Шлакообразующая смесь для разливки стали в изложницы

 

ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ . РАЗЛИВКИ СТАЛИ В ИЗЛОЖНИЦЫ, включаю: щая силикокальций, плавиковый шпат, силикатную глыбу, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества поверхности слитка и уменьшения в стали неметаллических включений , смесь дополнительно содержит криолит и кокс при следукнцем соотношении ингредиентов, мас.%: Силикокальций8-12 Плавиковый шпат 28-32 Криолит. 13-17 Кокс3-7 Силикатная глыба Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, нввнтввн В

РЕСПУБЛИН аа (11) 4щ) С 21 С 5/54

ГОСУДАРСТИЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н *втвввнонт ввндвтвтъствн

8-12

28-32

13-17

3-7

Остальное (21) 3599875/22-02 (22) 03.06.83 (46) 07.01.85. Бюл; В 1 (72) А.Н. Иводитов, В Т. Сосипатров, А.А. Апымов, Р.М. Иыпьников, Г.Д. Быков, К.Н. Демидов и В.И. Панин (71) Череповецкий ордена Ленина и ордена Трудового Красного 3намени металлургический завод им. 150-летия СССР (53) 621.746.586(088.8). (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 471391, кл. С 21 С 5/54, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР

И 219468, кл. С 21 С 5/54. 1967. (54) (57) ШПАКООБРАЗУЮЩАЯ CMECb gg1$I

РАЗЛИВКИ СТАЛИ В ИЗЛОЖНИЦЫ, включающая силикокальций, плавиковый шпат, силикатную глыбу, о т л и ч а ю ш ая с я тем, что, с целью улучшения качества поверхности слитка и уменьшения в стали неметаллических включений, смесь дополнительно содержит криолит и кокс при следукнцем соотношении ингредиентов, мас.7:

Силикокальций

Плавиковый шпат

Криолит

Кокс

Силикатная глыба

1133299 шлат и силикатную глыбу (2J .

Недостатком известной смеси явля- 20 ется то, что она непригодна для использования при разливке нержавеющих марок стали. Присутствие в этой смеси марганцевой руды приводит к окислению титана и хрома, содержащихся в жидкой стали, окислы которых повышают вязкость шлакового покрова, что приводит к образованию дефектов на поверхности слитка. а также к увеличению содержания. в слитке неметалличес-gg ких включений.

Целью изобретения является улучше-ние качества поверхности слитка и уменьшение в стали неметаллических включений.

Для достижения поставленной цели шлакообразующая смесь для разливки стали в изложницы, включающая силикокальций, плавиковый шпат, силикатную глыбу, дополнительно содержит криолит и кокс при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Силикокальций

Плавиковый шпат

Криолит

Кокс

Силикатная глыба

8-12

28-32

13-17

3-7

Остальное

Химическим анализом образцов нержавеющей стали установлено,что неметаллические включения представляют собой в основном тугоплавкие окислы алюминия, хрома и титана. Содержание их в неметаллических включениях составляет, мас.7: Al>0> 15-50; Сг О

5-30; Ti02 10-30. Указанные окислы в процессе разливки стали образуют тугоплавкие скопления, которые, расИзобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при разливке стали в изложницы.

Известна смесь для разливки стали, содержащая плавиковый шпат, нефелин силикатную глыбу и древесный опии (1J .

Недостаток этой смеси заключается в том, что древесный опил при использовании композиции выделяет значительное количество вредных газов, в ре— зультате чего ухудшаются условия труда на разливочной площадке, Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является экзотермическая шла-15 кообразующая смесь, применяемая при раз.пивке стали и содержащая силикокальций, марганцевую руду, плавиковый полагаясь в поверхностном слое металла слитка, снижают его качество и, как следствие, способствуют появлению дефектов в холоднокатанном листе, Избежать образования дефектов можно путем создания условий для перевода тугоплавких соединений (скоплений) в легкоплавкие с температурой их плавления ниже температуры затвердевания сталй на 350-450 С. Окислы алюо миния, хрома и титана в присутствии достаточного количества свободных окислов кремния и при необходимой температуре легко образует сложные силикатные включения с низкой температурой плавления. Следовательно, преобладающим компонентом в рафинирующей смеси должен быть кремнезем, вводимый в смесь в виде силикатной глыбы.

Однако повышение содержания окислов кремния в шлаке приводит к увеличению вязкости последнего. Элементами, способствующими снижению вязкости шлакового расплава, являются фтор, натрий и калий. Ука-анные элементы введены в шпакообразуюшую смесь в виде плавикового шпата и криолита.

При содержании в смеси плавикового

UIIIBI à в количестве, меньшем 28 мас.7, образующийся шлак обладает повышенной вязкостью. Введение в смесь плавикового шпата в количестве, большем

32 мас.7, создает опасность выделения в атмосферу цеха вредных соедине.— ний фтора.

Криолит с т.пл . 1100 С является эффективным растворителем тугоппавких окислов алюминия и титана и одновременно выполняет функцию разжижи теля шлакового расплава. При содержании криолита в смеси в количестве, меньшем 13 мас.7., не достигается эффект снижения вязкости шлака и ассимиляции неметаллических включений.

Содержание криолита в смеси в коли.честве, большем 17 мас.7., не оказывает существенного влияния на вязкость шлака и способствует увеличению стоимости шлакообразующей смеси.

Введение кокса в состав шлакообразуюшей смеси способствует сниже.нию межфазного натяжения между металлом и шпаком.

Учитывая, что углеродсодержащие материалы обладают высокой те лопроводностью, а углерод имеет низкую растворимость в жидком шлаке, кокс устраняет спекание компонентов смеси

1133299

10 в момент .присадки ее на зеркало металла в изложнице. Все зто позволяет быстро выравнять температурый градиент по всему слою жидкого шлака, делая его однородным с.самого начала процесса разливки, вследствие чего шлак покрывает ровным слоем стенки изложницы, создавая условия для равномерной кристаллизации форьмрующейся корочки слитка, что способствует получению качественной поверхности литого металла, При содержании кокса в смеси менее 3 мас.7 наблюдается ее спекание в процессе засыпки на зеркал металла. Содержание кокса в смеси более 7 мас.7. нежелательно, так как при этом возникает опасность науглероживания металла слитка.

Вместо кокса могут использоваться 21 графит,. антрацит и другие углеродсодержащие материалы, содержание летучих в которых не превышает 87.

С целью быстрого нагрева и расплавления смеси в ее состав введен силикокальций. Количества силикокальция, а также силикатной глыбы и плавикового шпата определяются основностью (СаО/

/Si0 ) полученного шлакового расплава, Установлено, что поглощение шлаком тугоплавких неметаллических включений алюминия, титана и хрома наилучшее яри основности шлака в пределах 0,35"

Р,55.

При содержании в смеси силикокаль35 ция в количестве, меньшем 8 мас.7,за медляется процесс образования,шлакового расплава, что может привести к образованию поверхностных дефектов в данной части слитка. Увеличение содержания силикокальция сверх 12 мас,Ж повышает стоимость смеси, не оказывая существенного влияния на свойства шлакового расплава и качество слитков. 45

В табл. 1 приведены составы известной 1 и предлагаемых 3-5 смесей.

Все исходные материалы для приготовления смеси измельчаются до крупности менее 200 меш., тщательно перемешиваются и расфасовываются в бумажные или полиэтиленовые мешки для транспортировки и засыпки на дно изложниц перед разливкой стали. Возможна засыпка смеси с помощью приспособлений или люнкеритных черпаков.

В табл. 2 представлены результаты испытаний смесей, приведенных в табл.

1, при разливке нержавеющей стали марки 12х18Н10Т в изложницы для слитков массой 13100 кг.

Приведенные в табл. 2 данные свидетельствуют о том, что применение предлагаемой смеси при разливке нержавеющей марки стали позволяет получить более чистую сталь по неметаллическим включениям и понизить количест. во дефектов проката, При применении смеси 2, по сравнению с известной 1, ухудшается поверхность слитка как по количеству чистых граней слябов, так и по общему браку холоднокатаного листа, вследствие повышения вязкости шлакового расплава и значительной прилипаемости его к изложнице..Применение смеси 6 не позволяет уменьшить количество неметаллических включений в стали по сравнению с известной, так как повышенная ооновность шлака (1, 11) не способствует поглощению тугоплавких включений алюминия, титана и хрома. Поэтому .оптимальными составами предлагаемой шлакообразующей смеси являются составы 3-5.

Таким образом, предлагаемая шлакообразующая смесь способствует улучшению качества поверхности слитка и уменьшению в стали неметаллических включений.

Применение изобретения позволяет получить экономический эффект в размере 6,51 руб./т стали.

1133299

Таблица 1

Смесь Количество ингредиентов смеси, мас.Х

Силикат- Криолит ная глыба

Плавиковый шпат

Кокс

32

26

48

10

30

12

32

14

19

Таблица 2 г

Смесь

Количество неВязкость шлака при 1500 С, Па

Брак листа, 7

Чистых граней слябов, 7.

5,2

1,3

0,0152

1,8

0,0082

3,7

1,6

3,2

0,00627

23,4

0,7

i 3

0,00429

37,0

0,8

0,00742

0,6

21,2

0,6

16 3

0,8

0,0135

0,5

Составитель В. Мальков

Техред T. Маточка

Редактор Н. Джуган

Корректор В. Гирняк

Заказ 9924/25 Тираж 552

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Марганце- Силикокальвая руда ций

1. металлических включений,X к металлу

Качество слябов и холоднокатанных листа