Дріт для присадки кальцію у металургійні розплави

Реферат: UA 92115 U UA 92115 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до чорної металургії, а саме до позапічної обробки металургійних розплавів порошковими реагентами. Відомий дріт для присадки кальцію у металургійні розплави, який складається із сталевої оболонки та порошкового наповнювача, що містить кальцій та додатковий компонент - залізний порошок (сталевий дріб) при відношенні до кальцію (1,2-3,0):1 [Дріт для присадки кальцію у металургійні розплави. Патент України на корисну модель № 29322]. Незважаючи на те, що при використанні цього дроту досягається певна глибинна пасивація кальцію, він має ряд недоліків. При виготовленні дроту із-за великої різниці у насипних масах металевого кальцію і залізного порошку розподіл кальцію по довжині дроту має достатньо великий розбіг, що негативно впливає на стабільність ступеня його засвоєння розплавом й викликає помітний піроефект та барботаж при обробці сталі. Залізний порошок в складі наповнювача дроту використовується як пасиватор і є своєрідним баластом, що не завжди забезпечує стабільне досягнення кальцієм необхідної глибини рідкого металу для найбільш ефективного його використання. Все це разом призводить до підвищеного вигару кальцію, низької ефективності його використання та підвищеним витратам дроту. Найбільш близьким по технічній суті та ефекту, що досягається, до заявлюваного є дріт для присадки кальцію у рідкий метал, що складається із сталевої оболонки та порошкового заповнювача, що містить кальцій, а товщина сталевої оболонки становить 0,511,0 мм, порошковий заповнювач повністю складається із металевого кальцію, при співвідношенні між порошковим заповнювачем та сталевою оболонкою 12-32:68-88 мас. %, а кальцій металевий у порошковому заповнювачі знаходиться у вигляді гранул [Дріт для присадки кальцію у рідкий метал. Патент України на корисну модель № 44819]. Використання такого дроту для присадки кальцію у рідкий метал дає змогу забезпечувати необхідну жорсткість дроту для стабільного його попадання в нижні шари металу в ковші й вивільнення кальцію в рідкий метал в розплавленому стані, підвищуючи ефективність його використання. Але при використанні для виготовленні цього дроту як наповнювача гранул кальцію у внутрішньому об'ємі дроту залишаються повітряні порожнини (порізність наповнювача коливається в межах 3346 %), що при введенні дроту у розплав з температурою 1550-1620 °C викликає підвищений вигар кальцію при контакті його з киснем. Коефіцієнт заповнення цього дроту має дуже низькі значення. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача удосконалення дроту для присадки кальцію у рідкий метал шляхом використання як наповнювача металевого кальцієвого дроту. Суть корисної моделі полягає в тому, що в дроті для присадки кальцію в металургійні розплави замість порошкового наповнювача із гранул металевого кальцію використано металевий кальцієвий дріт, а співвідношення між складовими частками дроту встановлено наступним, % мас: металевий кальцієвий дріт 3045 сталева оболонка 7055. Спільними з прототипом суттєвими ознаками є: - сталева оболонка; - наповнювач із металевого кальцію. Суттєвою ознакою, що відрізняється від прототипу, є: - використання як наповнювача металевого кальцієвого дроту; Наведена вище ознака є необхідною й достатньою для всіх випадків, на які розповсюджується область застосування корисної моделі. Між суттєвою ознакою і технічним результатом - гарантованим вмістом металевого кальцію по довжині дроту, що стабілізує його витрати при позапічній обробці сталі за рахунок точного дозування кальцію, покращенням фізико-хімічних умов взаємодії металевого кальцію з компонентами розплаву, підвищенням й стабілізацією ступеня засвоєння кальцію розплавом, поліпшенням процесів рафінування сталі, більш повним модифікуванням неметалевих включень і забезпеченням зростаючих вимог до ливарних та механічних властивостей сталі існує причинно-наслідковий зв'язок, який пояснюється наступним чином. Застосування металевого кальцієвого дроту при виготовленні кальцієвмісного дроту забезпечує гарантований вміст металевого кальцію по довжині дроту за рахунок повного заповнення внутрішнього об'єму дроту металевим кальцієм, значно підвищує коефіцієнт заповнення дроту, що забезпечує точне й стабільне дозування кальцію при позапічній обробці сталі. При цьому знижується піроефект при віддачі дроту у розплав, поліпшуються фізико-хімічні умови взаємодії металевого кальцію з компонентами розплаву, стабілізується ступінь засвоєння 1 UA 92115 U 5 10 15 20 25 30 35 кальцію, що приводить до поліпшення процесів рафінування розплаву й більш повного модифікування неметалевих включень. Проведеними дослідженнями було встановлено, що дріт із вказаним наповнювачем при обробці рідкої сталі при температурі 1550-1620 °C стабільно досягає нижніх шарів рідкого металу в ковші. Внаслідок цього в глибині розплаву знижується активність та пружність пари кальцію й температура його випаровування підвищується. Визначене співвідношення між металевим кальцієм та сталевою оболонкою забезпечує необхідну пасивацію кальцію для його введення на достатню глибину - в нижні шари розплаву в ковші, з тим щоб увесь кальцій вивільнявся в розплавленому стані, а реакцією взаємодії кальцію з розплавом був охоплений максимально можливий об'єм металу, при цьому оптимізуються процеси модифікування і рафінування розплаву, забезпечується повна глобуляризація неметалевих включень при виробництві сталі. Відхилення від вказаного співвідношення між металевим кальцієвим дротом та сталевою оболонкою призводить, з одного боку до недостатньої пасивації кальцію, що зменшує ступінь засвоєння кальцію розплавом, а з другого - до зниження ефективності використання дроту. Таким чином, щоб значно підвищити ступінь використання кальцію, глобуляризувати всі неметалеві включення, забезпечити ливарні та механічні властивості при виробництві сталі необхідно використовувати дріт зі всіма вказаними ознаками. Готують порошковий дріт наступним чином. Сталеву стрічку товщиною 0,35-0,55 мм профілюють в жолобоподібну оболонку. Одразу до сформованого жолобу подається металевий кальцієвий дріт діаметром 7,58,0 мм, який у першій парі роликових клітей щільно притискається до сталевої оболонки й разом з нею подається в наступні кліті для обтискання оболонки й формування замка. Готовий дріт намотується на котушку і поставляється споживачу. На одному з металургійних комбінатів були проведені порівняльні дослідно-промислові випробування порошкового дроту, що заявляється та прийнятого за прототип при позапічній обробці однієї марки сталі. Характеристики дослідного дроту зовнішнім діаметром 8,8 мм були наступними: металевий кальцієвий дріт діаметром 8,0 мм - 35 %, сталева оболонка товщиною 0,4 мм - 65 %. Характеристики порівняльного дроту зовнішнім діаметром 13 мм: гранульований кальцій – 20,8 %, сталева оболонка товщиною 0,7 мм - 79,2 %. При однакових витратах порівнювальних дротів (по кальцію) вміст кальцію в пробах металу на МБЛЗ на дослідних плавках знаходився на рівні 0,020-0,025 %, а середній ступінь засвоєння складає 18 %. На порівняльних плавках вміст кальцію в пробах металу на МБЛЗ знаходився на рівні 0,0160,020 %, а середній ступінь засвоєння складає 16 %. При обробці рідкої сталі дротом, що заявляється, значно знизився піроефект та барботаж металу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 Дріт для присадки кальцію у металургійні розплави, який складається із металевого кальцієвого дроту та зовнішньої сталевої оболонки, а співвідношення між складовими частками дроту встановлено наступним, % мас.: металевий кальцієвий дріт 305; сталева оболонка 7055. Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 2