Смесь для легирования расплава

 

Изобретение может быть использовано в черной металлургии при легировании стали ванадием. Сущность: в составе легирующей смеси в качестве ванадийсодержащих материалов используют технический пентаоксид ванадия при следующем соотношении компонентов, мас.%: технический пентаоксид ванадия - 40 - 60, восстановитель - 25 - 35, Флюсующие добавки - остальное. 1 таба

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 3

CO

4ь сО

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4955273/02 (22) 13.06.91 (46) 15.12.93 Бюл. hh 45-46 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова (72) Никулин АЮ„Уваровский Г.С„Никифоров БА;

Логийко ГП.; Швецов АА; Михалев В.М„Ишметьев

Е.Н, (73) Никулин Александр Юрьевич; Уваровский Герман Станиславович; Никифоров Борис Александрович; Логийко Геннадий Павлович; Ишметьев Евге(19) RU (11) 2004599 С1 (51) 5 С21С7 00 ний Николаевич (54) СМЕСЬ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ РАСПЛАВА (57) Изобретение может быть использовано в черной металлургии при легировании стали ванадием

Сущность: в составе легирующей смеси в качестве ванадийсодержащих материалов используют технический пентаоксид ванадия при следующем соотношении компонентов, мас%: технический пентаоксид ванадия — 40 — 60, восстановитель — 25—

35, Флюсующие добавки — остальное. 1 табл.

2004599

Изобретение относится к черной металлургии. в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано при легировании металлического расплава ванадием.

Основным материалом, используемым для легирования металлических расплавов ванадием, является феррованадий, содержащий 44-50 мас. V;. 1,3-1,5 мас. Si; 2-6 мас.o Мп; 0,4 — 0,6 мас. С; 0,06 — 0,08 мас, Р; 0,01-0,02 мас, S (1).

Относительно высокое содержание в феррованадии марганца (отношение

Ми/V = 0,08-0,14) снижает качество легируемых, главным образом быстрорежущих и подшипниковых. сталей. Кроме того, при легировании стали феррованадием не удаляются неметаллические включения и сера из металлического расплава.

Наиболее близкой к заявляемой является смесь для легирования стали ванадием, включающая ванадийсодержащие материалы. восстановитель, фл|осующие добавки и связующее вещество (2). В качестве ванадийсодержащего материала используется конвертерный ванадиевый шлак, в качестве восстановителя — алюминий совместно с ферросилицием или силикокальцием, в качестве флюсующих добавок — СаЕ2, NaF, NasA>zF >4. Материал имеет крупность менее

1 мм, связующим веществом служит содовое жидкое стекло. Количественное соотношение компонентов в смеси, мас, :

Конвертерный ванадиевый шлак 55 — 65

Восстановитель 16-20

Флюсующие добавки 15-20

Связующее вещество 2 — 7

Материал используется для легирования и частичного раскисления стали в виде брикетов, подаваемых на дно сталераэливочного ковша перед выпуском металла. Одновременно с переходом в сталь ванадия, усвоение которого иэ брикетов составляло

93 — 95, образовывалось до 60-70 от массы подаваемой смеси беэжелезистого жидкого шлака, рафинирующего расплав or неметаллических включений.

Существенным недостатком этого технического решения является низкое содержание в смеси основного легирующего элемента — ванадия (не более 8 ), что не позволяет на практике вводить в металл Goлее 0,4 V Кроме того, отношение Мп/V в смеси выше, чем даже в феррованадии, и составляет 0,5-0,65. все это не позволяет обеспечить получение легированной стали высокого качества.

Целью изобретения является повышение качества легируемой стали.

Для достижения цели в состав легирующей смеси, включающей ванадийсодержащие материалы, восстановитель и флюсующие добавки, в качестве ванадийсодержащих материалов используют технический пентаоксид ванадия при следующем соотношении компонентов, мас. ;

Технический пентаоксид ванадия 40-60

Восстановитель 25-35

Флюсующие добавки Остальное

Технический пентаоксид ванадия является промежуточным продуктом, получаемым при гидро- и пирометаллургическом способах извлечения ванадия из титаномагнетитовых руд и других видов ванадийсодержа щего сырья. Технический пентаоксид ванадия используется в качестве сырья либо для получения пентаоксида ванадия реактивной чистоты, либо большей частью для выплавки феррованадия.

В заявляемом тех||ическом решении технический пентаоксид ванадия используется как основной легирующий компонент смеси, Благодаря высокому содержанию в нем ванадия (45-48 ) и малой величине

Mn/V (0,05 — 0,08), использование технического пентаоксида ванадия в качестве ванадийсодержащего компонента легирующей смеси в количестве 40-60 от общей массы смеси позволяет повысить качество легируемой ванадием стали. Кроме того, при взаимодействии пентаоксида ванадия с восстановителем образуется до 70 от массы легирующей смеси жидкого безжелеэистого шлака, который рафинирует расплав от серы и неметаллических включений, значительно повышая качество легируемой стали.

Введение в состав легирующей смеси менее 40 > технического пентаоксида ванадия снижает степень усвоен;, ванадия металлом, а также уменьшает общее количество и удельную рафинирующу|о способность жидкого беэ>келезистого шлака.

Содержание в смеси более 60 технического пентаоксида ванадия также понижает степень усвоения ванадия жидкой сталью, а недовосстановленные оксиды ванадия ухудша|от рафинирующие свойства жидкого безжелеэистого шлака, Все это приводит к снижению качества легируемой стали, Использование менее 25 восстановителя в составе легирующей смеси приводит к возрастанию содержания оксидов ванадия в жидком беэжелеэистом шлаке, что ухудшает его рафинирующие свойства и снижает степень усвоения ванадия сталью.

При наличии в составе смеси более 35 восстановителя снижается количество и

2004599

Опыт

Расход смеси.

Содержание злементов в стали до!после обработки расплава легирующей смесью. $

Число неметаллическ к включений на 1 мл>7 шлифе образца выпhавленной стали

>канне ко>лпонентов в смеси, мас. $ г ь че- Восстанови- трлюсую.Т ( нта- 1тель (алюми- I шие добавоксид нии) > >ки (известь}

M» . S

>

1 в

8>9

10:5

8.8

8.0

Прототип

Опыт 1

Опыт 2

Опыт 3

Опыт 4

Опыт 5

60 (18 (22

35 40 ) 25

40 85 > 25

50 30 > 20

60 25 > 15

65 22 8

0.27/0.50 (0.027/0.023

0,30/0.36 I 0,030/0.026

0.27/0,38 i 0.029/0,019

0.29/0.39 (0.031/0.018

0.26/0,39 10.028/0.022

0.28/0.43 0.029/О 026

0.05/0.60

0.05/1.31

0.04/2.03

0.04/2. 10

0.05/2.31

0.05/2.70

86, 19

89, 18

56 I 16

88 19

В поотатипе использовалс кочвертерныи ванадиевый шлак.

8 прототипе использовался CaF7 совместно со связующим веществом

Формула изобретения

Составитель Jl.Ìàãàþìoâà ь

Редактор А.Купрякова Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 3380

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ухудшаются рафинирующие свойства жидкого безжелезистого шлака. В обоих случаях имеет место снижение качества легирующей стали, Флюсующие добавки снижают до приемлемого уровня экзотермический эффект при взаимодействии пентаоксида ванадия с восстановителем и значительно повышают рафинирующие свойства жидкого безжелезистого шлака, Пример. Смесь для легирования расплава готовили путем смешения технического пентаоксида ванадия. порошкового алюминия — восстановителя и извести— флюсующей добавки. Компоненты смеси имели крупность до 2,5 мм и брались в количествах, обеспечивающих их необходимое соотношение в готовой смеси, После перемешивания, обеспечивающего химическую однородность легирующей смеси, ее помещали в стальную оболочку, выполненную в виде полого цилиндра диаметром 1218 мм. Легирование расплава ванадием проводили в лабораторной индукционной печи садкой 120 кг при выплавке быстрорежущей стали марки Р9. Металлический расплав при 1580 — 1610 С при содержании углерода 0,5;(7 легировали в печи углеродиСМЕСЬ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ РАСПЛА. ВА, включающая ванадийсодержащий ма териал, восстановитель и флюсующие добавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества стали, в качестве вастым феррохромом, алюминием, ферровольфрамом и ферромолибденом до получения в расплаве 0,90/(з С, 40(, Cr, 9 W, 0,75ь

Мо; После усвоения легирующих добавок

5 металлический расплав легировали ванадием посредством подачи легирующей смеси в оболочке в жидкую сталь со скоростью, обеспечивающей расплавление стальной оболочки на глубине 100 — 250 мм от поверх10 ности расплава. Результаты опытных плавок представлены в таблице.

Как видно из таблицы, использование в составе легирующей смеси в качестве ванадийсодержащих материалов технического

15 пентаоксида ванадия в количестве 40-607 от массы смеси позволяет получить в легируемой стали требуемое содержание ванадия (2,0-2,6 ) и марганца (не более 0,4 ) при снижении содержания серы и неметал20 лических включений в легируемом металле, что обеспечивает повышение качеств стали. (56) Голиков И.Н. и др. Ванадий в стали.—

M.: Металлургия, 1968.

25 Горелкин O,Ñ. и др. О повышении эффективности прямого легирования стали ванадием, Известия АН СССР, Металлы,— (ч7 2, 1976, с.16 — 21, надийсодержащего материала она содер45 жит технический пентаоксид ванадия при следующем соотношение компонентов, мас.,:

Технический пентаоксид ванадия

Восстановитель

Флюсующие добавки