизну та винахідницький рівень й саме зазначена сукупність суттєвих ознак забезпечує технічний результат - стабільно високий рівень десульфурації чавуну при низьких витратах магнію й поліпшення екологічного оточення. Готують порошковий дріт наступним чином. Металеву стрічку профілюють в жолобоподібну оболонку. Дозованими порціями з двох бункерів заповнюють оболонку порошками магнію та залі 5 16007 зокремнієвого сплаву, які рівномірно розподіляються по жолобу оболонки. Потім за допомогою роликових клітей обтискають оболонку і формують замок. Готовий дріт намотується на котушку і поставляється у відділення обробки чавуну. На одному з металургійних підприємств проведено випробування заявляемого дроту. На установку десульфурації чавуну /УДЧ/ подається рідкий чавун в чавуновозних ковшах (місткість чавуну 100т), які встановлюються на постановочні місця під обробку. Порошковий дріт з заповненням сумішшю магнію та залізокремнієвого сплаву (магнію - 45г/м, залізокремнієвого сплаву - 45г/м, відношення між магнієм та сплавом - 1,0:1, вміст магнію в складі дроту становить 19мас.%) вводиться за допомогою трайбапарату в рідкий чавун. Проведено 10 обробок. Початковий вміст сірки в чавуні (Sп) в середньому становив 0,020%, кінцевий Комп’ютерна верстка М. Мацело 6 (Sк) - 0,005%, залишковий вміст магнію - 0,030%. Витрати магнію (qMg) склали 0,45кг/т, витрати дроту - 2,4кг/т, ступінь використання магнію складає 92%. Процес обробки чавуну перебігав спокійно, без викидів та барботажу. При використанні в таких же умовах дроту, виготовленого по способу прототипу ((магнію - 25г/м, залізокремнієвого сплаву - 100г/м, відношення між магнієм та сплавом - 0,25:1, вміст магнію в складі дроту становить 9мас.%)) кінцевий вміст сірки склав 0,014%, залишковий вміст магнію - 0,020%, витрати дроту 5,0кг/т (qMg=0,45кг/т), а ступінь використання магнію - 68%, причому процес обробки супроводжувався піроефектом та надмірним пилогазовиділенням. Для отримання рівнозначного кінцевого вмісту сірки та залишкового вмісту магнію витрати магнію складуть 0,675кг/т, або будуть на 50% вищими, витрати дроту - 7,5кг/т (на 212% вищими). Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601