Флюс для переплавных процессов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (1)954436 (61) Дополнительное х авт. свид-ву (22) Заявлено 05.09.79 (21) 2814750/22-02
tgq К з с присоединением заявки ¹
С 21 С 5/54
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 300882. Бюллетень ¹ 32
Дата опубликования описания 30,0882 (ЗЗ) УДК 669.187.
2 621 365 .2(088.8) (72) Авторы изобретения
С.П. Бакуменко, Н.Д. Афанасьев, П.И. Ива
В.М. Шатов и A.À. Воловик (7i) Заявитель (5 4 ) ФЛЮС ДЛЯ ПЕРЕ ПЛАВНЫХ ПРОЦЕССОВ
3-6
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к флюсам для плаэменно-дугового, вакуумно-дугового и других переплавных процессов.
Известен флюс 1J, содержащий, вес.%:
Кальций 5-20
Фтористый кальцийпо балансу до 100
Недостатком флюса является высокая упругость паров кальция, что в условиях вакуума значительно снижает рафинирующее действие флюса.
Известен флюс (2j, содержащий, вес. % .
Фтористый кальций 70-95
Графит ° 5-30
Недостатком флюса является отсутствие модифицирующего воздействия на металл, недостаточное рафинирование металла от азота и серы.
Наиболее близкой к предлагаемой является смесь для обработки стали (3» содержащая, вес.%:
Плавиковый шпат (фтористый кальций) 24-47
Углерод (графит) Известь (окисел щелочноземельного эле5 Остальное
Недостаток известной смеси состоит в том, что она имеет низкое соотношение между углеродом и окислами щелочноземельных элементов и вследствие этого низкую раскислительную способность.
Цель изобретения — повышение рафинирующей способности флюса по отношению к кислороду, сере и азоту, улучшение механических свойств рафинированной стали и повышение стойкости изделий из нее.
Поставленная цель достигается тем, что флюс для переплавных процессов, содержащий фтористый кальций, графит и окисел щелочноземельного элемента, согласно изобретению, содержит компоненты в следующем соотношении,вес.%:
Фтористый кальций 50-90
Графит 5-30
Окисел щелочноземельного элемента 5-30
В качестве эквивалентного заменителя окисла щелочноземельного элемен954436 та флюс может содержать окисел редкоземельного элемента.
При подаче флюса на зеркало ванны графит, являющийся очень сильным раскислителем в условиях вакуума (физического или химического), частично 5 восстанавливает окислы элементов. При этом сильно увеличивается растворимость кислорода, серы и азота во флюсе. Щелочноземельные или редкоземельные элементы, взаимодействуя с метал-1О лом, оказывают модифицирующее воздействие на сталь - улучшают форму неме.таллических включений, .очищают границы зерен, повышают изотропность и хладностойкость, увеличивают плотность стали и уменьшают развитие макродефектов типа волосовин, игл и шиферности.
При содержании графита менее 5% степень восстановления окислов недостаточна, что приводит к отсутствию модифицирующего эффекта и неполному рафинированию металла.
При содержании графита более 30% происходит науглероживание металла.
При содержании окисла щелочноземельного или редкоземельного элемента менее 5% флюс не проявляет модифицирующего воздействия и не обеспечивает достаточного рафинирования металла от серы, кислорода и азота.
При содержании окисла более 30% флюс становится тугоплавким и вязким, что снижает его рафинирующую способность.
При содержании фтористого кальция менее 50% флюс становится вязким.При содержании фтористого кальция более
90% флюс не оказывает достаточного рафинирующего и модифицирующего воздействия на металл.
Во флюсе допускаются примеси окислов кремния и других элементов в количествах, не изменяющих ни свойств флюса, ни свойств стали, рафинированной флюсом.
Пример ы. В плазменно-дуговой печи переплавляют хромоникельмолибденовую сталь в кристаллизатор диаметром 140 мм при пяти работающих плазмотронах (ток и напряжение на каждом плазмотроне соответственно
400А и 65 В). Флюсы 1-24 подают в виде смеси компонентов порциями по
15 r с интервалом 3 мин. Скорость вытягивания слитка 5 мм/мин. Результаты исследования качества металла и испытанные составы фиюсов приведены в таблице.
Как видно из таблицы, флюс предлагаемого состава обеспечивает комплекс механических свойств существенно выше, чем у металла,обработанного известным флюсом. Применение флюса позволяет снизить содержание кислорода в 1,3-2,5 раза, азота в
1,2-2 раза, серы в 1,2-3,3 раза,улучшить механические свойства стали и увеличить на 2-28% стойкость изделий.
954436
1 1 о х
1 Н
1О
1 о м м
ГЧ . N с-4 г 44 г4 м о г»
Г \
ГЧ
%-1 г 3
Ю г» г \ о
Ф 4
Г 1 о г» -4
Ю
Г4
ГЧ о гч м
ГЧ
Ю
»
ГЧ
1 1
1 CI о
1 03 о
I dI х
1 х о
I 5
I Р
1 Z х
1 Id
I X
I 333
1, Я
I
1
1 о
%-4
Г4 м г4
Г 4
% 1 м
ГЧ
О1
ГЧ гч
О\
О1 г 4
М о
Г4
ГЧ
Ю
Г4
О1
Ю (Ч
О1 г-3
Ю
Ю
ГЧ о
Ю
Г 4
Г
Ch -4
Ю
\ (4
Ю г-4
Г4
0О м
»
o o (4 ГЧ
-.
Ch CO с о
ГЧ Г4
ГО
CO
% 4
ГЧ о
Г4
1О о
Г4 м
Ю гч
Ю
Ю
Г 4
Ю
Г3
3!3
И о
1»
"»
1» о
Ц
333
03 а
03 н о
Ю
ГЧ
1О о
Г 4
1 » (Ч г 4
%-4
»» м и г 3
%-3 гг3
» о
%.» т4
Г г» г» г» с
CO
Ю -4 м
Ю с-4
\ 1 LO
О1
Ю
Т» г 3 о
ГО
Г
Ю
\3
Ch
Г
Ю -3 м
ГО о г4
О1
Ch
Ю
О1
»
Ch о
Т»
Ю
О1
Ю
% 4
О1
Г
Ю т-i с-4
ГО
Ю -!
Ch
Ю г-4 3
Ю с г-3
Ю
Ю -4 г-1 м о г-4 т-1
CO
iO о г-3 3
CO о г-3
С3 О
;4,-4 г-3. гг) т-4
Ю Ю с-3 г4 с-4 с-3
ГЧ
О1
Ю 4
3:
Ю г»
%-4 0
Ch о т-3 м
О1 о
1 A ! сч о х
1 Х 4 о х
I 0
I t
I
1
1 Н о
I 03
1 г 4
ГЧ о
Ю
О1
Г 4
Ю
Ю о
Г
Г4 о
Ю
Ю г-4
ГЧ
Ю
Ю
Ю
Г 3 о
Ю
О1
Ю о о
c1
ГЧ
Ю .
Ю о
О1
ГЧ
Ю
Ю о
CO г-4
Ю
Ю
Ю 3 гч о
Ю
00 г-3
Ю
Ю
ГЧ О
N N
o o о ю
o o
%-3
ТЧ
Ю о
Ю г» м о о о
1 1 .l 1
1 гВ в t
1 Х 1 Я х10.
I id 1 Щ
Г3
1 О, 1
1 Ц 1 I
О1 О
1 D 0 03 о
1 и
1 1 Z 333
ГГ3 о
Ю
Г
Ю
Ю о
CO
Ю
Ю
in
Ю
Ю
»
Ю сп о
C)
СО
Ю о о .О LO
o o о ю о ю
3п
Ю о
Ю! 1О
o o
o .o
o o
c5
Ю
Ю о
Ю о
Ю 3
Ю
Ю
Г
Ю
Ю о гг3 о
Ю
Г 4
Ю
Ю
CO
%-3 о
Ю
CO с-3
Ю о
Ю О
Ю
Ю о
М3 гч
Ю
Ю
Г
%-4 о
Ю
CO гЧ о
Ю
Ю сг
Г 4
Ю
Ю о гГ3 с — о
Ю о о гЧ
Ю
Ю о
%-4
Ю
Ю о
CO ,-3
Ю о
à à — 3 с-1
o o
o o
Ю Ю
ГЧ
Г4
Ю о
1 Ю
ГЧ
Ю о
l
I
1
1 1
1
1 !
1
1 I
1
1
I I
1
1
1
I
I
I
l 1
С3 гЧ м
I гГ3
1
1 гг3
О 3
ГЧ
1
I
Г» 1
1
I
33 3 1
Г1
1
1
3 i
Ю
Г 1
Ю
Г 1
Ю м
I о
I Ch
I.!
Ю
3Г) 1
03 0 о в
Г1х Х и 2 о
I Д 1 1 гч
13; Н 03 Х Ю
tcouz 0: I
0!НО dIZI
Х И Х 03 А 3
1 1
1 A 1 Г 4
0t И 1 сь х о.
1 0. х . 1с4 1
0t03utK 1Ю
Ц К 41!И
I >, 0I Хll 1 о ! 1 ГЧ
1 1 о
1
I О
1 г
1 ГI
t CO
I Ю
t
1 Ю
I м
1 о
1 Ю
I о
1 1
1 I Ix
1 1 43 Z и а
1 1 Е Н х t»
l OZ (1 1 Д
uI 03 ю 1 ХХХ
I 1 Х id id о! осн а
1 133 1 A IC о z
1 1 Е 0
I 03 1 Х QJ
О!О=3 о
1 Я 1 0 и
3! uz
1 43 1 Z 0 .1 I Х 3б
t33 1 O 30
1 id 1
I Н 1 Л
O I O I
О1 Z4X
u I xidz
ОХх
1 IZ 1
1 Z I 0 1
Х1 ОЛ
О1 Х3:К
d3 I 3C0IZ
О !Ох
1 Х
1 Я 1 1 1
1 Z 1 5 id%Х 1 C; C! 0Ь tl
1 4 О 4
0 е ! 1
I 1 I
3 1 I 1 0
ooze;z
1 1 Н и 2 30 Х (ванхх ! I гч Г 1 с3 in io I co 0
Г» I
» 1
1 о
1 м 1
N !
33) I с м 1
N 1
Г» I
I г3 I,-4 1 г-4 1
М I!
in 1 г-3 1
1 о
ГЧ о 1
Ю 1
1 о
1
3 1
Ю 1 о
I о!
Ю I г-4 1 о о 1
1 о
I
I 1
1
ГО 1
1
t
1 I
954436
Ю с с-(1
1 141
А(d(«яХ
1 (:eoOX I (б жЭЭ(О Эж о (ж о х (((ц (:
О (Ъ (Ч
< с с-(. с-(I о х
1« о
g3 1
М1 1 () 1
СО (з( (Ч (Ч с с
«(с-( ((Ъ
ОЪ с
С3
D с
\ (ОЪ (»с с
«(т (Ч (Ч (Ч (O с с
ГЧ с-( (Ч (Ч
I 1
И (« (d О хо! а Ъс ц(Ч ((((«1 Е цы ы!о з (((1 («Ъ с
C(СЧ :Р. с
Т ( (Ч (O с
C) (Ч («Ъ с
С3 (Ч г» с аО
«-(с» ((Ъ с
СО (О\ с (% (СО с
СО с-( («) с
СО l
1 с (с
С(Ъ т-(I
Э 1
1 о
И 1
9» I
Ж Д 1
Х (Рф ((3 Х,(Э 1 а.( (d I
Р3 (.(ко
СО (Ч
Ю
C)
Ю ю с
ld
I (« о (((I а, 3 (Ч
Ю
1 Ю с
Ю
1 Ф
РЪ
Ю
Ю с
C) гч («Ъ
C)
Ю с
С(«-((«Ъ
ГЧ (Ч
Ю Ю
Ю Ю с . с
Ю Ю («Ъ
Ю ь с Ю 1
1
I («Ъ
Ю
C) с
1
1 сО
1 с
I 3
1 а
l 9 о
ОЪ
Ю
C) с
Ю аА Ф
Ю Ю
Ю Ю с с
Ю Ю
ОЪ ОЪ
Ю Cl
Ю Ю с \
C) Ю (Cl
C) с
Ю а 1
I I о
1 а с(с
I
U c
1 A (d
1 Х М
Ц о и
I (»
I с-(1 Ю
t o с ! Ю
СО (Ч
Ю ь с
Ю (Ч
Ю
Ю с
aO IA с"((Ч
О Ю
Ю Ю с с
О Ю
РЪ «-( (Ч (Ч
О Ю о Ю с
Ю О
1
1 А о
Х о ((Ъ ОО Ю с1 (Ч
I ld х ж (d (б
Ц (« ь
1 ЪС ! о
А и
t дР и
Э (((1 1 I 1 1 ((3! О о
O t (3
R(u (; I Ж
9 1 3С
I 1 I 1 . I (О
I A и
М
I Х
1 О (d (« о
0 и
I («(d (б Я
Е х
I 1 I 1 I (d
Х о
I (3 о
I (С
1 (3
I (б
:1 ь (О (I (б -с I
k(0 (« 1 о(ы I C( а «=(г Ъ вЂ” — — —.4 л I Ю ((Ъ («Ъ
1 4
Oe(:(d
Ж 2 (б Х а(а
Ю Ю ОЪ Ю ОЪ LO Cn aO ((Ъ
1 (((а.
О Э
C(d Е
"„Ъ1Х
1 (б
«(Ж (Ч М 0
Ц! гс (d и гъ Х 0 (Ч (б («
I И ох (o с(ъ Ь СЧ аf (Ч (Ч (Ч И 0
3«
„11
1 1
91 ж! х!
9(1 (С о
Ц!
Cf I
0 (4 I
«1 .I
I
f
1
1
1
1
I
l
l (о
I I
I Э
l ((«
1
i. о («
6 с
Ф и (o)
Ф
0 (« а (с
М Й с
«(«-( т-( («Ъ с (« « с « (с
СО
%(, Ю с с-(с-(с" (ОЪ (О с с (Ч (Ч т((% ((с-(с-(»
Ю с с («Ъ
\(%(с-( (с с-(С3 (ОЪ с (Ч
«-( (» с с-(C) с-(ОЪ с (Ч
C) с-( («Ъ с
a(3
Ю
«-( (Ч с (O
Ю с-(I
Ю
СО 1 (I
1
I
954436
Формула изобретения
Составитель В. Бреус
Редактор A. Фролова Техред М. Гергель Корректор B.Бутн .
Заказ 6369/22 Тираж 587 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР пб делам изобретений и открытий
113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
1. Флюс для переплавных процессов, содержащий фтористый кальций, графит и окисел щелочноземельного элемента, о т л и ч. а ю щ и и сятем,,что, с целью повышения его рафинирующей способности по отношению к кислороду, сере и азоту, улучшения механических свойств рафинированной стали и повышение стойкости изделий из нее, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес.Ъ:
Фтористый каль- 1 ций 50-90
Графит 5-30
Окисел щелочноземельного.элемента 5-30
2. Флюс по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве эквивалентного заменителя окисла щелочно земельного элемента он содержит оки-. сел редкоземельного элемента.
Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе
10 1. Авторское свидетельство СССР
Р 400203, кл. С 21 С 5/54, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 627667, кл. С 21 С 5/54, 1978.
3. Авторское свидетельство СССР
)5 Р 533645, кл. С 21 С 7/00, 1975.
