Шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИ-1ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

{19) (И) (50 4 С 21 С 5/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3812808/22-02 (22) 03.10.84 (46) 15.06.86. Бюл. N 22 (71) Ждановский металлургический институт (72) Е.А.Казачков, А,И. Корниенко, В. В, Киселев, А. Г. Кужельный, А.Б.Локшин, О.В.Носоченко, В.В.Емельянов и С.А.Соловьев (53) 621.745.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 570645, кл. С 21 С 5/54, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 503919, кл. С 21 С 5/54, 197! . (54) (57) 1. ШЛАКООБРАЗУКЩАЯ СМЕСЬ

ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ, включающая нефелин, графит, силикат нат.— рия, плавиковый шпат, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения качества поверхности заготовок, снижения усилия их вытягивания и увеличения стойкости кристаллиэаторов эа счет улучшения свойств шпакового расплава смеси, она дополнительно содержит феррохромовый шпак при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Нефелин 15-25

Графит 2-15

Силикат натрия 5-10

Плавиковый шпат 15-25

Феррохромовый шлак 30-55

2. Смесь по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что применен силикат натрия растворимый с силикатным модулем 2,6 1-2;70.

4 1237

Изобретение относится к металлургии, а именно к составам шлакообраэующих смесей для непрерывной разливки сталей.

Целью изобретения является повышение качества поверхности заготовок, снижение усилия их вытягивания и увеличение стойкости кристаллизатаров за счет улучшения свойств шлакового расплава смеси. 1Î

Нефелин в предлагаемой шлакообразующей смеси является основным источником глинозема и кремнезема и обеспечивает быстрое образование гомогенного шпака за счет входящих в не- 15 го окислов щелочных металлов.

Графит в предлагаемой композиции выполняет функцию смазывающего компонента. Наряду с графитом в смеси могут быть использованы другие углерод в 20 содержащие материалы (пирокарбон, дисперсный газовый — îêñ, каменноугольный штыб и др.) .

Силикат натрия — источник SiO u г

Наг О, причем применяется среднемодульный силикат с модулем 2,9-3, 1, что снижает скорость образования гомогенного шлака, а также повышает вязкость смеси. Оптимизировать эти свойства можно, применяя низкомо- 30 дульный силикат натрия с модулем

2,61-2,70, за счет увеличения до

Na,О в силикате, который служит плавнем в смеси.

Феррохромовый шлак — отход производства феррохрома, источник в системе СаО-SiО, — Al,О, основных окислов Са и Mg. Минералогический состав феррохромового шлака приведен в табл.

Минералогический состав феррохромового шлака характеризуется высоким содержанием MgO, что обеспечивает благоприятные условия десульфурации металла в промковше и кристаллизаторе. Высокое содержание кремнезема позволяет сократить расход нефелина, а также снизить температуру плавления смеси. Окись хрома, входящая в состав одной из марок феррохромового шпака, приводит к физической индиффе- . рентности шлака по отношению к огнеупорной футеровке промковша, но не оказывает существенного влияния на процесс образования гомогенного шлака в кристаллизаторе.

С технологической точки зрения использование феррохромового шлака обес—

711 2 печивает получение качественной поверхности слябов широкого марочного сортамента и, в частности, слябов из высокопрочной и конструкционной стали типа 10ХСНД за счет оптимизации физико-химических свойств шлакообразующей смеси: снижения температуры ее плавления, снижения вязкости и увеличения жидкоподвижности,, а также уменьшения поверхностного на-, тяжения на границе шлак — воздух.

Оптимизация указанных физико-химических свойств в свою очередь стабилизирует технологические свойства.

Снижение температуры плавления и вязкости смеси обеспечивает благоприятные условия гидравлического трения сляба о стенки кристаллизатора, понижает усилие вытягивания заготовки, в результате повышается стойкость кристаллизатора. Снижение поверхностного натяжения на границе шлак — воздух создает благоприятные условия ассимиляции неметаллических включений, что также приводит к улучшению качества поверхности отливаемой заготовки.

С экономической точки зрения применение феррохромового шлака позволяет утилизировать отход феррохромового производства и таким образом высвободить значительное количество цемента для капитального строительства.

Используемый в предлагаемой смеси плавиковый шлат способсвует снижению температуры ее плавления и повышает ассимилирующую способность образующегося шлакового расплава., В табл. 2 приведены составы предложенной (1-Я и известной (6) шлакообразующих смесей.

В табл. 3 представлены свойства смесей и их шлаковых расплавов, а также результаты использования композиций. При этом номера смесей соответствуют номерам композиций, приведенным в табл. 2.

Физико-химические свойства смеси исследовали при 1500 С. Интервалы плавления шлакообраэующей смеси определяли с помощью высокотемпературного нагревательного микроскопа установки "Киргизстан" (ИММАШ-50-69).

Вязкость шлаков измеряли с помощью электровискоэиметра конструкции ИЧМ

AH СССР. Поверхностное натяжение

1237 м Хс

А = — — — — — 100X

Хс

20 где А

Х

К с

Содержание, мас.X

Марка т

СаО Hg0 SiO A1 О, Cr О, СФШС 48-54 7-12

СФШ 48-54 7-12

4-8

24-30

24-30

3-6

Т а блица 2

Содержание (мас. X) в смесях

1 2 3 4 5 6

Ингредиенты

22 20

15 10

25

15

Нефелин

Графит

10

8 6

15 24

15

Силикат натрия

Плавиковый шпат

25 40

Феррохромовый шлак 55

30

Цемент

40 шпакообразующей смеси измеряли методом лежащей капли.

Усилие вытягивания определяли при разливке сляба сечением 1650 250 мм со скоростью 0,8 м/мин. Для определе- ния усилия вытягивания использовали тензометрический комплекс, включающий датчик усилия, выполненный на транзисторах по мостовой схеме, усилитель.постоянного тока и стандарт- 10 ный шлейфовый осциллограф типа H-117 (с самопишущим потенциометром КСП вЂ” 3) .

Ассимилирующую способность определяли по относительному возрастанию содержания глинозема в отработанном шлаке иэ кристаллиэатора по сравнению с исходным содержанием глинозема в смеси ассимилирующая способность, ф содержание включения в шлаке, %; содержание включения в сме— си, 7.

Стойкость кристаллиэаторов определяли по количеству плавок, в течение которых кристаллиэатор работал без

711 4 замены. Индекс поверхностных трещин оценивали по.количеству трещин на квадратный метр поверхности сляба.

Использование силиката,натрия с модулем, превышающим 2,7, повышало температуру плавления предложенной смеси до 1140 С, вязкость ее шпакоо вого расплава до 0,055 Па с, поверхностное натяжение шлака до 0,339 н/м.

При этом усилие вытягивания заготовок возрастало до 8, 55 т, стойкость кристаллизатора снижалась до 63 плавок, ассимилирующая способность уменьшалась до 56Х при возрастании индекса поверхностных трещин до

1,05 шт/м .

Таким образом, введение феррохромового шлака в смесь и использование низкомодульного силиката натрия оптимиэирует ее физико-механические свойства, понижая температуру плавления, вязкость, поверхностное натяжение, т.е. предлагаемая шлакообраэующая смесь является более легкоплавкой и жидкоподвижной, чем известная, и способствует повышению качества поверхности заготовок, сни- . жению усилия их вытягивания и увеличение стойкости кристаллов.

Расход смеси составляет 0,8

1,0 кг на 1 т стали.

Таблица 1

1237711

ТббМИфб

3 4 тэмн3рбтрр имй хбтюрббй Фкээ" . абеб амвс», С 10891 И 9 1025-1106 1068«1098

10821115 1023-1091 113611И

Ьббкость gee кб, Ибс

О,03

0,03

o,os

0,02

0,03

Усике хмтатм хбмяя эбготоэ

%3fy т

7,В6

7,92

9,22

8,00

8,00

2,96

Стойкость крис» тблпизбторв, кок-хо аибхок 63 йасмнклирунцбя саособкость, Й 88

101

Икдекс soseyxaec sam трез их, вт/и

О,вь

0,68

o,ýà

Составитель B.Ìàëüêoí

Редактор М.Бандура Техред Л.Олейник Корректор Г.Решетник

Заказ 3261/31 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открштий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 повбрхбостае@, ббткхбюб им." хб, Н/н 0,3130,И8 0,308 0,318 0,301 0,310 0,308"0,318 0,3060,319 0,338-0,3S2