Болатты қожбен тазарту Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

№1, 2003 г.

143

Й УДК 669.182.71

Щ|||1?;

| БОЛАТТЫ КОЖБЕН ТАЗАРТУ

Е.Б. Сулеймен, М.М. Суйжджов

III С. Торайдыров атындазы

Павлодар мемлекетпи'к университет/

jX- В статье рассмотрены вопросы рафинирования малоуглеродистой

Ущ конструкционной стали в ковше известково-глиноземистым шлаком с

III повышенным содержанием кремнезема. В результате опытных плавок

;§§§ показано, что содержание серы, кислорода, неметаллических включений и

Wêï àp- такое же, как в стали, рафинированной известково-глиноземистым

Щ;р шлаком. Таким образом, по эффективности рафинирования стали

|fgj известков о-глиноземистый шлак с повышенным содержанием кремнезема не уступает известково-глиноземистому шлаку.

Аз квлиртекпй конструкциялъщ болатты июмште кремжзем1 "ifl жогары эк-глиноземд1 цожбеи тазарту процеы царалган. Балцыманыц йЯ KyKipm, оттек, металл емес тушршт жене бащалардан тазаруы, оны вк-глинозем цожымен вцдегендег1дей, ягни тшмдтгг жагынан кремнеземг жогары эк-глиноземд1 цож эк-глиноземдг дождан кем емес болатыны корсепйлген.

In article was considered, questions of refining of low-carbon construction steel in ladle. Refining was conducted lime-alumina slag with high contain of silicia. In result of experience meltings was showed that contain of sulphur, oxygen, unmetallic, inclusions identical to steel, which was refined lime-alumina slag. Therefore efficacy of refining of steel by lime-alumina slag with high contain of silicia not yield to refining by lime-alumina slag.

Кара металлургияны дамытудагы нзпзп 6ip батыт - болат еапасын арттыру болып табылады [1]. Болатты пештен тыс ецдеу, оньщ сапасын жаксартудьщ 6ip жолы болса [2], осы саланыц кещрек тараган 6ip - болатты жасанды кожбен тазарту [3].

BipiHiiii рет болатты жасанды кожбен тазартуды инженер-металлург А.С. То чинский колданды [4]. Ол ендарютнс жагдайда мартен болатын июмште кыш-кыл жасанды кожбен тазарту процесш журпздь Бул едас бойынша балкыманы корыту пешшзн жасанды кож куйылган шемшке агызады. Сонда кож жэне металдац жанасу бет1 оте улгайып, аз уакыт пшнде «металл-кож» жуйес! тепе-тещцкке жакындайды [5]. Жасанды кожбен болатты вцдеуде ете курдел! физи-

144

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА

ка-химиялык процесс орын алады. Балкыма агыны бшктен жасанды кожы бар шемшке куйылганда, металл жэш кождыц езара б1р-б1ршде араласу процес1 каркынды етш, соцынан ек! фаза (металл-кож) б!р-б1р1нен ажырап, болаттын зиянды элементтер мен тушрнпктерден тазару процес! орын алады.

Кешшрек бул ед1ст1 француз галым-металлурп Р.Перрен жетщщрд1 [6]. Ол кыцщыл кождыц орнына эк-глиноземд1 кожды (53-55% СаО, 43-45% А10СХ. 3% 8Ю2) пайдаланды.

Содан кейш эк-глиноземд1 кожбен енд1р1с™ жагдайда кептеген тэж1рибелк балкыманы ецдеген, сонымен катар бул эд1ст1 ещцрюке енпзген галым-метал-лург С.Г. Воинов болды [3,5].

Жасанды кожды пайдалану болат корыту процесш жецшдетш, тездетед^. болаттыц сапасын арттырады, ягни куюрт пен фосфордыц, оттек пен металл емес тушршктердщ жэш т.б. мелшерш азайтады. Б1рак глиноземнщ кымбат болуы, ок-болат корыту цехтарында эк-глинозем кожын кещкш пайдалануга кедерп болып келдь Сондыктан физика-химиялык касиеттер! жагынан ак-гли-нозем кожынан кем емес, бipaк куны жагынан арзандау келетш жасанды кож табу шаралары карастырылды. Зерттеулер мш ¿зденютер аркасында кремшзем! жогары ек-глинозем.кожы (53-55% СаО, 28-32% А12Оэ, 8-12% 8Ю2, 5% MgO) колданыла бастады. Глинозем мелшерш 13-15% азайту, эриш кож кунын ар-зандатты, вщцрютж жагдайда журпзшген зерттеулер жаца кoждыцтиiмдiлiгiн керсетш бердь

Аз ком1ртект1 конструкциялык конвертер болатын кремнезема жогары эк-глиноземд1 кожбен шом1ште ендедж. Жасанды кож электр догалы пеште бал-кытылды. Б1р балкымага керекп кож металл салмагыныц 7%-шдей болып, ал температурасы 1700-1740°С шамасында болды.

Балкыманы шемшгге кожбен ецдеу процесшде болат куюрттен жаксы тазар-ды. Конвертерден балкыманы агызардагы куюрт мелшер10,025-0,030% болса, дайын болаттагы куюрт - 0,008-0,010%, ягни куюрттщ азаю дорежеа аз ком1ртекп болатты эк-глинозем кожымен тазартудагыдай болып шыкты.

Болаттагьг фосфор мелшершщ 0,011-0,015% болуы, ецдеу процесшде кож фазасынан металл фазасына оныц отпегешн керсетедь

Балкыманы шемште кожбен ецдеген кезде отте^здену процесшщ жаксы орындалганын керем1з, илемделген металда оттек молшер1 0,003-0,004%) болтаны соныц айгагы. Кржбед ецделген болатта баска газдардьщ да (азот, сутек) мелшер1 темен/ Азот мелшер1 0,006-0,008%) болса, сутек - 3,3см3/100г. Азот мелшершщ 0,006%-тш азаймауы, конвертердеп балкыманы урлеуге пайдала-нылган оттек тазалыгыныц (99,3-99,4%) темендтнен.

№1, 2003 г.

145

Жасанды кожбен болатты ецдегенде металл емес тушрдиктер де азаяды [7]. Электролиз аркылы аныкталган теж!рибелк болаттагы металл емес тушрилктер 0,0041-0,0068% болса, ак-глинозем кожымен ецделген болатта - 0,0053%. Теж1рибелк болатта 3,5 баллдан жогары оксид, 2 баллдан жогары сульфид кездеспейдь Оксид TYЙipшiктepдiц курамы шпишль-глинозем (88,3-96,0%) жэш силикаттан (11,7-4,0%) турады, ал шпишль-глинозем фракциясыныц курамы: 83,3-91,8% А1203; 3,6-5,6% М80; 2,5-3,2% БеО; 1,9-7,5% СаО. Оксидтщ кура-мында А12Оя-тщ басым болуы, кожбен ецдеу процесх аякталган соц, болатты алюминиймш коспалаудан болады.

Болатты кожбен ецдеу процесшде, оньщ оттек жеш металл емес тушринктер-ден тазаруы, металл емес тушршктердщ кож тамшыларымен кездесш, онымен б!р1гш, фазалар белшу процесшде кож фазасына етуж байланысты [8]. Болатты шемшгге кожбен ецдегенде кож ете кппкентай тамшы кушнде металмен ара-ласып, металл емес тушршштер тез пайда болып, олар кожбен б1р1гш, аз уакыт шпнде кож фазасына етедь Негурлым металл мен кож тамшыларыньщ арала-суы ете к^ркынды етсе, согурлым болат металл емес тушрппктерден жаксы тазарады. Болат иен кож тамшыларыньщ каркынды араласуына жеш фазалар-дьщ белшуж, баска факторлармен катар металл мен кождыц туткырлыгы жеш фаза аралык керша эсер етедь Негурлым болат пен кождыц туткырлыгы жеш фаза аралык керша темен болса, согурлым металл емес тушрилктердщ пайда болуы, олардыц кожбен б!р!гу1, металдан белшу процесс тез1рек журедь

Металды шемште жасанды кожбен ецдеу процесшде кождан алюминий то-тыксызданып, оттеказдещцру процеане катысады. Алюминийдщ тотьщсызда-нуы кремний аркылы журедк

2(А1203)+3[&]=4[А1]+3(8Ю2)

К,ождан тотыксыздангаи алюминий, ецдеу процеспш кешн шем!шке салын-ган алюминий сиякты кожга ете алмай калган оксид тушрпнктермен жене металл фазасындагы оттекпен ерекеттесш, болатты оттеказдещиредь

Теж1рибел1к болаттыц механикалык касиеттер! техникалык талаптарга сай ув=360-400МПа, д-35-42%, бойлык улгшщ туткырлыгы КСи=2,5~3,ЗМДж/м2, ал келденец улгшщ туткырлыгы КСи^2,1-3,3 МДж/м2. 1\ожбее ецделген ме-талдыц анизотропии азайды, келдешц улгшщ соккы туткырлыгы бойлык улгшщ нетижесж ете жакын болып шыкты.

Сонымен кремшзем1 жогары ек-глиноземд1 кож конструкциялык болаттыц кейб1р маркаларын кук1рт, оттек, металл емес тушрппктерден жене т.б. тазар-туда ек-глиноземд1 кожбш салыстырганда ешкандай кем емест!п байкалды.

146

НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА

ЭДЕБИЕТТЕР

1. Сталь.- 2001.- №1.

2. Поволоцкий Д.А,, Кудрин В.А., Вишкарев А.Ф. Вшпечная обработка стали - М.: МИСиС, 1995.

3. Воинов СТ., Шалимов А.Г., Косой Л.Ф., Калинников Е.С. Рафинирование метал-лов синтетическими шлаками - М.: Металлургиздат, 1964.

4. Костюченко Е.Б. Сталь - 1933 - №7.

5. Воинов СТ., Шалимов А.Г., Косой Л.Ф., Калинников Е.С. Рафинирование стали синтетическими шлаками-М.: Металлургия, 1970.

6. Аронович М, Костюченко Е.Б. Развитие метода обработки металла шлаком за границей - Харьков, 1936.

7. Калинников Е.С., Эфрос Д.И., Бородец И.В. Сталь - 1963 - №3.

8. Шалимов АТ. Рафинирование металла в ковше жидким синтетическим шлаком-М.: ГОСИНТИ, 1964.