Przedmiotem wynalazku Je9t dodatek do plynnych stopów zelaza, zwlaszcza plynnej stali, skladajacy sie z niobu, molibdenu, chromu i wolframu. W procesie wytwarzania stopów zelaza, np. stali, zasadniczo wystepuje koniecznosc dodawania do plynnego stopu metali takich jak niob, molibden, chrom oraz wolfram.Celem wynalazku Jest opracowanie dodatku z wyzej wymienionych metali do stopów ze¬ laza, zwlaszcza stali, który to dodatek jest ekonomiczny, nie wymaga nakladu energii do jego wytwarzania i umozliwia efektywne wprowadzanie skladnika metalicznego.Dodatek wedlug wynalazku etanowi zaglomerowane mieszanine okolo 20 - 80 % wagowych mialko rozdrobnionego tlenku Jednego z metali, takich jak Nb, Mo, Cr oraz W z okolo 20 - 60 % wagowych mialko rozdrobnionego wapniowego materialu podlozowego typu srodka redukujecego. Zródlem tlenków moge byc eubetencje otrzymywane na drodze procesów chemi¬ cznych albo substancje mineralne, np. tlenek niobu, który noze byc produktem reakcji chemicznej albo moze on pochodzic z tlenkowego mineralu bogatego w niob, takiego jak pirochlor oraz tlenek molibdenu, tlenek wolframu i tlenek chromu. Oeko srodek reduku¬ jacy stosuje sie stop krzarnowo-wapniowy, weglik wapnia i cyjanamid wapnia.Stop krzemowo-wapniowy, stosowany Jako srodek redukujecy, zawiera okolo 28 - 32 % wagowych Ca oraz 60 - 65 SB wagowych Si, poczetkowo w postaci faz CaSl i Si. Stop ten noze takze zawierac do okolo 8 58 wagowych zelaza oraz innych zanieczyszczen, ubocznych w procesie Jego wytwarzania, np. wytwarzania stopu krzemowo-wapniowego w piecu elektry¬ cznym metode redukcji CaO i S102 za ponoce wegla. Typowe analizy wykazuje zawartosc 28 - 32 % Ca, 60 - 65 % Si, 5 % Fe, 1,25 % Al, 1 % Ba oraz male ilosc pierwiastków sla¬ dowych. Dodatek wedlug wynalazku w postaci scisle poleczonej lub zaglomerowanej miesza¬ niny substancji tlenkowej i srodka redukujecego dodaje sie do plynnej stali, w której cieplo kepieli metalowej wystarcza do redukcji substancji tlenkowej. Uwolnione pierwia¬ stki metaliczne, takie Jak niob, nolibden, chrom lub wolfram netychmlast integruje do2 136 121 plynnej stali* Podczas dodawania do plynnej stali mieszaniny tlenek-srodek redukujecy kontakt ze szlake jak równiez wplyw warunków utleniajecych, takich jak wplyw atmosfery, powinien byc ograniczony do minimum ze wzgledu na podatnosc srodka redukujacego na utle¬ nienie. W tym celu, na przyklad mieszanine tlenek-srodek redukujecy umiescic mozna w ka¬ psulkach i zanurzac w plynnym metalu albo wprowadzac do niego i zanurzac w jego strumie¬ niu podczas przenoszenia metalu z pieca do kadzi odlewniczej. W tym przypadku kadz po¬ winna byc juz czesciowo napelniona przed rozpoczeciem wprowadzania dodatku.Jezeli jako srodek redukujecy stosuje sie stop krzemowo-wapniowy wówczas podczas reakcji redukcji wytwarza sie CaO oraz SiO . Natomiast jezeli jako srodek redukujecy stosuje sie krzem wówczas w reakcji wytwarza sie SiO , a nadmiar krzemu zostaje w stali w postaci metalicznej. Tlenki CaO i SiO wchodze do szlaki ze wyjetkiem odtlenionych stali aluminiowych, z tych stali wytworzone CaO reaguje z domieszkami Al 0 pochodzecymi z odtleniania glinem.Przedmiot wynalazku ilustruje ponizszy przyklad.Przyklad. W piecu indukcyjnym pokrytym tlenkiem magnezowym stapia sie zela¬ zo Armco, przy czym przez pokrywe z grafitu przeplywa argon. Po doprowadzeniu temperatu¬ ry do wartosci 1600° 1 10°C wytop blokuje sie *a pomoce krzemu. Nastepnie temperature dodatku doprowadza sie do zedanej wartosci. Po ustaleniu temperatury dodatku na poziomie 1600 - 5 C w czasie jednej minuty pobiera sie próbke do analizy, a nastepnie wprowadza go przez zanurzenie w plynnej stali w poetaci stalowej folii zawierajecej sprasowane lub zaglomerowane substancje tlenkowe lub mieszanine substancji tlenkowej i srodka re- dukujecego. Temperature stali utrzymuje sie na poziomie 1600°C £ 5°C za pomoce ogrzewa¬ nia w czasie trzech minut po dodaniu dodatku mieszaniny tlenek-srodek redukujecy. Po czym wylecza sie ogrzewanie, a po minucie pobiera sie do analizy próbki w ilosci okolo 0,47 litra i odlewa w postaci 45,36 kg /10,2 cm/ wlewki. Nastepnie próbki pochodzece ze srodkowej czesci wlewki, w jednej trzeciej czesci od dna poddaje sie badaniu mikroskopo¬ wemu i analizie chemicznej* Niektóre z nich bada sie mikroskopem elektronowym.Do plynnej stali dodaje sie mieszaniny róznych substancji tlenkowych zawierajecych niob, molibden, chrom l/lub wolfram oraz stopy krzemowo-wapniowe o czystosci przemyslo¬ wej albo przemyslowy gatunek krzemu w postaci sprasowanej lub zaglomerowanej. Dla po¬ równania etoeowano dodatki substancji tlenkowych zawierajece chrom, wolfram oraz moli¬ bden w postaci sprasowanej lub zaglomerowanej, tJ. dodatki nie zawierajece srodków re- dukujecych, które nie wchodze w zakres wynalazku. Otrzymane wyniki zestawiono w tablicy I.Z danych przedstawionych w tablicy I wynika wplyw mieszaniny tlenków niobu, chromu, molibdenu 1 wolframu razem ze srodkiem redukujacym, takim jak krzem lub etop krzemowo- -wapniowy na efektywnosc, ekonomicznosc oraz energochlonnosc podczas dodawania do plyn¬ nej etali. Rudy lub mineraly bogate w zedane pierwiastki lub ich tlenki mozna stosowac zamiast tlenku wytwarzanego na drodze chemicznej. Na przyklad Jako zródlo niobu mozna stosowac pirochlor. Nalezy zapobiegac lub co najmniej ograniczac do minimum kontakt z atmosfere lub ezlake, podczas dodawania do plynnej stali sprasowanej lub zaglomerowa¬ nej mieszaniny dodatków dla zapobiezenia utleniania srodka redukujecego. Wytwarzany pod¬ czas redukcji substancji tlenkowych tlenek wapnia pochodzecy ze stopu krzemowo-wapnio- wego wchodzi w reakcje z tlenkiem glinu pozostajec w stali odtlenionej glinem.136 121 Tablica I Tlenowe dodatki do stali 1 1 Stal weglowa; 0,16-0,20 % C 0,32-0,40 % Si 0,91-1,05 % Mn 0,044-0,054 % Al Stal weglowa; 0,90-0,12 % C 0,25-0,42 % Si 1,43-1,56 % Mn 0,046-0,061 % Al I Stal weglowa; 0,12-0,14 % C 0.10-0,21 % Si 0,81-0,86 % Mn 0,03-0,04 % Al ! Wsad 1 2 0779 I 0801 0802 0805 0806 0825 0826 0817 0818 0827 0863 0828 0829 Tlenek % /!/ ~ " Nb2°5 Nb2°5 Nb2°5 Mo03 MoO wo3 wo3 Nb2°5x Nb2°5 Nb2°5xx Nb205 Cr2°3 Cr2°3 50 70 70 80 100 60 100 50 70 1 60 50 1 Srodek /2/ redukujecy % \ 4 Ca-Si 50 ' Ca-Si 30 Si 30 Ca-Si 20 Ca-Si 20 Ca-Si 50 Ca-Si 30 Si 40 Ca-Si 50 Ca-Si 20 1 Sposób /3/ do¬ dawania 5 P B B B B B B . P , P P P B B Ilosc pier-J wiastka % 6 0,20 Nb 0,10 Nb 0,10 Nb 0,10 Mo 0,10 Mo 0,10 W 0,10 W 0,10 Nb 0,10 Nb 0,10 Nb 0,10 Nb 0,20 Cr 0,20 Cr [uzysk 1 pierwia¬ stka H3-Min.N \ 7 \ 95 9 87 85 69 90 60 80 80 80 90 35 60 /!/ Zródla tlenków: Nbp0 99 % czysty 100MxD 2 5 Mo03- wo.Nb2°5 Nb205 Cr2°3 XX Wolfram-tlenek molibdenu 45,4 % Mo, 10,64 % W, 2,17 % S, 0,009 % P, 2,1 % Si02 /produkt handlowy, UCC/. < 48M Tlenek wolframu - 79,5 % W /produkt handlowy, UCC/. <100M.-Niobie** pirochlor - 42,78 % Nb /analiza spektrogrefi- czna 10 % Ca, 1-10 % Na, 1-10 % Ti, 0,8-8 % Ce, 0,8-8 % Fe/, < 48M.HNioblcH pirochlor - 200 MxD.Handlowy tlenek chromu /Anglia/ - 67,72 % Cr, < 48M. /2/ srodek redukujecy: Stop krzamowo-wapniowy - 29,5 % Ca, 62,5 % Si, 4,5 % Fe, ilosci sladowe Mn, Ba, Al, C itp. 8MxD /Produkt handlowy, UCC/.Krzem 98 % czystosc /handlowy produkt UCC/# /3/ P: scisle upakowany w rozwijanej, stalowej folii B; Kostki prasowane w prasie recznej razem ze srodkiem wlezecym 1 opakowane w rozwi¬ janej, stalowej folii. Wszystkie dodatki wprowadzano przez zanurzenie w plynnej steli /4/ Przy dawkach - 0,10-0,20 %, dokladnosc danych procentowych odzyskanych pierwiastków wynosila £ 8 %.4 136 121 Zastrzezenia patentowe 1. Dodatek do plynnych stopów zelaza skladajecy sie z metalu wybranego z grupy obej¬ mujacej Nb, Mo, Cr i W,, znamienny t y m, ze zawiera zasadniczo zeglomerowanc mleezan.ine 20-80 % wagowych mialko rozdrobnionego tlenku jednego z metali, takich jak Nb, Mo# Cr oraz W z 20-80 % wagowymi mialko rozdrobnionego wapniowego materialu podlozowego, takiego jak stop krzemowo-wapniowy, weglik wapniowy lub cyjanamid wapniowy, tym, ze Jako tlenek zawiera tym, ze jako tlenek zawiera l»VO . tym, ze jako tlenek zawiera MoO^. tym, ze jako tlenek zawiera tym, ze jako tlenek zawiera 2* Dodatek wedlug zastrz. 1, znamienny Nb205. 3* Dodatek wedlug zastrz. 1, znamienny 4. Dodatek wedlug zastrz. 1, znamienny 5. Dodatek wedlug zastrz. 1, znamienny Cr2CY 6. Dodatek wedlug zastrz. 1, znamienny Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 cgz.Cena 100 zl PL PL PL PL PL PL PL PL