З 21 З 5/54 з приєднанням заявки №
Володимирський політехнічний інститут (7l) Заявник (54) СИНТЕТИЧНИЙ ШЛАК
Винахід відноситься до чорної металургії, зокрема до шлакам для рафінування сталі при обробці в ковші. Відомий. шлак, який содер. жит інгредієнти в наступних кількостях, вес.3:
Окис кальцію 40-50
Оки сь алюмінію 30-40
Окис кремнію 5-15
Окис бору 5-15 ". (1).
Недоліки шлаку полягають у тому, що він має низьку рафінуючі і модифікує здатність, чи не обесчівает легування стали елементами, які надають вплив на структу "ру і властивості металу.
Найбільш близьким до пропонованого по використовуваних компонентів і призначають "ню є синтетичний шлак дйя рафінування та модифікування ста" чи, що містить, вес.Ф:
Окис кальцію 58 "57
Окис магнію 4-6
Двоокис титану До 2
Домішки і випадкові компоненти по балансу до 100 f2).
Недолік шлаку полягає в тому, що він має низьку модифікує здатність; сталь, що обробляється цим шлаком, має схильність до зростання дендритів при кристалізації злитка, шлак має високу температуру плавлення, що ускладнює його викорис ". еованіе в дрібномасштабному виробництв. ве.
Мета винаходу - підвищення рафінуючі і модифікує здатності шлаку і поєднання: процесів рафінування та модифікування з легуванням металу.
Мета досягається тим, що шлак, е включає окис кальцію, глинозем, кремнезем, оксид магнію, двоокис титану, додатково містить борний ангідрид і двоокис цирконію при вагу. 4
Вхідні компоненти, Умовний Окис
Окис Двоокис алюмі- кремнію ня
Окис Двоокис магнію титану
Окис Двоокис бору цирконію номер кальцію шлаку
3 93372 наступному співвідношенні інгредієнтів, вес.4:
Окис кальцію 30-50
Окис магнію 3-5
Двоокис титану 1-5
Борний ангідрид 1-2
Двоокис цирконію 1-2, 3а основу синтетичного шлаку 10 взята широко застосовувана ізвестковогліноземістая евтектика, що володіє високими рафінуються властивостями і оптимальною температурою плавлення.
Відновлюючись з оксидів при інтенсивному взаємодії з компонентами стали, магній, бор, титан і цирконій надають специфічний вплив на структуру і властивості металу. Ці елементи виконують основну модифікується і мікролегірующую функції.
Магній є поверхнево-активним елементом і сприяє подрібненню макроструктури і мікрозер- 25 на.
Бор робить сильний модифікуючу дію на усунення дендритних кристалізації.
Титан пов'язує вуглець і азот в дрібнодисперсні карбіди і нітриди, що сприяють отриманню дрібного зерна.
Цирконій затримує швидкість росту вторинного аустенітного зерна і
35 сприяє отриманню більш дрібної структури.
Комплексний вплив всіх чотирьох елементів дає більш дрібне aqpно в металі в порівнянні з відомим, що разом з мікролегуванням призводить до підвищення міцності і пластичних властивостей сталі.
Допустимих концентрацій окислів кальцію, алюмінію і кремнію визначаються опті45 мінімальними фізико-хімічними властивостями шлаку (температура плавлення, в'язкість, газопроникність, елект7 4 ропроводность). Експериментами встановлено, що в шлаку при концентраціях оксидів мікролегірующіх елементів нижче нижніх меж модифікуючу дію шлаку проявляється слабо. Збільшення їх концентрації вище-найбільшого заявляється значення несуттєво позначається на властивостях металу, проте в небажаному напрямку змінює властивості і вартість шлаку.
Залежно від масштабів виробництва синтетичний шлак може виплавлятися в трифазної або однофазної дугової електропечі або в електрошлаковою установці. В якості сировини можливе застосування різних речовин, наприклад відходів виробництва. Двоокис цирконію може бути введена або у вигляді Цирконовий землі, .лібо порівняно недорогим мінералом цирконом.
Технологія застосування пропонованого синтетичного шлаку в принципі не відрізняється від звичайної обробки стали шлаками в ковші. Для збільшення кількості відновлених з шлаку модифікаторів можна рекомендувати додаткове накладення постійного струму на кордон метал-шлак в ковші після заливки стали. Це призводить до збільшення концентрації відновлюваних елементів в металі за рахунок електролізу шлаку і підвищенню стабільності ефекту зміни структури і властивостей сталі в потрібному напрямку.
Іеталл є катодом, а .анодграфітовий стрижень вводять в шлак.
Для модифікування і мікролегування рекомендується пропускати протягом 10-20 хв струм силою 5 кА. Нлаком можна обробляти вуглецеві, нержавіючі, жароміцні і інші леговані стали.
Для дослідження властивостей виготовлено три складу шлаку
933727 сталь, оброблена відомим шлаком.
Укладач В. Бреус
Тираж 587. -Подпісное
ВНДІПО Державного комітету СРСР у справах винаходів і відкриттів
113035, Москва, Ж-35, Раушской наб. д. 4/5
Філія ППП "Патент", м.Ужгород, вул. Проектна, 4
Кожен шлак отримано окремо шляхом переплавлення шихти, що складається з вапняку, глинозему, маршалита, магнезиту, отвальйого шлаку виробництва ферротитана, борного ангідриду s і двоокису цирконію. Зазначеними шлаками оброблена при розливанні в графітовий тигель сталь марки Ст.30. Після розливання між металом і шлаком пропускають постійний струм (метал-катод) 1О протягом 5 хв.
Концентрація відновлених елементів в стали, обробленої шлаками, варіюється в межах: магній
Метал, оброблений шлаками 1-3 має міцність на 15-203, а пластичність на 10-153 вище, в порівнянні з вихідною сталлю, і на 5-103 більш Високі механічні властивості, ніж
Синтетичний шлак для рафінування та модифікування сталі, що включає окис кальцію, глинозем, кремнезем, оксид магнію, двоокис тита "на, що відрізняється тим, що, з метою підвищення його рафінова" рующей і модифікує здатності та суміщення процесів рафінування та модйфіцірованія з легуванням додатково містить барний ангідрид і двоокис цирконію при наступному співвідношенні інгредієнтів, вес.3:
Окис кальцію 30-50
Окис магнію 3-5
Двоокис титану 1-5
Борний ангідрид 1-2
Двоокис цирконію 1-2
Джерела інформації, прийняті до уваги під час експертизи
h "421716, кл. М 21 С 7/00, 1972.
2. Воїнів С.Г. Яалімов А.Г. Косий Л.Ф. Калинников Е.С. Рафінування сталі синтетичними шлаками. Н. "Металургія", 1970, с. 138.