Спосіб підготовки феросплавів для мікролегування сталі

Спосіб підготовки феросплавів для мікролегування сталі, що включає змішування феросплавів з попередньо розплавленим алюмінієм, який відрізняється тим, що здрібнений феросплав перед змішуванням піддають безокисному нагріванню до температури 100-500 °С, розплавлений алюміній перегрівають до температури 750-850 °С, при цьому змішування компонентів виконують безпосередньо у формі, відношення маси феросплаву до маси алюмінію становить 1 (0,3-4), а отриманий композитний зливок уміщують в суцільнолиту чавунну оболонку Винахід відноситься до області металургії і може бути використаний для розкислення і мікролегування сталі В даний час значно поширено застосування сталей, що містять бор, ванадій, титан, ніобій, алюміній і ш Зазначені вище елементи вводять в сталь у відносно невеликих кількостях для додання сталям ряду спеціальних властивостей Вміст мікролегуючих елементів у готовій сталі характеризується досить «вузькими» межами, що викликає певні труднощі в їхньому одержанні Процес виплавки сталі в кисневих конвертерах не може забезпечити стабільні значення вмісту кисню в сталі перед розкисленням, а отже забезпечити стабільні значення засвоєння розкислювачів і мікролегуючих добавок Класичний спосіб розкислення і легування сталі полягає в послідовному введенні в розплав розкислювача і легуючих у міру зростання їхньої спорідненості до кисню У такий спосіб присадка АІ і мікролегуючих добавок робиться в останню чергу Як правило, розплав у ковші в цей час покритий шлаком, що містить певну КІЛЬКІСТЬ ОКИСЛІВ, відновлюваних сильними розкислювачами і здатним розчинити в собі дрібнодисперсні частки феросплавів У процесі підготовки феросплавів для мікролегування утворюється деяка КІЛЬКІСТЬ дрібної фрак ції 0 -ь 5мм, використання якої для розкислення недоцільно по вищенаведених причинах Утилізація дрібної фракції в процесі виробництва феросплавів недоцільна через підвищені витрати на їхню повторну переробку Розкислення рідкої сталі чушковим алюмінієм марки АВ - 97 у наслідок його низької питомої маси визначає його нестабільне засвоєння і достатньо високу питому витрату Відомий спосіб підготовки алюмінію для розкислення стали по патенті України № 24345 А, по якому алюмінієвий зливок тяжчає шляхом його змішування з металевим чи чавунним наповнювачем Даний спосіб підготовки алюмінію для розкислення стали прийнятий як прототип Спосіб вирішує проблему підвищення питомої маси алюмінієвого злитка, але не забезпечує усунення взаємодії алюмінію з покривним шлаком Задачею даного винаходу є можливість залучення у виробництво «дрібної» фракції феросплавів Поставлена задача досягається тим, що по відомому способу підготовки алюмінію для розкислення стали в якості наповнювача використовують дрібну фракцію феросплавів, попередньо піддану безокисному нагріванню, змішування и з рідким алюмінієм і наступне заключения отриманого зли ю СО З 47359 вка в чавунну оболонку ВІДМІТНИМИ ознаками дійсного винаходу є 1 2 3 4 Здрібнений, феросплав піддають безокисному нагріванню до температури 100 - 500 °С, при цьому більше значення температури перегріву відповідають більшому вмісту феросплаву в зливку Співвідношення феросплав - алюміній складає по масі 1 (0,3 -ь 4) Отриманий композиційний злиток уміщують в суцільнолиту чавунну оболонку Пропонований спосіб ґрунтується на механічному змішуванні двох гетерогенних фаз, а температура підігріву наповнювача і температура рідкого алюмінію забезпечують рівномірний розподіл компонентів по всьому обсязі зливка Наступне вміщення зливка в чавунну оболонку додає необхідні технологічні властивості отриманому феросплаву Зливок має питому вагу, що забезпечує занурення його в розплав, не допускає взаємодії шлаку з алюмінієм і дозволяє одержати необхідну раскисленність металу до моменту початку розчинення мікролегуючих добавок Фракційний склад наповнювача забезпечує досить швидке його розчинення в рідкій сталі Для відпрацьовування оптимальних параметрів способу відсівання феросплавів фракції 0 + 5мм FeNb, FeV, FeB піддавали безокисному нагріванню в печі опору Нагрітий до оптимальної температури наповнювач завантажували в розрахунковій КІЛЬКОСТІ у форму, одночасно з заливанням рідкого алюмінію, безупинно в процесі заповнення форми Температури перегріву компонентів, підібрані в результаті ДОСЛІДІВ, забезпечують одержання щільних композитних зливків без газових порожнин Результати експериментів приведені в таблиці Отримані зливки використовували для мікролегування сталі в конвертерному цеху комбінату Приклад здійснення способу Для одержання заданого вмісту бору в сталі на рівні 0,005% необхідно внести в сталь T*L* P*(10Q -Е) Т L Р Е маса плавки, кг вміст бору в сталі, %, вміст елемента у феросплаві, %, угар елемента, %, Підставляючи значення в розрахункову формулу одержимо 0.005 * 100 145 = 40 0 кг 20 * ( 100 -10) Витрата алюмінію для попереднього розкислення повинна бути 145 * 1 0 3 * 0.01* 100 87*flQ0-70) Для даного випадку співвідношення маси феросплаву до маси алюмінію 1 1,4 Отже, для мікролегування необхідно використовувати 20 зливків, що містять 2кг FeB і 2,87кг АІ кожний і покритих чавунною оболонкою Досліджені плавки показали високу ефективність пропонованого способу Очікуваний економічний ефект може скласти 1-1,5грн/г стали Таблиця Відношення маси алюмінію до маси наповнювача, °С № варіанту Вага наповнювача, кг Вага алюмінію, кг 1 2 3 4 5 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 3,300 2,780 2,430 2,000 1,560 1 1 1 1 1 6 7 8 9 10 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 3,400 2,970 2,580 2,200 1,810 1 1 1 1 1 11 12 13 14 15 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 3,400 3,060 2,730 2,400 2,052 1 3,4 1 5,3 1 0,91 1 0,6 1 0,41 Температура нагріву наповнювача, °С Температура алюмінію, °С Характеристика зливка Середнє засвоєння наповнювача, % Ферробор зі змістом В = 2 0 % 3,3 1,43 0,8 0,5 0,3 100 200 300 400 500 750 770 800 850 850 Усі ЗЛИВКИ Щ І Л Ь Н І С рівномірним розподілом наповнювача 90 Феррованадий зі змістом V = 5 5 % 3,35 1,49 0,86 0,55 0,36 100 200 300 400 500 750 750 800 850 850 Усі ЗЛИВКИ Щ І Л Ь Н І С рівномірним розподілом наповнювача 85-90 Феррониобий зі змістом Nb = 6 0 % 100 200 300 400 500 750 750 800 850 850 Усі ЗЛИВКИ Щ І Л Ь Н І С рівномірним розподілом наповнювача 85-90 47359 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