Спосіб підготовки алюмінію для розкиснення сталі

Спосіб підготовки алюмінію для розкиснення сталі, що включає розплавлення алюмінію, заливання його у форму і наступне вміщення отриманого зливка в суцільнолиту чавунну оболонку, який відрізняється тим, що чавунна оболонка додатково легується кремнієм, при цьому відношення маси алюмінію до маси кремнію дорівнює 1 (0,080,17) логічні прийоми, що значно ускладнюють технологічний процес виробництва сталі Відомий спосіб підготовки алюмінію для розкислення сталі шляхом змішування розплавленого алюмінію з рідкою сталлю, чавуном і наступним розливанням отриманого сплаву у ВІДПОВІДНІ форми (Сталь 1962м №3 з 242) [1] Отримані злитки зі змістом алюмінію 45-52% і ЩІЛЬНІСТЮ 5 1-5 2г/см3 присаджували в сталерозливний ковш Через високу ЩІЛЬНІСТЬ отриманого сплаву він розташовувався на межі шлак-метал, що дозволило істотно збільшити його засвоєння (у 1 5-2 0 рази) і істотно підвищити чистоту отриманої сталі по неметалічних включеннях Крім того, відомий спосіб підготовки АІ по патенту України №24345 А[2], що включає розплавлення рідкого алюмінію і змішування його у формі з наповнювачем сталлю чи чавуном Крім того, відомий алюмінієвий злиток по ТТУ14-16-170-2001 [3], покритий чавунною оболонкою із сірого чавуна марки СЧ-10, прийнятий нами за прототип До недоліків способу [1] можна віднести високий угар алюмінію в процесі змішування його в ковші з рідким чавуном перед розливанням у форми, що приводить до низького "наскрізного" засвоєння алюмінію Спосіб по патенті України [2] забезпечує одержання високої питомої маси алюмінієвого зливка, однак не захищає поверхню алюмінієвого зливка від безпосереднього контакту з окисденим покрив О (О со 47360 ним шлаком Спосіб [3], прийнятий нами за прототип, забезпечує одержання алюмінієвого зливка достатньої питомої маси для того, щоб знаходитися на границі шлак-метал до початку розплавлення АІ, однак чавунна оболонка не володіє достатньою розкисяювальною здатністю, щоб забезпечити найбільш високе засвоєння АІ рідким розплавом Поставлена задача досягається тим, що по відомому способу [3] алюмінієвий зливок укладають у суцільнолиту чавунну оболонку, що містить 4-8% кремнію по масі Легування чавуну кремнієм здійснюють безпосередньо перед заливанням оболонки На відміну від прототипу маємо наступні ознаки винаходу 1 Суцільнолита оболонка алюмінієвого зливка має однакову товщину по всьому периметру зливка, що забезпечує до моменту кінця плавлення оболонки нагрівання і розплавлення алюмінієвого зливка 2 Оболонка алюмінієвого зливка містить 4-8% кремнію (по масі), що забезпечує додаткове розкискення металу до моменту початку взаємодії алюмінієвого зливка з розплавом 3 Відношення маси алюмінію до маси кремнію, розчиненого в оболонці складає 1 (0 08-0 17 ) Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак способу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається підвищення ступеня засвоєння алюмінію при розкис пенні сталі в ковші в тім, що тільки використання всіх ознак винаходу дозволяє одержати алюмінієві зливки, покриті оболонкою й забезпечити стабільно високе засвоєння алюмінію Запропонований спосіб підготовки алюмінію забезпечує значне зниження угару алюмінію в процесі виготовлення зливка, а також у процесі легування металу в ковші Питома маса зливка забезпечує занурення зливка в покривний шлак до рівня шлак-метал Кремній, розчинений у чавунній оболонці, разом з вуглецем чавуна забезпечує досить глибоке попереднє розкисання металу, а отже, додаткове зниження угару алюмінію Для відпрацьовування оптимальних параметрів способу відливали зливки алюмінію масою 3,74кг, розмішували їх у спеціальну форму, фіксували їх за допомогою спеціальних розпірок і заливали їх чавуном з різним змістом кремнію Відношення маси алюмінію до маси кремнію складало 1 (0 054-0 2) Отриманими зливками розкислювали сталь, виплавлену в кисневому конверторі ємністю 160т Результати ДОСВІДІВ приведені втабл Як видно з приведених результатів, найбільше засвоєння алюмінію відзначається при відношенні маси алюмінію до маси кремнію в межах 1 (0 08-0 17) При відношенні мас менш ніж 0 08 збільшується угар алюмінію, тому що не забезпечується глибоке попереднє розкислення металу в ковші, а при відношенні мас більш ніж 0 17 не забезпечується стабільне одержання бездефектної оболонки через виникнення гарячих тріщин По пропонованому способу підготовки було зроблено 20т алюмінієвих зливків по різних варіантах, що використовували для розкислення сталі в киснево-конвертерному цеху комбінату ДОСЛІДНІ плавки показали високу ефективність запропонованого способу й у результаті зниження витрати алюмінію, очікуваний економічний ефект може скласти 1,5-2грнл' сталі Данні по підбору оптимальних параметрів способу підготовки алюмінію Таблиця Маса алюміВаріант нієвого зливка, кг Вмісткремнію в оболонці, %/кг Характеристика оболонкизливка Відношення маси алюмінію до масикремнію Расход розкислювача, КГЛ" сталі Середнє засвоєнняалюмінію, % 1 1 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 3,74 3,74 3,74 3,74 3,74 3,74 3,74 2,3/0,187 3,2/0,262 3,68/0,299 4,6/0,374 6,45/0,524 7,36/0,598 7,83/0,636 0,05 0,07 0,08 0,10 0,14 0,16 0,17 0,817 0,817 0,817 0,817 0,817 0,817 0,817 7 23 25 26 27 28 ЗО 26 8 3,74 8,2/0,668 0,18 0,817 23 9 3,74 9,2/0,748 без дефектів без дефектів без дефектів без дефектів без дефектів без дефектів без дефектів волосоподібні тріщини глибокі тріщини 0,20 0,817 20 47360 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