NO123227B - - Google Patents

Description

Kalsium-, silisium-, aluminium- og titanholdig desoksydasjonslegering for stål.

Det er kjent å behandle stålsmelter med reduksjonsmidle:-, dvs. å desoksydere. Man anvender for dette formål ferroman-gan, ferrosilisium, kalsiumsilisium og aluminium-kalsium-silisium. Virkningen av disse legeringer beror på at de binder det i stålsmelten oppløste surstoff, hvorved det dannes slagger, som stiger opp av smeiten og utskiller seg på overflaten av smeiten. Utskillingen lettes særlig ved kalsium-holdige tilsetningslegeringer, og da ved den oppvarmede virkning av kalsium, samt en forhøyet badbevegelse, som kommer i stand ved fordampning av kalsium. Sam-tidig med desoksydasjonen inntrer det en delvis avfosforisering samt avsvovling av stålet og i særlige tilfelle også en formins-kelse av dets kvelstoff- og kullstoffinnhold.

For resultatet av desoksydasjonen er

naturen av de derved dannete slagger av utslagsgivende betydning. Dette skal for-klares ved hjelp av diagrammet som er vist på tegningen for de legeringer på basis av

kalsium-silisium og kalsium-silisium-aluminium, som danner gjenstand for fore-liggende oppfinnelse og som kommer særlig i betraktning for desoksydering av stålsmelter, hvorved det skal fastslås at kalsium-silisium-desoksydasjonslegeringen av fremstillingsårsaker alltid også inneholder aluminium, og da i mengder av inntil ca.

1 pst. og mere.

Tilsetter man en og den samme stål-smelte ved samme temperatur en gang

økende mengder kalsium-silisium og i et annet forsøk av samme art kalsium-silisium-aluminium, iakttar man ved konstant henstandstid det i diagrammet viste for-løp av surstoffinnholdet i stål. Ved små tilsetninger av legeringer synker det først hurtig.

Ved kalsium-silisium blir denne synkning snart langsommere. I stålet blir det da tilbake små faste kiselsyreinneslutnin-ger, som bare litt etter litt stiger opp av smeiten. Ved større mengder kalsium-silisium-aluminium-legering iakttar man først en vidtgående synkning i surstoffinnhold. Surstoff kurven gjennomløper ved en bestemt tilsetning et minimum, for ved vi-dere tilsetning igjen å stige inntil nesten verdien for kalsium-silisium-desoksydasjon. I det midlere, for desoksydasjonen særlig gunstige område, oppstår det flytende oksyder, som flyter sammen til større dråper, og da ved oppdriften hurtig stiger opp av stålsmelten. Ved større tilsetninger redu-seres de flytende oksyder av overskudd av aluminium. Det oppstår korund, som — likesom kiselsyre ved anvendelse av kalsiumsilisium, er fast og ikke har gode opp-stigningsbetingelser. Den særlige fordel ved kalsium-silisium-aluminium-legeringen, slik som det uttrykkes ved minimum for surstoff-kurven, kan ikke alltid utnyt-tes fullstendig, fordi det i stålverket er vanskelig å innstille tilsetningen av legeringen således at det inntrer en tilsvarende virkning. Det henger i første rekke sammen med at man ikke kjenner surstoffinnholdet i stålsmeltene så nøyaktig som det ville være nødvendig for en riktig dosering.

Til grunn for oppfinnelsen ligger nå den oppgave, å utvide det gunstige område hvori det ved desoksydering med kalsium-silisium eller kalsium-silisium-aluminium ikke dannes faste utfellinger, men flytende desoksydasjonsprodukter, således som med legeringen på basis av kalsium-silisium-aluminium, og hvilket er vist ved den i diagrammet strekete kurve 3 til hvilken kurven for kalsium-silisium-legeringen også nærmer seg. Derved oppheves også vanskelighetene for doseringen vidtgående.

Denne oppgave løses ved hjelp av desoksydasjon av stål med de.soksydasjons-legeringer på basis av kalsium-silisium-aluminium-titan eller kalsium-silisium-titan med handelsvanlige mengder aluminium. Titanholdige desoksydasjons-legeringer av denne art er allerede tidlig-ere blitt foreslått for behandling av stål. Den i diagrammet forklarte virkning lar seg imidlertid bare oppnå med en ganske bestemt gruppe av disse legeringer. Ved for høyt innhold av titan henholdsvis ved et uriktig Al : Ti-forhold inntrer ikke virkningen for legeringen.

Det ble nå funnet at man kan hindre dannelse av faste og tungt utskillbare desoksydasjonsprodukter ved at man inn-stiller titanmengden i desoksydasjonsleger-ingene kalsium-silisium-aluminium og kalsium-silisium med handelsvanlig innhold av aluminium således på aluminiuminnholdet av legeringene at den utgjør minst det tredobbelte, hensiktsmessig mere enn det femdobbelte av aluminiuminnholdet, og derved utgjør summen av mengden av titan og aluminium ikke mere enn 25 pst. De desoksydasjonsprodukter som oppstår i stålet ved behandling med slike legeringer har meget lave smeltepunkter, de flyter hurtig sammen og stiger godt opp av smeiten. De gjør dette vidtgående uavhengig av den legeringsmengde som anvendes for desoksydasjonen.

Eksempel 1.

En jernsmelte med ca. 0,1 pst. oksygen ble tilsatt 0,5 vektpst. av en desoksy-

dasjonslegering med 56,1 pst. Si, 13,9 pst. Ca., 8,9 pst. Ti og 2,0 pst. Al. Legeringen ble meget hurtig opptatt av smeiten. Etter avslutning av desoksydasjonen var oksygeninnholdet i stålet falt til ca. 15 pst. av det opprinnelige innhold. Den oppstigende slagg kunne oppfanges atskilt. Den inneholdt 33 pst. SiC-2, 3 pst. A1203( 3 pst. FeO, 27 pst. CaO, 4 pst. MgO og 30 pst. TiC-2. De inneslutninger som forblev i me-tallet hadde sammensetningen 73 pst. SiO^, 7,7 pst. AI2O3, 2,0 pst. CaO, 17 pst. TiOa. Deres jerninnhold var mindre enn 1 pst. Disse inneslutninger besto av små kuler og inneholdt intet korund.

Eksempel 2.

En jernsmelte med 0,040 pst. oksygen ble tilsatt en legering med 56,1 pst. Si, 13,9 pst. Ca, 8,9 pst. Ti og 2,0 pst. Al. I dette tilfelle sank oksygeninnholdet til mindre enn 20 pst. av det opprinnelige innhold. De inneslutninger som steg opp fra smeiten kunne iakttas som flytende oppstigende dråper, men på grunn av sin lille mengde ble de ikke analysert. De oksydinneslutninger som forblev i stålet hadde følgende sammensetning: 67 pst. Si02, 10 pst. ALA,, 4,3 pst. CaO, 16 pst. TiOi. Deres jerninnhold lå under 2 pst. Heller ikke disse inneholdt noe korund.

Claims (1)

1. Kalsium-, silicium-, aluminium- og titanholdig desoksydasjonslegering for stål med et samlet innhold av aluminium og titan på 4—25 pst., og med minium 1 pst. aluminium, karaktterisert ved at titan-innholdet utgjør minst 3 ganger, fortrinns-vis mer enn 5 ganger aluminiuminnholdet.