Изобретение относитс к черной металлургии и может быть использовано при выплавке низко- и высоколегированных сталей. Целью изобретени вл етс повышение прочности, ударной в зкости и износостойкости стали. Предложенна смесь дополнительно содержит углеродсодержащее вещество криолит, сумму окислов ниоби , тантала , циркони и титана, известь или известн к, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Алюминий5-20 Сплав с ЩЗМ 5-20 Ванадийсодержащий итак . 20-60 Углеродсодержащее вещество5-10 Криолит2-10 Сумма окислов ниоби , тантала, циркони и титана 2-10 Известь или известн кОстальное Содержание алюмини ниже 5% не обеспечийает низких концентраций нег металлических включений (НВ) в стали и высокой степени извлечени ванади высокое содержание алюмини (более 20%) вызывает образование оксидных остроугольных включений в металле, что снижает ударную в зкость, и алюминий неэффективно используетс из-з его интенсивного окислени . Содержание в смеси сплава с ЩЗМ ниже 5% не обеспечивает необходимого уровн рас кисленности металла и механических свойств, ощутимых остаточных концентраций щелочноземельного элемента (менее 0,001%), а содержание его более 20% вызьшает повьшенные концентрации кремни в металле и образование пироэффекта. Содержание криолита менее 2% в смеси не вы вл ет его положительного воздействи на быстрое расплавление компонентов смеси и эмульгирование суммы окислов ниоби , тантала, цирк ни и титана, что снижает эффект модифицировани , а вьше 10% приводи к разъеданию футеровки ковша и образованию вредных выбросов в атмосферу цеха. Содержание в смеси суммы тугопла ких окислов менее 2% не обеспечивае образовани центров кристаллизации измельчени зерна аустенита, более 1 7 10% вли ет на загр знение металла включени ми, снижение ударной в зкости и повьш1ение себестоимости стали. Содержание углерода в смеси ниже 5% не обеспечивает образовани защитной атмосферы при обработке стали в ковше и Стабилизации содержани углерода в металле, а более 10% вызывает излишнее науглероживание металла и образование избыточной карбидной фазы, а также ухудшает услови модифицировани за счет снижени активности азота, растворенного в стали. что вли ет на величину зерна. Содержание в смеси ванадиевого шпака ниже 20% увеличивает-необходимое количество присаживаемой смеси и ухудшает услови шлакообразовани и эффект легировани , а более 60% вызывает повьшенную окисленность металла, так как на единицу ванадийсодержащего материала приходитс недостаточное количество восстановителей, что увеличивает безвозвратные потери ванади , Кроме того, возрастает концентраци крупных НВ, снижаетс прочность и износостойкость металла при низком и высоком содержании ванадиевого шлака в смеси (ниже или вьш1е предлагаемых пределов). Смесь ввод т.в печь или ковш в . количеств.е 10-30 кг/т стали. Методом смешени компонентов приготовлены смеси предлагаемого и известного составов. Предлагаема смесь составлена из мелких кусков или порошка алюмини j дробленного сплава силикобари , мелкодробленного ванадиевого шлака, молотого кокса, криолита, окислов ниоби , тантала, циркони и титана в порошкообразном виде и извести или известн као Ванадиевый шлак содержит мас.%: п тиокись ванади 17,9; окислы железа 32; окислы кремни 17, окислы марганца 10; окислы титана, хрома, кальци , алюмини остальное. Модифицирующие тугоплавкие окислы ниоби , тантала, циркони и титана . (сумма окислов) представл ют собой порошкообразную смесь, содержащую, мас.%: п тиокиси ниоби и тантала 20; двуокись циркони 30; двуокись титана 50. Отношение суммы этих окислов и криолита по массе колеблетс от 1: 1: 1 до 1:0,8. Предлагаемую смесь вводили в металл дл легировани ванадием и мо3The invention relates to ferrous metallurgy and can be used in the smelting of low and high alloy steels. The aim of the invention is to increase the strength, toughness and wear resistance of steel. The proposed mixture additionally contains a carbon-containing substance cryolite, the sum of oxides of niobium, tantalum, zirconium and titanium, lime or limestone, in the following ratio of components, wt.%: Aluminum 5-20 Alloy with SchZM 5-20 Vanadium-containing and so. 20-60 Carboniferous substance 5-10 Cryolit2-10 Amount of niobium, tantalum, zirconium and titanium oxides 2-10 Lime or limestone Other Aluminum content below 5% does not provide low concentrations of neg metallic inclusions (HB) in steel and high degree of vanadium extraction, high content aluminum (more than 20%) causes the formation of oxide acute-angle inclusions in the metal, which reduces the impact strength, and aluminum is used inefficiently because of its intense oxidation. The content of an alloy with alkaline earth metals below 5% does not provide the required level of metal acid dissolution and mechanical properties, tangible residual concentrations of the alkaline earth element (less than 0.001%), and its content exceeding 20% results in higher silicon concentrations in the metal and the formation of a pyroelectric effect. The content of cryolite less than 2% in the mixture does not reveal its positive effect on the rapid melting of the mixture components and the emulsification of the total oxides of niobium, tantalum, zirconium and titanium, which reduces the effect of modification, and above 10% lead to the erosion of the bucket lining and the formation of harmful emissions in the atmosphere of the shop. The content in the mixture of the sum of refractory oxides of less than 2% does not ensure the formation of crystallization centers for grinding austenite grains; more than 1 7 10% affects the contamination of the metal with inclusions, the reduction of the impact strength and the increase in the cost of steel. The carbon content in the mixture below 5% does not ensure the formation of a protective atmosphere when treating the steel in the ladle and stabilizing the carbon content in the metal, and more than 10% causes excessive carburization of the metal and the formation of an excess carbide phase, and also worsens the modifying conditions by reducing the nitrogen activity dissolved in steel. which affects the grain size. The content of the vanadium shpak in the mixture below 20% increases the required amount of the sit down mixture and worsens the slagging conditions and the doping effect, and more than 60% causes a higher oxidation of the metal, since an amount of reducing agents per unit of vanadium-containing material increases, which increases the irretrievable loss of vanadium. , the concentration of large HBs increases, the strength and wear resistance of the metal decreases with a low and high content of vanadium slag in the mixture (below or above the offer proxy limits). Mix enter tv oven or ladle. Quantity: 10-30 kg / t steel. Mixtures of the components were prepared using mixtures of the proposed and known compositions. The proposed mixture is composed of small pieces or aluminum powder j of crushed silico-bari alloy, finely crushed vanadium slag, ground coke, cryolite, niobium oxides, tantalum, zirconium and titanium in powder form and lime or limestone Vanadium slag contains wt.%: ,9; iron oxides 32; silicon oxides 17, oxides of manganese 10; oxides of titanium, chromium, calcium, aluminum, the rest. Modifying refractory oxides of niobium, tantalum, zirconium and titanium. (sum of oxides) is a powder mixture containing, in wt.%: niobium pentoxide and tantalum 20; zirconium dioxide 30; titanium dioxide 50. The ratio of the sum of these oxides and cryolite varies in mass from 1: 1: 1 to 1: 0.8. The proposed mixture was introduced into the metal to alloy it with vanadium and mo3.
дифицировани стали 120Г10бл тугоплавкими окислами ниоби , тантала, циркони и титана, имеющими высокое сродство к кислороду, в сочетании с легкоплавким эмульгирующим веществом - криолитом и другими компонентами , а также дл обработки стали 110Г13ФЛ, Дл сравнительного анализа обрабатьгоали сталь известной смесью. Необходимое количество присаживаемой смеси,(предлагаемой и известной) рассчитьшали из услови введени в сталь одинаковых концентраций вана2668774Diffusion of steel 120G10bl with refractory oxides of niobium, tantalum, zirconium and titanium, having a high affinity for oxygen, in combination with a low-melting emulsifying agent cryolite and other components, as well as for processing steel 110G13FL, for a comparative analysis of steel with a known mixture. The required amount of the set down mixture (proposed and known) was calculated from the conditions of the introduction of the same concentrations of van2668774 into steel
ди . При этом в расплавленном металле наблюдалось остаточное содержание ванади 0,02% и повышенные концентрации хрома, никел и меди.di At the same time, a residual vanadium content of 0.02% and elevated concentrations of chromium, nickel and copper were observed in the molten metal.
,5,five
В таблице приведены составы предлагаемой и известной смесей, которые вводили в различных количествах дл получени заданного содержани ванаtO ди , и характеристики сталей. Дл сопоставлени известна смесь содержала оптимальные массовые доли компонентов 7 При низком содержании в предлагаемой смеси восстановителей и модификаторов (состав 1) не достигаетс высокий уровень прочностных, в зкост ных свойств, износостойкости и измельчени зерна марганцовистой стали , велико содержание крупных НВ Ъо сравнению с оптимальным соотношением в ней компонентов. Обработка металла смесью с оптимальным соотношением компонентов обеспечивает наилучшие показатели физико-механических характеристик металла и измельчение НВ. При этом количество присаживаемой предлагаемой смеси не отражаетс на увеличении объемов образующегос шлака, так как нет необходимости дополнительно вводить известь или известн к в печь (как с известной смесью), что увеличивает количество печного шпака и 778 ухудшает услови взаимодействи металла с раскислител ми смеси (алюминием и ЩЗМ) и модификаторами, приводит к увеличению размеров НВ, снижению механических свойств и износостойкости , а ухудшению модифицирующего воздействи смеси на металл . Кроме того, предлагаема смесь обеспечивает более высокий уровень всех сравниваемых характеристик за счет дополнительного модифицирукщего воздействи на металл, более полного извлечени ванади . Присадка известной смеси сопр жена с необходимостью наведени в печи высоксосновного шлака , так как при прочих равных услови х в металле образуетс больше крупных НВ, а это ухудшает все свойства высоколегированной стали.The table shows the compositions of the proposed and known mixtures, which were introduced in varying amounts to obtain the specified content of vanadium, and the characteristics of the steels. For comparison, the known mixture contained optimal mass fractions of the components. 7 With a low content of reducing agents and modifiers (composition 1) in the proposed mixture, a high level of strength, viscosity properties, wear resistance and grain refinement of manganese steel is not achieved, the content of large HB compared to the optimum ratio in her components. Processing of the metal with a mixture with an optimal ratio of components provides the best indicators of the physicomechanical characteristics of the metal and grinding of HB. At the same time, the quantity of the proposed mixture does not reflect on the increase in the volume of the slag formed, since there is no need to additionally introduce lime or lime into the kiln (as with the known mixture), which increases the amount of kiln and 778 worsens the condition of the metal with deoxidizing mixture (aluminum and SCHZM) and modifiers, leads to an increase in the size of HB, a decrease in mechanical properties and wear resistance, and a deterioration of the modifying effect of the mixture on the metal. In addition, the proposed mixture provides a higher level of all comparable characteristics due to the additional modifying effect on the metal, more complete extraction of vanadium. The additive of a known mixture is coupled with the need to induce highly basic slag in the furnace, since all other conditions being equal, more large HB forms in the metal, and this degrades all the properties of high-alloyed steel.