Композиційний присадний матеріал для обробки металургійних розплавів

Композиційний присадний матеріал для обробки металургійних розплавів, що містить металеву оболонку та алюмокальцієвий чи залізокальцієвий наповнювач, який відрізняється тим, що алюмо 3 32865 взаємодіє з розплавленим кальцієм та знижує його парціальний тиск при температурах сталеплавильних процесів, так і за рахунок матеріалів, що мають високу температуру плавлення, низьку теплопровідність, розвинуту пористість, тобто здатність поглинати краплі і пару кальцію, високу спорідненість до асиміляції продуктів попереднього розкислення сталі, у тому числі глиноземних та силікатних неметалевих включень, тобто сприяючих зниженню забрудненості сталі. Таким матеріалом є м'яковипалений доломіт фракцією 0,5-2мм. Сутність корисної моделі полягає у тому, що у композиційному присадному матеріалі для обробки металургійних розплавів, який містить металеву оболонку та алюмокальцієвий чи залізокальцієвий наповнювач, алюмокальцієвий чи залізокальцієвий наповнювач знаходиться у вигляді гранул чи дробу фракцією 0,5...3,0мм і додатково містить м'яковипалений доломіт складу, мас.%: СаО 65...75 MgO 20...30 Аl2О 3 1,5...2,5 SiO2 1,5...2,5 при співвідношенні металевих компонентів, мас.%: кальцій гранульований 15...55 алюміній гранульований чи здрібненнийабо сталевий дріб 45...85 причому співвідношення металевої частки та доломіту у наповнювачі складає 1:(0,1...0,6). Загальними з прототипом суттєвими ознаками є: - металева оболонка; - наповнювач з металевої та шлакової частин. Відмінними від прототипу суттєвими ознаками є: - алюмокальцієвий чи залізокальцієвий наповнювач знаходиться у вигляді гранул чи дробу фракцією 0,5...3,0мм; - наповнювач додатково містить м'яковипалений доломіт складу, мас.%: СаО 65...75 MgO 20...30 Аl2Оз 1,5...2,5 SiO2 1,5...2,5 - співвідношення металевих компонентів наповнювача, мас.%: кальцій гранульований 15...55 алюміній гранульований чи здрі45...85 бненнийабо сталевий дріб співвідношення металевої частки та доломіту у наповнювачі складає 1:(0,1...0,6). Наведені вище ознаки є необхідними й достатніми у всіх випадках, на які поширюється область застосування корисної моделі. Між істотними ознаками та технічним результатом - підвищенням ступеню засвоєння та використання кальцію і алюмінію, глобуляризацією неметалевих включень та зменшенням їх кількості, покращенням ливарних та механічних властивостей сталі з низьким вмістом кремнію (≤0,005%) існує причинно-наслідковий зв'язок, який пояснюється наступним чином. 4 В наповнювачі присадного матеріалу кожна гранулка, кожна дробинка огорнута шаром м'яковипаленого пористого доломіту. При занурюванні присадного матеріалу із вказаним співвідношенням в наповнювачі між кальцієм, алюмінієм чи сталевим дробом та м'яковипаленим доломітом до рідкого металу в глибині розплаву перед самим розплавленням оболонки відбувається пасивація кальцію та алюмінію пористим доломітом та сталевим дробом, внаслідок цього знижується парціальний тиск пари кальцію та підвищується температура його випаровування з металургійного розплаву, що дозволяє довести до мінімуму втрати кальцію на випаровування. Видхилення від вказаних співвідношень металевих компонентів кальцію і алюмінію або кальцію і сталевого дробу та доломіту призводить, з одного боку, до недостатнього прогріву серцевини і визволенню її з розплавленої оболонки до початку пасивації кальцію, внаслідок чого знижується ступінь засвоєння хімічно активних кальцію та алюмінію, а з другого що ще до розплавлення оболонки кальцій буде частково знаходитися у її середині у вигляді пари, що призведе до зниження ефективності його використання та підвищенню витрат присадного матеріалу. Після звільнення пасивірованного кальцію від металевої оболонки на достатній глибині, кальцій розноситься частинками доломіту по всьому об'єму розплаву і розчиняється в металі, забезпечуючи повну глобуляризацію неметалевих включень при виробництві сталі з низьким вмістом кремнію (≤0,005%). А частинки доломіту стають підложкою для формування комплексних рідких та напіврідких неметалевих оксидних і сульфідних включень, виносять їх на поверхню, де вони добре асимілюються покривним шлаком ковша. Внаслідок цього підвищується чистота сталі по неметалевим включенням, що запобігає затягуванню розливальних стаканів, а разом з глобуляризацією неметалевих включень і легуванням сталі кальцієм покращується структура металу та підвищуються механічні властивості прокату. Проведення випробувань з обробки сталі порошковим дротом діаметром 13мм з наповнювачем: 40% гранульованого кальцію; 57% гранульованого алюмінію; 3% м'яковипаленого доломіту, а також з наповнювачем (для порівняння): 40% гранульованого кальцію; 60% гранульованого вторинного алюмінію проводили у розливному ковші місткістю 100т. З електропечі випустили сталь 09Г2 з її розкисленням та легуванням марганцем для досягнення хімічного складу і попереднім розкисленням алюмінієм на рівні 0,01%. Після усереднення металу у розливний ківш за допомогою "трайб"-апарату вводили порошковий дріт зі швидкістю 1,8м/сек. Проби металу на вміст кальцію, загального кисню та дослідження неметалевих включень відбирались у процесі розливання через 20-30хвил. після введення дроту. Результати випробувань наведені у таблиці 1. 5 32865 6 Таблиця 1 Наповнювач порошкового дроту 1 40% - Cа; 57%-АІ; 3% - доломіт 40% - Cа; 60% АІ. Кількість введеного наповнювача, кг/т 2 Загальний вміст кисню, мас. % Вміст включень, мас. % Вміст Cа, мас. % Вміст АІ, мас. % 3 4 5 6 1,9 0,0035-0,0045 0,0076 0,0032-0,0035 0,029-0,035 1,9 0,0045-0,0055 0,0096 0,0030-0,0032 0,027-0,033 Як можна побачити з таблиці, вміст загального кисню та неметалевих включень у металі, обробленому порошковим дротом з доломітом менше, ніж у порівняльному без доломіту, а вміст алюмінію та кальцію трохи більше, що добре узгоджується з сучасними уявленнями трансформації не Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а металевих включень у рідкій та готовій сталі. Розливання сталі, обробленої порошковим дротом з доломітом, проходило без зауважень. Під час розливання сталі, обробленої порошковим дротом без доломіту, під кінець розливання спостерігалось затягування розливального стакану. Підписне Тираж 26 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