Дріт для позапічної обробки металургійних розплавів кальцієм

1. Дріт для позапічної обробки металургійних розплавів кальцієм, який складається з сталевої оболонки та порошкового заповнювача, що містить в собі кальцій та кремній, який відрізняється тим, що кремній в складі заповнювача знаходиться у вигляді феросиліцію, а кальцій - у вигляді металевого кальцію, причому співвідношення між скла 3 використання кальцію, забезпечуючи повну глобуляризацію неметалевих включень, знизити витрати дроту та загальні витрати при позапічній обробці. Суть корисної моделі полягає в тому, що в дроті для позапічної обробки металургійних розплавів кальцієм, який складається із сталевої оболонки та порошкового заповнювача, що містить в собі кальцій та кремній, кремній в складі заповнювача знаходиться у вигляді феросиліцію, а кальцій - у вигляді металевого кальцію, причому співвідношення між складовими частками заповнювача встановлено наступним, мас. %: металевий кальцій 26-56 феросиліцій 44-74. Вміст кремнію в феросиліції має становити 6095 мас. %. Металевий кальцій в складі заповнювача може знаходитися у вигляді гранул зі вмістом чистого Са не менше 95,0 мас. %. Спільними з прототипом суттєвими ознаками є: - сталева оболонка; - порошковий заповнювач, що містить кальцій та кремній. Суттєвими ознаками, що відрізняються від прототипу, є: - кремній в складі заповнювача знаходиться у вигляді феросиліцію - кальцій в складі заповнювача знаходиться вигляді металевого кальцію; - співвідношення між складовими частками заповнювача встановлено наступним, мас. %: металевий кальцій 26-56 феросиліцій 44-74. Додатковими суттєвими ознаками є: - вміст кремнію в феросиліції становить 60-95 мас. %. - металевий кальцій в складі заповнювача знаходиться у вигляді гранул зі вмістом чистого Са не менше 95,0 мас. %. Наведені вище ознаки є необхідними й достатніми для всіх випадків, на які розповсюджується область застосування корисної моделі. Між суттєвими ознаками і технічним результатом - підвищенням ступеня використання кальцію, повній глобуляризації неметалевих включень, зниженням витрат дроту та загальних витрат при позапічній обробці - існує причинно-наслідковий зв’язок, який пояснюється наступним чином. По мірі занурювання дроту в рідкий метал (сталь) кальцій металевий всередині дроту розплавляється (температура розплавлення кальцію становить 851°С, температура випаровування - 1492°С), потім феросиліцій також розплавляється (температура розплавлення феросиліцію зі вмістом Si 6095% становить 1200-1400°С), далі кальцій розчиняється в розплавленому феросиліції (кальцій необмежено розчиняється в кремнії) і в середині дроту утворюється однорідний залізокальційкремнієвий сплав з відносно високою температурою розплавлення (понад 1200°С). По мірі утворення залізокальційкремнієвого сплаву й розплавлення оболонки дроту перебігає комплекс процесів взаємодії Са, Si та його сполук в феросиліції FeSi, FeSi2 та ін. (нагрів, фазовий перехід, дисоціація, 44818 4 розплавлення, розчинення і т.д.) як всередині дроту, так і в локальному місці вивільнення заповнювача в розплав, що знижує температуру в мікрооб'ємах зон взаємодії залізокальційкремнієвого сплаву й рідкого металу. Все це призводить до зменшення вигару кальцію та підвищення його засвоєння при поза-пічній обробці металургійних розплавів та досягається майже повна глибинна пасивація кальцію. Використання в складі заповнювача металевого кальцію та феросиліцію з означеним співвідношенням (26-56):(44-74), мас. % дозволяє по мірі надходження дроту в рідку сталь утворювати й вивільняти в рідкий метал однорідний сплав, при цьому в глибині розплаву не буде утворюватися локальних зон, перенасичених кальцієм, або навпаки. В локальній зоні взаємодії з розплавом кальцій розчиняється, піддаючи повній глобулярізації всі неметалеві включення. В разі недотримання означених меж співвідношення між металевим кальцієм та феросиліцієм утворюваний сплав буде неоднорідним, окремі його частки можуть бути перенасичені кальцієм, а інші містити його недостатньо, що призводить до піроефекту, викидам та нестабільним результатам при використанні дроту й підвищеним витратам як дроту, так і загальним витратам при позапічній обробці. При використанні такого дроту знижуються загальні витрати на позапічну обробку рідкої сталі за рахунок зниження витрат дроту та затрат на його виготовлення (через надмірну трудність отримання якісного силікокальцію зі вмістом кальцію більше 25% мас. в промислових масштабах, він є доволі дорогим матеріалом, а його частка в складі дроту перевищує 50%). Для оптимізації витрат дроту вміст кремнію в феросиліції має становити 60-95 мас. %, а металевий кальцій в складі заповнювача має знаходитися у вигляді гранул зі вмістом чистого Са не менше 95,0 мас. %. Проведений аналіз показав, що зазначена сукупність суттєвих ознак забезпечує технічний результат - підвищення ступеня використання кальцію, повна глобулярізація неметалевих включень, зниження витрат дроту та загальних витрат при позапічній обробці. Готують порошковий дріт наступним чином. Сталеву стрічку профілюють в жолопоподібну оболонку. Дозованими порціями з двох бункерів заповнюють оболонку порошками феросиліцію та металевого (гранульваного) кальцію у необхідній кількості, які рівномірно розподіляється по жолобу оболонки. Потім за допомогою роликових клітей обтискають оболонку і формують замок. Готовий дріт намотується на котушку і поставляється у відділення обробки сталі. На одному з металургійних комбінатів проведені випробування запропонованого дроту. Заповнення дроту ∅15мм складає 240г/м (кальцію металевого зі вмістом чистого Са 98% - 32% мас, феросиліцію 65% - 68% мас). Дріт вводили за допомогою трайбапарату в стальківш на установці доводки металу після усереднювальної продувки під час виробництва сталі 1008. Витрати дроту склали 150м на 130-т ківш (0,3кг/т сталі). Проведено 10 обробок сталі. В середньому вміст кальцію в готовому металі (проба на МБЛЗ) становить 5 44818 0,0020%, засвоєння - 27,8%. Всі неметалеві включення глобуляризувано, метал повністю розливається на МБЛЗ та має підвищені ливарні та механічні властивості. На цьому ж комбінаті використовується також силікокальцієвий дріт (СК30, вміст чистого Са становить 31,5%). Заповнення такого дроту ∅15мм складає 280г/м, вміст порошкового заповнювача в дроті становить 62%. Засвоєння кальцію із СК30 на проведених обробках склало 15% (готовий ме Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 тал) при виробництві сталі 1008. Для досягнення такого ж рівню кальцію в готовому металі, як і при використанні корисної моделі, цього дроту необхідно ввести на 85% відн. більше (0,555кг/т сталі), при цьому загальні витрати на позапічну обробку кальцієм при використанні дроту - прототипу були більшими на 125%. При розливанні сталей, що оброблялися цим дротом, на МБЛЗ інколи затягувало розливальні стакани, що свідчить про неповну глобулярізацію неметалевих включень. Підписне Тираж 28 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