Фахівці розробили нові синтетичні сплави вторинного алюмінію для їх використання в чорній металургії.
Із-за дефіциту і відповідного дорожчання алюмінію останніми роками почали інтенсивно розвиватися утилізація і переробка вторинної сировини для виробництва розкислювачів, що містять алюміній, замість чушкового вторинного алюмінію АВ-87.
Ефективність алюмосодержащих розкислювачів залежить від їх физико-хімічних і механічних властивостей в твердому і рідкому станах. Ці властивості повинні відповідати умовам необхідності і достатності. Умова необхідності полягає в отриманні заданої щільності сплаву, наближеної до щільності рідкого металу і завжди більшої, ніж щільність пічного або ковшевого шлаку (r? 3,5 г/см3). Дотримання цієї умови необхідне для попередження вторинного окислення алюмінію за рахунок атмосферного кисню, яке неминуче відбувається при використанні чушкового алюмінію і плавлення його на поверхні покривного шлаку. Умова достатності визначається структурно-хімічним станом сплаву при температурах рідкого металу.
Аналіз структурно-хімічного стану металургійних фаз за допомогою полігональних діаграм стану бінарних і багатокомпонентних систем дозволяє оцінити термічну стабільність і хімічну активність фаз сплаву і, отже, технологічну ефективність процесів розкислювання і легування стали. Крім того, сплави з конгруентним плавленням, склад яких відповідає інтерметаллідам в сингулярних точках лінії ліквідуса бінарних/квазібінарних діаграм, відрізняються високою стабільністю (не схильні до самораспаду при тривалому зберіганні і транспортуванні), що підвищує їх експлуатаційні властивості і комерційну цінність. Таким чином, умова достатності досягається при відповідності хімічного складу сплаву стехіометричному складу з конгруентною точкою плавлення з максимальною термічною і структурною стабільністю в рідкому стані.
Ці дві умови (необхідності і достатності) покладені в основу отримання нових синтетичних ферроалюмінієвих сплавів з вторинної сировини з певним співвідношенням основних компонентів.
Номенклатура пропонованих ферроалюмінієвих сплавів включає такі марки: фероалюміній типу ЀферальЀ, ферросилікоалюміній типу ЀсиферальЀ, спеціальних сплавів типів ЀкарбоферальЀ, ЀкаферальЀ, ЀмагферальЀ, ЀтіферальЀ і ін., які виготовляються по ТУ У 27.3-13533123-001-2004. Продукція поставляється споживачу у вигляді злитків заданого тіпоразмера, брикетів, порошкових матеріалів компакт-диска в сталевій оболонці з відсіву феросплавів і лігатур, а також гранульованого алюмінію (порошкові дроту діаметром 10-15 мм).
Пропонується також крізна інноваційна технологія розкислювання і легування стали, що полягає в поетапній, послідовній ковшевой обробці стали різними типами розкислювачів, які містять алюміній. При цьому на першому етапі присадку ферроалюмінія певного складу дають на початку випуску плавки перед ТШС (твердими шлакотворними сумішами), на другому - під час випуску після додавання ТШС, а на останньому - в ківш після випуску плавки. Істотною відмінністю цієї технології є порційний розподіл кількості алюмінію по типах розкислювача, що підвищує ефективність розкислювання і легування стали алюмінієм.
Дана технологічна пропозиція дозволяє одержувати ефективно діючі недорогі синтетичні алюмінієві сплави, що несаморуйнуються, з вторинної сировини і розкислювати ними сталь в промислових умовах, що забезпечує зниження кількості забракованих злитків, додаткової обрезі і зменшення браку готової продукції.
Зіставлення з аналогами і переваги: Дослідження і промислове використання нових синтетичних сплавів вторинного алюмінію, зокрема ФА-30, замість чушкового алюмінію АВ-87 на металургійних підприємствах Донбасу показали наступні переваги:
- повністю виключається Ѐфізичні втратиЀ з суб'єктивних причин Ѐсклад - стальковшЀ;
- добре вписується в існуючі механізовані способи введення феросплавів і повністю виключає важку ручну працю, яка використовується при присадці чушкового алюмінію;
- засвоєння алюмінію з ФА-30 перевищує засвоєння алюмінію з АВ-87 в 1,5-2,0 разу і складає 40-45 % з одночасним поліпшенням засвоєння марганцю і кремнію до 10 % кожного;
- коефіцієнт заміни ферроалюмінієм ФА-30 чушкового алюмінію АВ-87 (залежно від виду сталеплавильного процесу і марки сталі, що виплавляється) складає не більше 1,2-1,6 по чистому елементу.
Споживачі: Підприємства чорної металургії, чугуно-сталеливарні заводи, машинобудівні заводи з металургійним виробництвом.
Географія передбачуваного ринку: Україна, країни ближнього і далекого зарубіжжя.
Правова охорона:
Свідоцтво ПА Ѐ2825 ЀМетодика побудови полігональних діаграм стану бінарних металургійних системЀ 14.03.2000 р.
Патенти на винаходи:
- 45937 7С22С35/00, С21С7/06. Сплав для розкислювання та легування сталі і чавуну Ѐфероалюміній”. 2004.-Бюл.Ѐ3;
- 75522 МПК(2006) С21С7/06, С21С1/00, С21С7/064 Спосіб одержання комплексного розкислювача синтекора- феросилікоалюмінію для спокійних і киплячих сталей. 2006.- Бюл. Ѐ4.
Декларативні патенти на корисну модель:
- 6198 С21С7/06 Спосіб одержання комплексного розкислювача синтекора-феросілікоалюмінію для спокійних і киплячих сталей. 2005.- Бюл.Ѐ4;
- 9593 С21С7/06 Феросплав вторінного алюмінію ЀферальЀ для розкислення і легування чавуну і сталі. 2005.- Бюл. Ѐ10;
- 9970 С21С7/06 Спосіб розкислення алюмінієм мартенівської сталі. 2005.- Бюл. Ѐ10.
- 11857 С21С7/06 Спосіб розкислення та легування конвертерної сталі алюмінієм. 2006.- Бюл. Ѐ1;
- 16746 С21С7/06 Спосіб розкислення алюмінієм спокійних марок сталі. 2006.- Бюл. Ѐ8;
- 19470 С21D1/00 Спосіб позапічної обробки сталі. 2006.- Бюл. Ѐ12;
- 20644 МПК(2007) С22С21/00 Сплав вторінного алюмінію - феросилікоалюмінію ЀсиферальЀ. 2007.- Бюл. Ѐ2.
Пропоновані умови реалізації технологічної пропозиції: Контракт.
