Интенсификатор кипения стали

 

ИНТЕНСИФИКАТОР КИПЕНИЯ СТАЛИ, содержащий углеродсодержаний матери ал,, отличающийся . тем, что, с целью повышения прочности брикета и его реакционной способности , он дополнительно содержит каиенноугольную препарированную смолу при следук 1ем соотноиении компонентов , мас.%: Каменноугольная препарированная смола5т10 Углеродсодержащий материал Остальное

„, Я0„„1069927 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

МЯ)В 223.7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Остальное

ГОСУДРРСТЯЕННЫЙ НОМИТЕТ ОССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21! 3455718/22-02 (22! 24.06.82 (46! 30.01.84. Бюл. 9 4 (72) В.С.Campo, M.М.Перистый, В, М, Сафонов, С. Й. Тимсыенко, В. А. Зайцев и В. В. Приходько . (71) Донецкий ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт . (53! 621. 746. 58 (088. 8 (56! 1.Авторское свидетельство СССР

9 749549, кл. В 22 D 7/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

М 451747, кл. С 21 С 5/00, 1975. (54! (57! ИНТЕНСИФИКАТОР КИПЕНИЯ

СТАЛИ, содержащий углеродсодержащий материал,. отличающийся тем, что, с целью повыаения прочности брикета и его реакционной способности, он дополнительно содержит каменноугольную препарированную смолу при следующем соотнсыении компонентов, мас.Ъ:

Каменноугольная препарированная смола 5-,10

У гл еродс од ержащий материал

1069927

Применение углерода не увеличивает количества шлака в изложнице и дает возможность снизить концентрацию кислорода в стали и оксидных неметаллический включений в слитке.

При различных вариантах разливки кипящей стали (сверху или сифоном ) подача брикета на зеркало леталла или в донную часть слитка вызывает реакцию между монолитным углеродистым интенсификатором и растворенным в стали кислородом. В результате интенсивной, циркуляции металла формирующейся на границе кристаллов пузыри СО отрываются от растущего фронта кристаллизации, что предотвращает их захват кристаллизирующимся металлом и образование сотовых пузырей °

Брикет не разрушается при контакте с жидким металлом. Это исключает вынос углерода иэ изложницы.и при необходимой прочности брикета обеспечит постепенную подачу .углерода в расплав в течение всей разливки, причем именно в зону, где действие

его будет реализовано наиболее эффективно. Наличие связующего из-эа выделения летучих предохраняет брикет от намораживания шлака и металла, интенсифицирует перемешивание металла у поверхности брикета и массопередачу углерода в расплав °

На плавках, на которых металл вспенивается в изложнице, действие брикета приводит .к гашению пены.

Каменноугольная препарированная смола используется не только в качестве связующего, но также как активный компонент интенсификатора.

В зависимости от ее расхода формируются физико-механические свойства материала: прочность, пористость, реакционная способность и др.

При содержании связующего менее вес.5% затруднено получение необходимой механической прочности брикета интенсификатора, так как не обеспечивается достаточная площадь связующего с.основой. Такие брикеты разрушаются при выдаче из пресса, транспортировке их на разливку, а также при контакте с ме аллом.

Если в составе интенсификатора кипения препарированная каменноугольная смола находится в пределах

5-10%, брикеты имеют необходимую ме-. ханическую.прочность и высокую реакционную способность.При контакте с жидким металлом на поверхности брикета интенсификатора кипения из-за отгонки летучих при нагреве каменно.угольной смолы не происходит намораживания шлакометаллической корочки.

В дальнейшем кипение происходит в основном за счет взаимодействия углерода интенсификатора с растворенным в металле кислородом.

5-10

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству кипящей стали.

Известны интенсификаторы кипения стали f13 для увеличения скорости наполнения изложниц при разливке, 5 которые вводят в изложницу в начале или .по ходу наполнения в виде порошков или брикетов, например, содержащих, вес.Ъ:

Окапина 75-80

Натриевая селитра 12-18

Плавиковый шпат 1-2

Известь Остальное

Применение интенсификаторов, содержащих окислительные и шлакообразующие компоненты, вызывает повыше ние концентрации кислорода в стали и ухудшение по этой причине внутренней структуры слитка. шпак затрудняет химическое закупоривание слитков, при раскипаниях металла после окончания наполнения изложницы возможно затягивание его в тело слитка, а также накипает на рабочую поверхность .изложниц, особенно в местах ее разгара, вызывая при следующей разливке выход сотового пузыря на поверхность слитка.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является О .интенсификатор кипения, состоящий из углеродсодержащего материала, а именно углеродистого порошка f?3.

Однако углеродистый порошок частично выносится горячими газами иэ изложницы, ухудшая санитарные усло- З5 вия на разливке.

Реакция окисления углерода предшествует его растворение в стали (как и кислорода при окислительных смесях J и перенос циркуляционными 40 потоками в глубинные объемы слитка, где действие его неэффективно из-за повышенного ферростатического давления .

По этой же причине возможно науглерожи- ванне металла, которое для низкоуглеро- 45 дистой кипящей стали нежелательно.

При применении углеродистого порошка часто наблюдается вспенивание металла и шлака в изложнице, что приводит к необходимости добавок алюминия по ходу разливки и образованию пленки на поверхности слитка.

Цель изобретения - повышение прочности брикета и его реакционной способности.

Укаэанная цель достигается тем, что интенсификатор кипения стали, содержащий углероддодержащий материал, дополнительно содержит каменноугольную препарированную смолу при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Каменноугольная npenapu-

+ рованная смола

Углеродсадержащий материал Остальное 65

1069927

При содержании препарированной смолы более 10% брикеты разрываются гаэажи при ко n акте с жидким металлом иэ-эа интенсивной отгонки летучих веществ связующего.

Интенсификатор указанного состава целесообразно использовать при разливке кипящей стали в изложнице. Он позволяет снизить и стабилизировать в более узких пределах окисленность металла. Содержание кислорода в стали снижается на 20-30, а расход алюминия - на 35-45% ° Толщина беспузыристой корки слитка увеличивается в 1,5-2 раза.

Пример . Углеродистые брике-.. ты интенсификатора кипения стали изготавливают иэ кокса с размерами частиц 0-5 MM и каменноугольной

Состав интенсификатора, вес.%

Влажность, % от массы брикета

Прочность на раэдавливание, кг/см

Каменноугольпри 20 С при 100 С рованная смола

Интенсифика тор

Кокс

0,8

180

200

Из в ест ный

П редлаг а емый

7,5

150

92,5

0,5

230

0,2

100

250

И э в естйый " Полностью размок

30

"Брикеты выдерживали в воде в течение 4 ч. Состав известного брикета, %: кокс 25; плавиковый шпат 5; окалина 10; сидерит б0. талла с образованием "голенищ". В

45 конце наполнения этой изложницы присаживали алюминий для осадки пены. В изложницах с предлагаемыми интенсификатором было значительно меньше шпака, причем шлак был более

50 жидкоподвижным вплоть до химического эакупоривания слитков.

В табл. 2 приведены результаты промышленного опробования при5 лагаемого интенсификатора кипения стали при разливке в 8-тонные изложницы. сифоном.

Опробирование указанного интен-. сификатора кипения проводили при разливке кипящей стали сифоном в

8-тонные слитки сверху в 20-тонные слябовые слитки.

Наблюдения показали, что характерное кипение в изложницах с предлагаемым интенсификатором начинается сразу же при попадании первой порции металла и проходит без вспенивания. В то же время, при применении окислитепьного интенсификатора кипения наблюдалось вспенивание мепрепарированной смолы.в количестве

5; 7,5 и 10 вес. %.После смешения указанных компонетов в течение 20 мин массу подают на гидравлический пресс для or5 неупоров модели HP-7 с максимальным усилием 1500 r. Удельное давление прессования составляет 230 кг/см .

Размеры брикета 310Х 310Х 100 мм .

Прочность брикетов составляет 200fQ 250 кг/см, При транспортировке и использовании брикеты не разрушаются. Кроме того, наличие смолы в составе ьнтенсификатора предохраняет брикеты от проникновения в них. влаги.

В табл. 1 приведены результаты, испытаний предлагаемого и известного-интенсификатора кипения.

Т а б л и ц а 1

1069927

Таблица 2

Характеристика разливки

Состав интенсификатора, вес.%

Интенсифика— тор

Количество Количество шлака в иэ- алюминия на ложнице, % химзакупоривание, %

Содержание кислорода в металле, %

Каменноугольная препарированная смола

Кокс

Предлагаемый

0,029

45

92,5

0,022

7,5

10

О,. 025

0,040

90

100

100

Известный

Составитель Г. Борисов

Редактор Л.Лежнина Техред И.Метелева Корректор И.Эрдейи

Заказ 11 15/15 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного ксмитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5.Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4

Как видно из табл. 2, при приме-, нении иитенсификатора кипения предлагаемого состава содержание кислорода в металле на 20-30% ниже. Рас- ход алюминия на химзакупоривание был более стабильным и на 35-45% ниже чем при применении известного интенсификатора. Подрубка угловых темплетов показала, что толщина беспузыристой корки опытных слитков была в пределах 15«25 мм против

6-15 мм на слитках с известным интенсификат ором.

Таким образом, использование интенсификатора кипения из кокса (основа ) и 5-10% каменноуголь.ной пре 5 парированной смолы позволяет снизить и стабилизировать окисленность металла, увеличить толщину беспузыристой эоны слитка и улучшить качество его поверхности, уменьшить расход алюминия на химзакупоривание.

Экономический эффект составляет

124000 руб. в год.