Шлакообразующая смесь для разливки легированных сталей

 

1Ш1АКООБРАЗУЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАЗЛИВКИ ЛЕГИРОВМ1НЫХ СТАЛЕЙ, включакицая фторсодержащий материал,огнеупорный материал на основе оксида кремния, о тлич ающая ся тем, что, с целью повышения качеЬтва поверхности слитка, в тон числе донной части за счет снижения температуры плавления смеси и сокращения времени формирования ее шлакового расплава, она в качестве фторсодержащего материала содержит отходы электролитического производства алюминия, в качестве огнеупорного материала на основе оксида кремния - вермикулит или перлит и дополнительно содержит алюминиевый порошок при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: Отходы электролитического производства алюминия50-70 Вермикулит или перлит25-40 АлюминиевьА порошок5-10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

25-40 (21) 3710154/22-02 (22) 15.03.84 (46) 07.12;85. Бюл. Р 45 (7)) Украинский научно-исследова-, тельский институт специальных, сталей, сплавов и ферросплавов и Завод

"Днепроспецсталь" (72) В.М,Боревскнй, В.И.Старых, В.В.Бурцев, В.А.Булат, В.В.Курганов, В.П.Волик и Ю.Г.Горб (53) 621.746.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 814556, кл. В 22 D 27/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

И 332918, кл. В 22 D 2 7/06, 1970» (54) (57) ШЛАКООБРАЗУКЩАЯ СИЕСЬ ДЛЯ

РАЗЛИВКИ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ, включающая фторсодернащнй материал, огнеупорный материал на основе оксида кремния, отличающаяся,.SU„„1196129 А (5р 4 В 22 D27 06 С 21 С 5/54 тем, что, с целью повышения качества поверхности слитка, в том числе донной части за счет сникения температуры плавления смеси и сокращения времени формирования ее шлакового расплава, она в качестве фторсодераащего материала содеркит отходы электролитического производства алюминия, в качестве огнеупорного материала на основе оксида кремния — вермикулит или перлит и дополнительно содернит апюмнниевый порошок при следующем соотношении ингредиентов, мас.й:

Отходы электролитического производства алюминия 50-70

Вермикулит или перлит

Алюминиевый порошок 5-10

l l 96129 2

СаО

2-3

20-25

30-35

NaF

Ре 2 О З 1, 2-2, 5

sio2 О, 1-0, в

5-7

27-30

Изобретение отно сит ся к чернов метаплургии, а именно к свойствам шлакообраэующих смесей, используемых при разливке легированных сталей.

Цель изобретения - повышение качества поверхности слитка, в том числе его донной части за счет снижения температуры плавления смеси и сокращения времени формирования ее шлакового расплава.

Для приготовления предлагаемой шлакообразующей смеси в качестве основного шлакообразующего компонента используются фторсодержащие отходы электролитического производства алюминия, имеющие химический состав, приведенный в табл. 1.

1 Таблица 1

Компонен- Содержа- Компо- Содержаты ние,, ненты ние, мас.% мас.%

Фторсодержащие отходы, осаждающиеся в циклонах газоочистки при отсосе от электролизеров во время выплавки первичного алюминия иэ криолито-глиноземистых расплавов, представляют собой порошок темного цвета, мелкодисперсный, негигроскопичный, который обладает хорошей сыпучестью..Насыпной вес его равен

1,1-1,25 г/см

Вермикулит или перлит также яв" ляются шлакообраэующими компонентами смеси. Кроме того, указанные компоненты выполняют роль теплоизолирующего материала на начальных стадиях формирования шлакового расплава сме" си в период заливки изложницы и затвердевания слитка.

Используемый в предлагаемой композиции алюминиевый порошок, взаимо5

l5

50 действуя с окислами железа, кремния, а также с кислородом воздуха, является источником тепла, в результате выделения которого увеличивается скорость формирования шлакового расплава.

Применение фторидсодержащих отходов позволяет снизить т. пл. смеси до 993-1115 С. Зто способствует образованию жидкоподвижного шлакового расплава в самом начале наполнения изложницы при температурах разливки

1520-1550 С. Нижний предел фторидсодержащих отходов в смеси обусловлен тем, что при содержании их менее

50% т. пл. смеси резко повьппается до

1325 С, а увеличение более 70% не дает существенного снижения температуры плавления композиции.

При содержании. в смеси алюминиевого порошка в количестве, меньшем

5%, продолжительность процесса формирования жидкого шлака составляет более 65-70 с, а при 10% это время равно 20 с и с дальнейшим увеличением содержания алюминия практически не изменяется. В предлагаемом интервале содержания алюминия этот процесс, происходит в течение 20-40 с, что вполне достаточно для формирования жидкого шлака, образующего прослойку между изложницей и металлом. Зто гарантирует получение качественной поверхности стальных слитков без плен, в т.ч. и в донной части.

Верхний предел содержания вермикулита или перлита обусловлен тем, что дальнейшее увеличение их содержания незначительно снижает коэффициент теплопроводности, но увели" чивает температуру плавлення смеси и задерживает время формирования жидкого шлака. Нижний предел обусловлен требованием к теплоизоляции зеркала металла и получением плотной макроструктуры, В табл. 2 приведены составы испытанных предлагаемой смеси (1-3} смесей (4-6 ), содержание ингредиентов в которых выходит за предлагаемые пределы, а также известной смеси (7 ). В табл . 3 приведены свойства испытанных композиций.

Таблица 2

1196129

Смесь

Содержание компонентов, мас.7

Слюда

Графит

Криолит

Пл авиковый

Порошок

Фторсодержащие шпат алюминияя отходы

5 25 70

l0 40 50

7 30 63

12 20 68

4 51 45

12 13

75.

25

15

Таблица 3Свойства смесей

Смесь

Краевой

ТеплоT.пл.

С проводность, Вт/(м.К ) угол смачивания, град расплава, с

35 0 27 84

20 0,23 83 25 0 25 83

1 1023

2 1078

3 1037

4 1049 20 О, 33 84

5 1325

65 0,22 88

0,39 86

0,41 89

6 1038 66

7 1370 массой 2 8 т. Температура металла ф ° о при разливке составляла 1520-1550 С.

В табл. 4 представлены данные, характеризующие качество поверхности

55 слитков иэ нержавеющей стали, изготовленных с применением шлакообразующих композиций (табл. 2 ), Смесь, приготовленную в смесителе барабанного типа, расфасовывали s бумажные пакеты по 5 кг. Пакеты укладывали на дно изложниц и pasливали нержавеющую сталь. Расход смеси составлял 2,7-3,5 кг/т стали.

Разливку стали производили в слитки

Время формирования г

Вермикулит (перлит ) .11 961 29

Т аблица 4

Отбраковка металла по видам поверхностных дефектов, Ж

Ипены Трещины Рванины Завороты Итого

0,85

0 22 . 0 ° 30

0,25 0 ° 32

0,33

tэ7

9,61

0,30

l,4l

0,15 0,28 1,07

0,27

0,37

О,!8 0,33

0,39

1,25

0,35

0,67

0,40

1,67

0,21 0,39

0,7l

0,42

0,23 0,35 t,71

0,79 1,7 4,47

098I! ° l7

Составитель В.Мальков

ТехредМ.Надь Корректор С. Шекмар

Редактор Е.Папп

Заказ 7506/11

Тираж 746 Подпи сное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIHG "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Иэ данных табл. 3 и 4 следует, чтo благодаря пониженной теипературе плавления и сокращению времени формирования шлакового расплава предлагаемой смеси, отбраковка слитков из нержавеющий стали по поверхностным дефектаи снижается на 2,8"3,4Х в сравнении с аналогичным показате- .

Я леи, получаемыми при использовании известной шлакообразувщей композиции.

Таким образом, цель изобретенияповышение качества поверхности слитка, в том числе его донной части за

30 счет снижения температуры плавления смеси и сокрашения времени формирования еешлакового расплава- достигнута.