МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

НОВЫЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ СПЛАВЫ

ВТОРИЧНОГО АЛЮМИНИЯ

И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ

Мариуполь

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ

1. Наименование: «Новые синтетические сплавы вторичного алюминия и их использование в черной металлургии».

2. Ключевые слова: УТИЛИЗАЦИЯ, ФЕРРОАЛЮМИНИЙ, ТИПОРАЗМЕР, ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫЙ РАСПЛАВ, РАСКИСЛЕНИЕ, ЛЕГИРОВАНИЕ, СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫЙ КОВШ, КАЧЕСТВО СТАЛИ.

3. Назначение: Утилизация вторичного и рудного сырья, содержащего алюминий, экономия алюминия при раскислении и легировании стали, повышение качества стали.

4. Область применения: Черная металлургия: процессы раскисления и легирования стали.

5. Описание и основные технико-экономические показатели: Из-за дефицита и соответствующего удорожания алюминия в последние годы начали интенсивно развиваться утилизация и переработка вторичного сырья для производства раскислителей, содержащих алюминий, взамен чушкового вторичного алюминия АВ-87.

Эффективность алюмосодержащих раскислителей зависит от их физико-химических и механических свойств в твердом и жидком состояниях. Эти свойства должны отвечать условиям необходимости и достаточности. Условие необходимости заключается в получении заданной плотности сплава, приближенной к плотности жидкого металла и всегда большей, чем плотность печного или ковшевого шлака (r³ 3,5 г/см3). Соблюдение этого условия необходимо для предупреждения вторичного окисления алюминия за счет атмосферного кислорода, которое неминуемо происходит при использовании чушкового алюминия и плавления его на поверхности покровного шлака. Условие достаточности определяется структурно-химическим состоянием сплава при температурах жидкого металла.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Анализ структурно-химического состояния металлургических фаз посредством полигональных диаграмм состояния бинарных и многокомпонентных систем позволяет оценить термическую стабильность и химическую активность фаз сплава и, следовательно, технологическую эффективность процессов раскисления и легирования стали. Кроме того, сплавы с конгруэнтным плавлением, состав которых отвечает интерметаллидам в сингулярных точках линии ликвидуса бинарных/квазибинарных диаграмм, отличаются высокой стабильностью (не склонны к самораспаду при длительном хранении и транспортировке), что повышает их эксплуатационные свойства и коммерческую ценность. Таким образом, условие достаточности достигается при соответствии химического состава сплава стехиометрическому составу с конгруэнтной точкой плавления с максимальной термической и структурной стабильностью в жидком состоянии.

Эти два условия (необходимости и достаточности) положены в основу получения новых синтетических ферроалюминиевых сплавов из вторичного сырья с определенным соотношением основных компонентов.

Номенклатура предлагаемых ферроалюминиевых сплавов включает такие марки: ферроалюминий типа «фераль», ферросиликоалюминий типа «сифераль», специальные сплавы типов «карбофераль», «кафераль», «магфераль», «тифераль» и др., которые изготавливаются по ТУ У 27.3-13533123-001-2004. Продукция поставляется потребителю в виде слитков заданного типоразмера, брикетов, порошковых компакт-материалов в стальной оболочке из отсевов ферросплавов и лигатур, а также гранулированного алюминия (порошковые проволоки диаметром 10-15 мм).

Предлагается также сквозная инновационная технология раскисления и легирования стали, заключающаяся в поэтапной, последовательной ковшевой обработке стали разными типами раскислителей, которые содержат алюминий. При этом на первом этапе присадку ферроалюминия определенного состава дают в начале выпуска плавки перед ТШС (твердыми шлакообразующими смесями), на втором - во время выпуска после добавления ТШС, а на последнем - в ковш после выпуска плавки. Существенным отличием этой технологии является порционное распределение количества алюминия по типам раскислителя, что повышает эффективность раскисления и легирования стали алюминием.

Данное технологическое предложение позволяет получать эффективно действующие недорогие несаморазрушающиеся синтетические алюминиевые сплавы из вторичного сырья и раскислять ими сталь в промышленных условиях, что обеспечивает снижение количества забракованных слитков, дополнительной обрези и уменьшение брака готовой продукции.

6. Иллюстрации: отсутствуют.

7. Сопоставление с аналогами и преимущества: Исследования и промышленное использование новых синтетических сплавов вторичного алюминия, в частности ФА-30, взамен чушкового алюминия АВ-87 на металлургических предприятиях Донбасса показали следующие преимущества:

- полностью исключается «физические потери» по субъективным причинам «склад - стальковш»;

- хорошо вписывается в существующие механизированные способы ввода ферросплавов и полностью исключает тяжелый ручной труд, который используется при присадке чушкового алюминия;

- усвоение алюминия из ФА-30 превышает усвоение алюминия из АВ-87 в 1,5-2,0 раза и составляет 40-45 % с одновременным улучшением усвоения марганца и кремния до 10 % каждого;

- коэффициент замены ферроалюминием ФА-30 чушкового алюминия АВ-87 (в зависимости от вида сталеплавильного процесса и марки выплавляемой стали) составляет не более 1,2-1,6 по чистому элементу.

8. Потребители: Предприятия черной металлургии, чугуно-сталелитейные заводы, машиностроительные заводы с металлургическим производством.

9. География предполагаемого рынка: Украина, страны ближнего и дальнего зарубежья.

10. Правовая охрана:

Свідоцтво ПА № 000 «Методика построения полигональных диаграмм состояния бинарных металлургических систем» 14.03.2000 г.

Патенты на изобретения:

№ 000 7С22С35/00, С21С7/06. Сплав для розкислювання та легування сталі і чавуну „фероалюміній”. 2004.-Бюл.№3;

№ 000 МПК(2006) С21С7/06, С21С1/00, С21С7/064 Спосіб одержання комплексного розкислювача синтекора- феросилікоалюмінію для спокійних і киплячих сталей. 2006.- Бюл. №4.

Декларационные патенты на полезную модель:

№ 000 С21С7/06 Спосіб одержання комплексного розкислювача синтекора-феросілікоалюмінію для спокійних і киплячих сталей. 2005.- Бюл.№4;

№ 000 С21С7/06 Феросплав вторинного алюмінію «фераль» для розкислення і легування чавуну і сталі. 2005.- Бюл. №10;

№ 000 С21С7/06 Спосіб розкислення алюмінієм мартенівської сталі. 2005.- Бюл. №10.

№ 000 С21С7/06 Спосіб розкислення та легування конвертерної сталі алюмінієм. 2006.- Бюл. №1;

№ 000 С21С7/06 Спосіб розкислення алюмінієм спокійних марок сталі. 2006.- Бюл. №8;

№ 000 С21D1/00 Спосіб позапічної обробки сталі. 2006.- Бюл. №12;

№ 000 МПК(2007) С22С21/00 Сплав вторинного алюмінію – феросилікоалюмінію «сифераль». 2007.- Бюл. №2.

11. Предлагаемые условия реализации технологического предложения: Контракт.

12. Срок действия предложения: Не ограничен.

13. Контакты:

Телефон: (0629) 44 64 98.

Факс: (0629) 52 99 24, 34 52 94.

Электронная почта: *****@***edu