Порошковий дріт для комплексної обробки рідкого металу

1. Порошковий дріт для комплексної обробки рідкого металу, який складається з металевої оболонки і порошкового наповнювача, що містить кальцій та шлакоутворюючий матеріал, який відрізняється тим, що шлакоутворюючий матеріал містить оксиди кремнію, алюмінію, магнію, при 3 металевий може реагувати з вологою, що знижує його активність. При позапічній обробці рідкого металу таким порошковим дротом процеси модифікування та рафінування розплаву проходять в нестабільному режимі і невизначеності необхідних витрат дроту на кожну плавку. Низьке загальне заповнення порошкового дроту в цілому призводить до зростання його витрат та витрат на обробку сталі. Крім того, можливе насичення наповнювача вологою при обробці металу може привести до піроефекту та викидів металу, зниження ефекту модифікування, а також насичення металу воднем. В основу заявлюваної корисної моделі поставлена задача вдосконалення порошкового дроту для комплексної обробки рідкого металу, що забезпечує як стабільність технологічного процесу виготовлення порошкового дроту, рівномірне та достатньо високе заповнення порошкового дроту, стабільне забезпечення необхідного співвідношення компонентів в наповнювачі, так і збільшення ефективності та стабільності рафінуючої і модифікуючої здатності наповнювача порошкового дроту при позапічній обробці металу, і, як наслідок, зниження витрат на обробку сталі. Це досягається за рахунок того, що в наповнювачі порошкового дроту для комплексної обробки рідкого металу шлакоутворюючий матеріал містить оксиди кремнію, алюмінію, магнію, а також встановлено необхідне співвідношення між хімічними компонентами наповнювача. Крім того кальцій в наповнювачі може знаходитись як в металевому вигляді, так і в вигляді хімічних сполук шлакоутворюючого матеріалу. Означені вище умови можуть виконуватись при використанні як шлакоутворюючого матеріалу обпеченого доломіту, плавленого рафінувального шлаку або їх суміші в необхідній пропорції. Ці матеріали забезпечують стабільність і високу ефективність технологічного процесу як при виробництві дроту, так і його використанні при обробці металу, мають достатньо високу насипну вагу та текучість, є негігроскопічними, мають достатньо високу рафінувальну властивість. Спільними з прототипом суттєвими ознаками заявлюваної корисної моделі є такі: - металева оболонка; - порошковий наповнювач, який містить кальцій та шлакоутворюючий матеріал. Відмінними від прототипу суттєвими ознаками заявлюваної корисної моделі є такі: - шлакоутворюючий матеріал містить оксиди кремнію, алюмінію, магнію; - регламентування в наповнювачі кількості хімічних компонентів в мас. %: кальцій 30-80 оксид кремнію не більше 20 оксид алюмінію не більше 20 оксид магнію не більше 30. Додатковими ознаками корисної моделі є: - кальцій в наповнювачі може бути як в вигляді кальцію металевого, так і в вигляді хімічних сполук шлакоутворюючого матеріалу; 66007 4 - як шлакоутворюючий матеріал можуть використовуватися обпечений доломіт, плавлений рафінувальний шлак або їх суміш. Наведені ознаки є необхідними і достатніми для всіх випадків, на які поширюється застосування корисної моделі. Між істотними ознаками і технічним результатом: стабілізацією технології виготовлення порошкового дроту, високим і рівномірним наповненням порошкового дроту при забезпеченні необхідного співвідношення компонентів в наповнювачі, збільшенням модифікуючої дії кальцію та рафінуючої здатності наповнювача, зниженням витрат порошкового дроту та витрат на обробку рідкого металу існує причинно-наслідковий зв'язок, який пояснюється таким чином. Використання в наповнювачі шлакоутворюючого матеріалу, що містить оксиди кремнію, алюмінію, магнію дає можливість при виробництві дроту застосовувати більш технологічні та ефективні матеріали. Регламентація в наповнювачі співвідношення хімічних компонентів дає можливість оптимізувати процеси модифікування та рафінування при обробці рідкого металу порошковим дротом. Присутність кальцію як в металевому вигляді, так і в вигляді компонента шлакоутворуючого матеріалу (оксид, фторид, хлорид) також дозволяє підвищити модифікуючу та рафінуючу дію наповнювача. Використання як шлакоутворюючого матеріалу обпеченого доломіту, плавленого рафінувального шлаку або їх суміші забезпечує необхідне співвідношення компонентів наповнювача, а також завдяки достатньо високій текучості і насипній вазі забезпечується стабільність виробництва порошкового дроту з вищим і рівномірним заповненням по довжині дроту всіх матеріалів. Тому при введенні порошкового дроту в глибині розплаву не створюються локальні зони, які пересичені кальцієм металевим або навпаки. Крім того, завдяки високій текучості шлакоутворюючого матеріалу створюються кращі умови пасивування активної металевої частини наповнювача - кальцію металевого, що приводить до зниження інтенсивності пароутворення кальцію та підвищення його взаємодії з рідким металом. При позапічній обробці вибране співвідношення кальцію та компонентів шлакоутворюючого матеріалу дозволяє синхронізувати і оптимізувати процеси модифікування і рафінування рідкого металу. Зміна вказаних співвідношень хімічних компонентів наповнювача в одному випадку призводить до зниження інтенсивності подачі кальцію на модифікування і, відповідно, перевитратам порошкового дроту, в іншому випадку збільшується інтенсивність подачі та пароутворення кальцію, що приводить до збільшення піроефекту і зменшення взаємодії наповнювача з металом. В результаті знижується ефективність процесів як модифікування, так і рафінування, що приводить до перевитрат дроту для досягнення необхідного результату. як шлакоутворюючий матеріал використовується обпечений доломіт по ГСТУ 32214,005-97 марок ДОМ5, ДОМ6, ДОМ7, ДОМ8 фракцією до 3мм. Плавлений рафінувальний шлак має і інші назви, наприклад синтетичний шлак, рафіну 5 вальний шлак та інше, що не змінює суті його призначення. Він містить в необхідній кількості оксиди кальцію, кремнію, магнію, алюмінію, флюсуючі компоненти: фторид кальцію, оксиди натрію та калію, домішки: сірку, фосфор, оксиди заліза та марганцю та інші. При виготовленні порошкового дроту, що заявляється, забезпечувалося високе і рівномірне наповнення по довжині дроту з заданим співвідношенням компонентів наповнювача. Процес намотування проходив стабільно, без зупинок технологічної лінії і зниження продуктивності виробництва. У той же час при виготовленні дроту за прототипом спостерігалися часті зупинки технологічної лінії через зависання вапна в бункері, не забезпечувалося задане співвідношення компонентів і стабільність заповнення по довжині дроту. Порівняльні дослідно-промислові випробування порошкового дроту, що заявляється, і прийнятого за прототип при позапічній обробці однієї і тієї Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 66007 6 ж марки сталі показали наступні результати. При однакових розрахункових (по кальцію) витратах порівнюваних порошкових дротів вміст кальцію в металі на дослідних плавках стабільно знаходився на рівні 0,0018-0,0021 %, і середня міра засвоєння кальцію складала не менше 15 %. На порівняльних плавках вміст кальцію в металі знаходився на рівні 0,0011-0,0019 %, а середня міра засвоєння кальцію не перевищувала 15 %. Міра загальної десульфурації сталі при використанні порошкового дроту, що заявляється, підвищувалася на 20-40 %, а за прототипом на 15-25 %. На дослідному дроті не було відмічено зростання вмісту водню в сталі, а по прототипу на ряді плавок вміст водню підвищувався на 10-30 %. Загальні витрати порошкового дроту, що заявляється, в порівнянні з прототипом за умови здобуття такого ж вмісту кальцію в сталі знижуються не менше ніж на 10-15 %, відповідно зменшувались витрати на обробку рідкого металу. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601