Экзотермическая шлакообразующая смесь

 

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ для разливки спокойной стали в изложницы сверху, содержащая алюминиевый порошок, окислитель , силикатную глыбу, плавиковый шпат и доменный шлак, отличающаяся тем, что, с целью снижения стоимости смеси и улучшения санитарно-гигиенических условий, она содержит в качестве окислителя низкосернистый железорудный концентрат при следуюшем соотношении ингредиентов, мае. %: Алюминиевый порошок 10-15 Низкосернистый железорудный концентрат20-25 Силикатная глыба20-25 Плавиковый шпат18-22 Доменный шлак 20-25

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D В 22 D 27/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

Сд

СР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЮИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2859950/22-02 (22) 26.12.79 (46) 30.11.83. Бюл. № 44 (72) В. Г. Антипин, Н. Ф. Бахчеев, С. М. Швейкин, В. Ф. Коротких, В. П. Ногтев и Г. Г. Чугунников (71) Магнитогорский дважды ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени металлургический комбинат им. В. И. Ленина (53) 621.746.5 (088.8) (56) 1. Сталеплавильное производство».

Межвузовский сборник. Кемерово. Изд-во

Кузнецкого политехнического института, 1975, с. 117-123 (смесь № 1, 2, 6-9).

2. «Проблемы стального слитка». М., «Металлургия», 1974, № 5, с. 454 -456.

„„SU„„1057180 А (54) (57) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ для разливки спокойной стали в изложницы сверху, содержащая алюминиевый порошок, окислитель, силикатную глыбу, плавиковый шпат и доменный шлак, отличающаяся тем, что, с целью снижения стоимости смеси и улучшения санитарно-гигиенических условий, она содержит в качестве окислителя низкосернистый железорудный концентрат при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Алюминиевый порошок 10-15

- Низкосернистый железорудный концентрат 20-25

Силикатная глыба 20-25

Плавиковый шпат 18-22

Доменный шлак 20-25

10571

10-15

20-25

20-25

18-22

20-25

Состав смеси, вес, В

Характеристика смесей

Пример

Температу- Термичра плав- ность ления,"С

Силикатная глыба

Пла- Доменви- ный ковый шлак шпак

Марганцевая руда низ ко-. сернистый железорудный концентрат люминиевый порошок известный

20 23

1 17

Предлагаемый

25 25 27,5 1120-1150

25 20 25 1150-1180

25 20 20 1170-1190

2 7,5 15

3 10 20

4 15 20

Недостаточная

Недостаточная

Достаточная

То-же

5 15 25 б 17,5 25

7 15 27

8 15 23

9 12,5 22,5

20 1180-1200

22,5 1190-1220

20 1190-1230

20 1180-1200

22,5 1180-1200

20 20

20 20

20 18

20 22

22,5 20

II

П

1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к обработке стали шлаковыми смесями, и может быть использовано при спокойных разливках сталей в изложницы сверху.

Известны экзотермические шлакообразуюгцие смеси, состоящие из стальных окислителей (натриевая селитра), восстановителей, (силикокальций, ферросилиций), наполнителей и разжижителей (1).

Недостатками перечисленных смесей 10 являются сложность состава, токсичность (при разложении натриевой селитры выделяются токсичные окислы азота ) и высокая стоимость смесей (до 5-6 руб. на 1 т стали).

Известна экзотермическая шлакообразуюгцая смесь, используемая на Магнитогорском комбинате при разливке спокойных сталей. Смесь состоит из алюминиевого порошка, марганцевой руды, силиката натрия, плавикового шпата и доменного шлака (2) .

Однако указанная смесь является дорогой, так как содержит большое количество алюминиевого порошка и дефицитную марганцевую руду, и токсичной (в процессе разливки стали при разложении марганцевой руды выделяются вредные для организма человека легколетучие окислы марганца) . Кроме того, в некоторых случаях нежелателен переход в сталь восстановленного из шлакообразующей смеси марганца, так как это приводит к непопаданию 30 в заданный химический состав.

Цель изобретения — снижение стоимости экзотермической шлакообразующей смеси и улучшение санитарно-гигиенических условий при разливке стали через шлак.

Поставленная цель достигается за счет использования экзотермической шлакообразующей смеси, содержащей алюминиевый порошок, силикатную глыбу, плавиковый шпат, доменный шлак и в качестве окислителя — низкосернистый железорудный концентрат при следующем соотношении ингредиентов, мас, %:

Алюминиевый порошок

Низкосернистый железорудный концентрат

Силикатная глыба

Плавиковый шпат

Доменный шлак

Температура начала и конца плавления шлакообразующей смеси составляет 11801200 С, а вязкость при температурах разливки стали составляет 2-5 П.

При содержании в шлакообразующей экзотермической смеси (ЭШС) алюминиевого порошка менее 10% выделяющегося тепла от экзотермических реакций окисления алюминия в начальный период слива металла в изложницу недостаточно, что отрицательно сказывается на качестве металла.

Данные по составу и свойствам испытуемых смесей представлены в таблице.

20 20 1180-1200 Достаточная

1057180

Составитель В. Яковлев

Редактор М. Янович Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 9443/13 Тираж 813 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При содержании в ЭШС алюминия более 15о/о (пример 6) образуется избыток горючего, что приводит к увеличению стоимости смеси.

При содержании в ЭШС низкосернистого железорудного концентрата менее 20 /o (пример 2) образуется недостаток окислителя для полного сгорания алюминиевого порошка. В смесях используют низкосернистый железорудный концентрат фракции

0-0,2 мм Соколовско-Сарбайского горнообогатительного комбината (содержание высших окислов железа не менее 60о/о, серы— не более 0,27 /o).

При содержании в ЭШС низкосернистого железорудного концентрата более 25 /в (пример 7) образуется избыток окислите- 15 ля, повышается температура плавления смеси, возможно загрязнение металлов оксидами.

При содержании в ЭШС плавикового шпата ниже 18о/о, доменного шлака и силикатной глыбы ниже 20о/о ухудшаются вязкост20 ные свойства шлакообразующей смеси.

При содержании в ЭШС плавикового шпата более 22 /о, доменного шлака и силикатной глыбы более 25 /o повышается тем- 2к пература начала и конца плавления смеси.

Состав смеси и пределы содержаний ее ингредиентов определены из условия достаточной термичности и невысокой при этом температуры начала и конца плавления 30

ЗШС. Такие условия обеспечивают быструю скорость формирования жидкой ЭШС для предупреждения загрязнения неметаллическими шлаковыми включениями данной части слитка в условиях скоростной разливки спокойной стали. 35

Оптимальный состав ЭШС (пример 9) содержит, /о. алюминиевый порошок 12,5 низкозернистый железорудный концентрат, 22,5, плавиковый шпат 20; доменный гранулированный шлак 22,5; силикатная глыба 22,5.

На плавках с разливкой металла сверху через известную смесь (пример 1) в одну изложницу загружают шлакообразующуюся смесь по изобретению. Расход смесей одинаковый и составляет 3,2 кгт стали.

В процессе разливки стали из изложниц с предлагаемой смесью дымовыделений значительно меньше, чем из излоЖниц с известной смесью.

Для металлографического исследования из слябов сравниваемых слитков вырезают пробы металла с различных горизонтов.

Качество ма кроструктуры, чистота по неметаллическим включениям и химическая неоднородность одинаковые.

Данные опытов позволяют провести испытания в опытно-промышленном масштабе. С экзотермической смесью по изобретению разлили 58 тыс. т спокойных сталей (20 сц, 20 кот, 10 сп, стЗсп и 08Ю).

Качество металла оценивают по наличию поверхностных дефектов на слябовых заготовках. Качество поверхности опытного и контрольного металла одинаковое. Механические свойства готовой продукции находятся н а одном у ров н е.

Экономический эффект за счет снижения в экзотермической смеси количества алюминиевого порошка и использования низкосернистого железорудного концентрата вместо марганцевой руды составляет соответственно 0,05 и 0,02 руб. на 1 т стали.

При выплавке 1 млн. тонн стали экономия за 1 год составит 70 тыс. руб.