Компакт-матеріал

1 Компакт-матеріал із силікокальцієм і плавиковим шпатом, який відрізняється тим, що він додатково містить оксид кальцію при такому співвідношенні компонентів, мас % оксид кальцію 40-45 силікокальцій 30-40 плавиковий шпат 20-25 2 Компакт-матеріал за п 1, який відрізняється тим, що оксид кальцію міститься в ньому у вигляді вапняку Винахід відноситься до чорної металурги, зокрема, до позапічної обробки сталі ВІДОМІ компакт-матеріал И оболонкового (стрічки, капсули, дроти) або безоболонкового (брикети, окатиші й ш) типів, що містять порошкоподібні компоненти із силікокальцієм або іншими сполученнями кальцію, які застоеовуваються для позапічної обробки сталі Наприклад, відомий компактматеріал оболонкового типу, що містить кремній і кальцій у співвідношенні 1,51,0(а с СРСР №1696481, МКВ 5 С21С 1 /00, С22С35/00,1991 р ) Цей компакт-матеріал підвищує ступінь засвоєння кальцію, проте адсорбційна ємність цього модифікатору не достатня для ефективної десульфурацм і детидрогенізацм сталі і досягнення високого рівня якості сталі Найбільше близьким до запропонованого компакт-матеріалу за технічною суттю і досягаємим результатам є компакт-матеріал, що містить 10ЗОмас % силікокальцію, 5-10мас % плавикового шпату, 5-10мас% нефеліну, стальна оболочка решта (ас СРСР №996465, МКВ С21С7/00, 1983р) Цей компакт-матеріал покращує якість поверхні злитку, зменшує КІЛЬКІСТЬ неметалевих включень, проте його адсорбційна ємність, як і вищенаведеного, недостатня для зниження ВМІСТІВ сірки і водню і тому не забезпечує високої якості металу В основу винаходу поставлена задача оптимізацм складу компакт матеріалу, у якому за рахунок введення нового компоненту при визначеному співвідношенні досягається значне зниження вмістів сірки і водню в металі і тим самим підвищується якість металу Поставлена задача досягається тим, що в запропонований компакт-матеріал із силікокальцієм і плавиковим шпатом ВІДПОВІДНО ДО винаходу додатково введений оксид кальцію при такому співвідношенні компонентів у мас % оксид кальцію 40-45 силікокальцій 30-40 плавиковий шпат 20-25 Оксид кальцію в складі компакт-матеріалу може бути поданий у вигляді вапняку, який при температурі рідкого металу розпадається з утворенням оксиду кальцію за реакцією СаСО 3 ^Са+СО 2 Т (1) Протікання цієї реакції сприяє зниженню перегріву рідкого металу і рівномірного його перемішування Вибір вищенаведеного співвідношення компонентів обумовлений тим, що по теорії активованих шлакових систем силікокальцій і плавиковий шпат при температурах рідкого металу утворюють структурно-розупоряд ковану фазу з ненасиченими валентними зв'язками, що насичуються в процесі рафінування з утворенням стабільних фаз SiCa+CaF 2 ^Ca 2 F 2 +Si (2) Ca 2 F 2 +Si+3[O]^Ca 2 F 2 O+SiO 2 (3) Сполучення перемінної валентності Ca2F2 має два типи ХІМІЧНОГО зв'язку - юнний Ca-F і ковалент (О со о> со ю ний Са Са, який трансформується в іонний при 2 взаємодії з вільними іонами кисню О , сірки S і 1 водню 2Н і утворює стабільні фази F-Ca-0-Ca-F, F-Ca-S-Ca-F і F-Ca-H H-Ca-F S1O2, яка утворюється за реакцією (3) вступає у взаємодію з окисдом кальцію з утворенням волластоніту SiO2+Ca-CaOSiO2 (4) У результаті реакції (4) кремній переходить у шлак у вигляді АНІС, що підвищує адсорбційну ємність шлаку за шкідливими домішками, збільшується ємність рафінуючих синтетичних шлаків Адсорбційна ємність компакт-матеріалу, розрахована за рівноважним вмістом в ньому шкідливих домішок складає 21,3% за сіркою, 11,6% за киснем і 1,6% за во днем Процентне співвідношення компонентів у запропонованому компакт-матеріалі подібрано таким чином, щоб воно відповідало вищенаведеним реакціям (2-4) і адсорбційна ємність модифікатора була достатня не тільки для значного зниження ВМІСТІВ кисню, а і сірки і водню Розрахована витрата цього компакт-матеріалу 1 кг^онну сталі дозволить знизити КІЛЬКІСТЬ неметалевих включень на 0,5-1 бал, вміст сірки в металі на 0,005мас %, водню на 5-7ррт і таким чином значно підвищити якість металу Запропонований компакт-матеріал можна одержати як у вигляді безоболонкового (наприклад, брикету), так і у вигляді оболонкового виробу (наприклад, порошковий дріт) Компакт-матеріал у виді брикетів 0 50мм і висотою 20мм одержували при тиску пресування 300-500кг/см2, ЩІЛЬНІСТЬ отриманих брикетів 2,53,0г/см3 У вигляді порошкових дротів компактматеріал и одержували безпосереднім загортанням у трубку (желобок) сталевої стрічки зі сталі 08КП (перетин 0,5х45мм), протяжки и скрізь філ'єри (або прокатуванням роликами) з одночасним заповненням внутрішньої порожнини матеріалу заздалегідь підготовленими порошковими склада 53936 ми наповнювачів, фракцією