Дріт для позапічної обробки металургійних розплавів

Дріт для позапічної обробки металургійних розплавів, що складається зі сталевої оболонки та порошкоподібного наповнювача, який містить в собі кремній та кальцій, причому кальцій знаходиться у вигляді сплаву з кремнієм та у чистому вигляді, який відрізняється тим, що наповнювач дроту додатково містить алюміній, вуглець, фосфор і залізо при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: кальцій 38-66 кремній 21-55 алюміній не більше 2,0 вуглець не більше 4,0 фосфор не більше 0,05 залізо решта. Винахід відноситься до чорної металургії, а саме до позапічної обробки металургійних розплавів порошкоподібними реагентами. Найбільш близьким за технічною сутністю та досягаємому ефекту до заявляємого є дріт для позапічної обробки сталі, що складається з металевої оболонки й порошкового заповнювача, який містить кремній і 36-56мас.% кальцію, що перебуває в наповнювачі як у вигляді сплаву із кремнієм, так і в чистому вигляді [1, RU 2234541 С1, 23.05.2003p.]. Недоліком даного дроту є відсутність у складі заповнювача алюмінію, вуглецю, фосфору й заліза, що не дає можливість при виробництві дроту використовувати найбільш доступний матеріал, що містить кальцій і кремній - сілікокальцій марок СК15-СК30, у якому зазначені елементи регламентуються. З іншого боку, відсутність у складі наповнювача заліза не дає можливість по мірі надходження дроту в металургійний розплав швидко одержувати усередині дроту однорідний сплав з рівномірним розподілом кальцію як в перерізі, так і по об'ємі дроту. Сплав, що утворюватиметься всередині дроту, буде неоднорідним, окремі його частини можуть бути перенаси чені кальцієм, а інші містити його недостатньо, що призведе до нестабільних результатів при використанні дроту. В основу винаходу поставлена задача вдосконалити дріт для позапічної обробки металургійних розплавів шляхом введення до складу наповнювача дроту додаткових елементів - алюмінію, вуглецю, фосфору й заліза з встановленням певного оптимального співвідношення між всіма компонентами наповнювача. Рішення цієї задачі дає можливість використовувати при виробництві дроту недефіцитні матеріали, знижуючи витрати на його виробництво, а також по мірі занурення дроту в рідкий метал утворювати всередині дроту міцну однорідну кальційзалізокремнієву сполуку з відносно високою температурою розплавлення (більше 1300°С), досягати глибинної пасивації кальцію, охопити реакцією взаємодії кальцію з розплавом максимальний об'єм металу в ковші. Це дозволяє значно підвищити ефективність використання кальцію, забезпечуючи повну глобуляризацию неметалевих включень і знизити витрати на обробку й витрати дроту. Суть винаходу полягає в тому, що в дроті для (19) UA (11) 76392 (13) C2 (21) a200603734 (22) 05.04.2006 (24) 17.07.2006 (46) 17.07.2006, Бюл. № 7, 2006 р. (72) Дюдкін Дмитро Олександрович, Бать Сергій Юрійович, Кисіленко Володимир Васильович (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "ЗАВОД "УНІВЕРСАЛЬНЕ ОБЛАДНАННЯ" (56) UA, 53114, A, 15.01.2003 UA, 39822, A, 15.06.2001 UA, 8335, U, 15.07.2005 SU, 1788031, A1, 15.01.1993 SU, 1696481, A1, 07.12.1991 RU, 2187560, C1, 20.08.2002 RU, 2234541, C1, 20.08.2004 US, 3915693, 28.10.1975 DE, 19916234, 07.09.2000 Дюдник Д.А., Лесной В.В. / Внепечная обработка металлов на предприятиях Украины. / Металлур 3 76392 4 позапічної обробки металургійних розплавів, що сторони обумовлене особливостями способу вискладається зі сталевої оболонки та порошкового робництва сілікокальцію - алюмотермічний або наповнювача, який містить в собі кремній та кальвуглетермічний, а з іншої сторони присутність цих цій, знаходиться в наповнювачі як у вигляді сплаву елементів у наповнювачі в зазначеній кількості з кремнієм, так і у чистому вигляді, наповнювач підвищує ефективність використання кальцію за дроту додатково містить алюміній, вуглець, фосрахунок попереднього розкислення металу в локафор і залізо при наступному співвідношенні комльній зоні взаємодії, що було підтверджено спеціпонентів, мас.%: ально проведеними дослідженнями. По мірі надкальцій 38-66 ходження дроту із зазначеним змістом компонентів кремній 21-55 у наповнювачі в рідкий метал, усередині дроту алюміній не більше 2,0 утвориться міцна однорідна кальційзалізокремнієвуглець не більше 4,0 ва сполука з відносно високою температурою розфосфор не більше 0,05 плавлення (більше 1300°С). Внаслідок цього знизалізо решта. жується активність і пружність пари кальцію й Загальними з прототипом суттєвими ознапідвищується температура його випару з металурками є: гійного розплаву. У локальній зоні взаємодії з роз- сталева оболонка; плавом кальцій розчиняється, глобуляризуючи всі - порошковий наповнювач, який містить кремнеметалеві включення. У випадку недотримання ній і кальцій, що перебуває в наповнювачі як у визазначених меж співвідношення між компонентами гляді сплаву із кремнієм, так і в чистому вигляді. заповнювача сплав, що утворюватиметься, буде Відрізняючими від прототипу суттєвими ознанеоднорідним, окремі його частини можуть бути ками є: перенасичені кальцієм, а інші містити його недо- наповнювач дроту додатково містить алюмістатньо, що може призводити до піроефектів, виній, вуглець, фосфор і залізо; кидам металу і нестабільних результатам при ви- співвідношення між компонентами наповнюкористанні дроту. Процес обробки рідкої сталі вача встановлено наступним, мас.%: дротом з усіма зазначеними параметрами прохокальцій 38-66 дить спокійно, без викидів і барботажу. Все це докремній 21-55 зволяє значно збільшити ступінь використання алюміній не більше 2,0 кальцію, зменшуючи пилегазоутворення. Викорисвуглець не більше 4,0 тання дроту з наведеними параметрами значно фосфор не більше 0,05 знизить витрати на виготовлення дроту, витрати залізо решта. на обробку й витрати самого дроту. Наведені вище ознаки є необхідними й достаТаким чином, щоб значно підвищити ступінь тніми для всіх випадків, на які поширюється обвикористання кальцію, глобуляризувати всі немеласть використання винаходу. талеві включення й знизити витрати на обробку й Між суттєвими ознаками й технічним резульвитрати самого дроту, необхідно використовувати татом - підвищенням ступеня використання кальдріт у сталевій оболонці з порошковим наповнюцію, повній глобуляризації неметалевих включень і вачем з усіма зазначеними компонентами і їхнім зниженням витрат на обробку й витрат дроту співвідношенням між собою. існує причинно-наслідковий зв'язок, що пояснюВиготовляють порошковий дріт наступним чиється в такий спосіб. Як відомо, залізо є основою ном. Металеву стрічку профілюють у жолобоподідля утворення залізокальційкремнієвого сплаву. бну оболонку. Дозованими порціями з бункера Сплав з таким співвідношенням між компонентами заповнюють оболонку порошком сплаву зазначенаповнювача - однорідний з рівномірним розподіної сполуки (звичайно сілікокальцію), що рівномірлом кальцію як при перерізі, так і по об’єму дроту, но розподіляється по жолобу оболонки. Якщо є тому в глибині розплаву не утворюються локальні необхідність використання в складі дроту чистого зони, перенасичені кальцієм, або навпаки. Для кальцію, то використовують два бункери. Потім за виробництва дроту в основному використовується допомогою роликових клітей обжимають оболонку сілікокальцій марок СК15-СК30, що містить всі зай формують замок. Готовий дріт намотується на значені компоненти. У зв'язку з надмірними трудкотушку й поставляється у відділення обробки нощами одержання сплаву з таким високим зміссталі. том кальцію (38-66мас.%) у промислових На одному з металургійних комбінатів провемасштабах, частина кальцію до складу наповнюдене випробування запропонованого дроту. Заповача подається в чистому виді та сплав із зазнавнення дроту 15мм становить 260г/м, (кальцію ченим змістом кальцію утвориться усередині дроту 45%, кремнію - 46%, алюмінію - 1,0%, вуглецю в міру його входження в розплав. Межа вмісту ка1,0%, фосфору - 0,02%, заліза - 6,98%). Дріт ввольцію й кремнію обумовлена утворенням міцного дили за допомогою трайбапарату в стальківш на кальційзалізокремнієвої сполуки з відносно висоустановці доведення металу після усереднювалькою температурою розплавлення для найбільш ної продувки під час виробництва сталі 1008. Виефективного використання кальцію. Зміст фосфотрати дроту склали 150 метрів на 130-тонний ківш ру обмежується тим, що при його наявності більше (0,5кг/т сталі). Проведено 10 обробок сталі. У се0,05% буде підвищуватися його зміст у сталі при редньому зміст кальцію в готовому металі (проба обробці, що у свою чергу призведе до негативних на МБЛЗ) становить 0,0020 %, засвоєння - 27,8%. наслідків і обмеженого застосування дроту, особВсі неметалеві включення глобуляризовані, метал ливо при обробці відповідальних марок сталі. Наповністю розливається на МБЛЗ і має підвищені явність алюмінію й вуглецю в наповнювачі з однієї ливарні й механічні властивості. 5 76392 6 На цьому ж металургійному комбінаті провезаявляємого дроту. Засвоєння кальцію на проведені порівняльні обробки. Наповнення дроту дених обробках склало 15% (готовий метал, проба на МБЛЗ) при виробництві сталі 1008 і для досяг15мм становить 260г/м, (кальцію - 40мас%, кренення такого ж рівня кальцію в готовому металі, як мнію - 50мас.%), співвідношення між кальцієм і і при використанні дроту, що заявляється, дротукремнієм у наповнювачі становило 0,8:1, співвідпрототипу необхідно вводити ще на 85% більше, а ношення між порошковим наповнювачем і сталевитрати на обробку будуть вище на 101%. При вою оболонкою становило, мас.%: 60:40. Дріт вворозливанні сталей, оброблених цим дротом, на дили за допомогою трайбапарату в стальківш на МБЛЗ інколи затягувало розливальні стакани, що установці доведення металу після усереднювальсвідчить про неповну глобулярізацію неметалевих ної продувки під час виробництва сталі 1008. Для включень, також спостерігався брак металу по внесення такої ж кількості кальцію цього дроту змісту фосфору. необхідно ввести 170 метрів на 130-тонний ківш або 0,58кг/т сталі, що на 16% відн. більше, ніж у Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 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