ПРОВОЛОКА ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ РАСПЛАВА СТАЛИ

Полезная модель относится к черной металлургии, а именно, к средствам внепечной обработки расплава стали гранулообразными агентами для его кальцинации.
пр
Известна проволока для внепечной обработки расплава стали, содержащая полую стальную оболочку с внутренним диаметром d, 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.
пр
пр
пр
пр
Задачей полезной модели 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 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, а железо - в виде молотых металлизированных окатышей размером (0.1-0.7)d. Предпочтительно 60-70% от общего количества железа имеют размер (0.5-0.6)d. 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.
пр
Предлагаемая порошковая проволока представляет собой полую тонкостенную стальную оболочку 1 диаметром d=10÷20 мм, в которой расположен наполнитель.
пр
пр
пр
Наполнитель состоит из железа, кальция и добавки. Кальций представлен в виде литых или дробленых гранул или стружки 2 размером (0.01-0.4)d, а железо - в виде молотых металлизированных окатышей 3 размером (0.1-0.7)d, причем 60-70% от общего количества железа имеют размер (0.5-0.6)d.
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 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 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.
пр
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) 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.