порошковая проволока для внепечной обработки расплава стали

Формула изобретения

1. Порошковая проволока для внепечной обработки расплава стали, содержащая полую стальную оболочку с внутренним диаметром d _пp и наполнитель, включающий механическую смесь железа и кальция, отличающаяся тем, что кальций представлен в виде литых или дробленых гранул или стружки размером (0,01-0,4)d_пp , а железо - в виде молотых металлизированных окатышей размером (0,l-0,7)d_пp, причем 60-70% металлизированных окатышей от общего количества железа имеют размер (0,5-0,6)d_пp .

2. Порошковая проволока по п.1, отличающаяся тем, что наполнитель дополнительно включает добавку в виде одного или нескольких элементов из группы, включающей магний, барий, стронций и редкоземельные металлы.

3. Порошковая проволока по п.2, отличающаяся тем, что добавка дополнительно содержит до 5% плавикового шпата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к средствам внепечной обработки расплава стали гранулообразными агентами для его кальцинации.

Известна порошковая проволока для внепечной обработки расплава стали, содержащая полую стальную оболочку с внутренним диаметром d_np , наполнитель в виде железа и кальция и добавку в виде одного или нескольких элементов из группы, включающей магний, барий, стронций и редкоземельные металлы (см. патент RU 2318878, кл. С21С 7/06, опубл. 10.03.2008). Недостатками известной проволоки являются малая плотность заполнения стальной оболочки наполнителем и низкая усвояемость кальция в полученной стали.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в увеличении удельного содержания наполнителя в проволоке при повышении степени усвоения кальция. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что порошковая проволока для внепечной обработки расплава стали содержит полую стальную оболочку с внутренним диаметром d_пp и наполнитель, включающий механическую смесь железа и кальция, причем кальций представлен в виде литых или дробленых гранул или стружки размером (0.01-0.4)d_пp, а железо - в виде молотых металлизированных окатышей размером (0.1-0.7)d _пp, причем 60-70% от общего количества железа имеют размер (0.5-0.6)d_пp. Наполнитель может дополнительно включать добавку в виде одного или нескольких элементов из группы, включающей магний, барий, стронций и редкоземельные металлы. Добавка может также дополнительно содержать до 5% плавикового шпата.

На чертеже представлен общий вид предлагаемой проволоки.

Предлагаемая порошковая проволока представляет собой полую тонкостенную стальную оболочку 1 диаметром d_пp=10÷20 мм, в которой расположен наполнитель.

Наполнитель состоит из железа, кальция и добавки. Кальций представлен в виде литых или дробленых гранул или стружки 2 размером (0.01-0.4)d_пp , а железо - в виде молотых металлизированных окатышей 3 размером (0.1-0.7)d_пp, причем 60-70% от общего количества железа имеют размер (0.5-0.6)d_пp.

Добавка представляет собой один или нескольких элементов из группы, включающей магний, барий, стронций и редкоземельные металлы. Кроме того, она может включать до 5% (от всей массы добавки) плавикового шпата. Плавиковый шпат представляет собой «пассиватор» и может частично блокировать поверхность кальция, а активные добавки, как магний, барий, стронций, редкоземельные металлы, помимо блокировки поверхности за счет снижения парциального давления паров кальция увеличивают его "живучесть", т.е. продолжительность нахождения в расплаве. Результатом обоих механизмов является повышение коэффициента полезного действия работы кальция, в первую очередь, как десульфуратора и модификатора.

Наполнитель предпочтительно имеет следующее массовое соотношение компонентов: 25-45% кальция, 1-15% добавки, остальное - железо. Количество вводимых активных добавок (магния, бария, стронция, редкоземельных металлов) не должно превышать 15 мас.%, иначе уменьшение общего содержания кальция как основного и наиболее универсального элемента с точки зрения раскисления, десульфурации и модифицирования стали в составе заявляемого композиционного материала приведет к снижению механических свойств металла. По этой же причине содержание плавикового шпата должно быть ограничено 5 мас.%.

Предлагаемую порошковую проволоку получают следующим образом.

В зависимости от требуемого наполнителя компоненты порошковой смеси предварительно рассеивают на стандартном оборудовании (виброситах, грохотах и т.д.). Затем подготовленные по гранулометрическому и качественному составу компоненты смешивают в смесителе и загружают полученную смесь в питатель, с помощью которого осуществляют заполнение оболочки проволоки.

Экспериментально было показано, что именно предлагаемое соотношение размеров частиц наполнителя позволяет обеспечить их наиболее плотную упаковку в оболочке проволоки: более мелкие частицы эффективно заполняют пустоты между более крупными частицами. При этом металлизированные окатыши играют роль «температурного балласта»: чем больше их размер, тем значительнее снижение температуры в микрозоне расплава и, следовательно, более полное «обрабатывание» кальция (его усвоение расплавом). Чрезмерное увеличение размеров окатышей (более 0.7d_пp) приводит к снижению эффективности заполнения проволоки. Кроме того, металлизированные окатыши являются легкодоступным и недорогим сырьем, что позволяет значительно упростить и удешевить производство порошковой проволоки для внепечной обработки расплава стали.