Шлакообразующая смесь для разливки стали

 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к разливке стали сверху. Цель изобретения - повышение качества металла за счет улучшения процесса шлакои пенообразования. Сущность изобретения заключается в том, что в качестве газовыделяющего агента используется карбонат натрия, а в качестве наполнителя - доменный шлак при следукяцем соотношении , мас.%: доменный ишак 50-60; карбонат натрия 40-50. 2 табл.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ц 4 В 22 П 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4175267/31-02 (22) 05.01.87 .(46) 15.09.88. Бюл. У 34 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) В.И.Баптизманский, И.Н.Зигало, E,È.Èñàåâ, А.П.Чуванов, Е.П.Костко,,В.А.Махницкий, А.И.Яремчук, Ю.Б.Хван и И.А.Куделя (53) 621.746.51 (088.8) (56) Патент Франции У 1444802, кл. С 21 С 5/34, 1966.

„„SU„„1423266 А 1 (54) ШПАКООБРАЗУИЗцАЯ СМЕСЬ PA3ЛИВКИ СТАЛИ (57) Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к разливке стали сверху. Цель изобретения — повьппение качества металла за счет улучшения процесса шлака- и пенообразования. Сущность изобретения заключается в том, что в качестве газовыделяющего агента используется карбонат натрия, а в качестве наполните" ля — доменный шлак при следующем соотношении, мас.X: доменный шлак

50-60; карбонат натрия 40-50. 2 табл. с

1423266 шлака, а также применение для вспенивания карбоната натрия обеспечивают раннее формирование и высокую устойчивость шлаковой пены.

Все перечисленные факторы способствуют значительному повышению каче-." ства металла за счет снижения количества поверхностных дефектов в виде плен, трещин, неметаллических (шлаковых) включений, вследствие уменьшения брызгообразования, устранения вторичного окисления, снижения потерь тепла через зеркало металла, образования более равномерной по толщине шлаковой прослойки (гарнисажа) между телом слитка и изложницей.

Введение шлакообразующего компонента в количестве меньшем, чем предлагаемый нижний предел и карбоната натрия выше верхнего предела приводит к тому, что значительно снижается температура плавления и вязкость получаемого -шлака. Из-за этого, несмотря на большое гаэовыделение, ухудшается пенообразующая способность шлакового расплава, уменьшается кратность и устойчивость шлаковой пены, так как шлак низкой вязкости дает малопрочные пленки. В связи с этим образуется гарнисаж недостаточной толщины, гашение брызг металла шлаком происходит неудовлетворительно. Это ведет к появлению таких дефектов по-. верхности слитка, как плены, горячие трещины и трещины подвисания.

Введение в состав смеси шлакообразующих компонентов в количестве большем верхнего предела и карбоната натрия менее нижнего предела приводит к получению тугоплавкого шлака высокой вязкости, при этом ухудшается процесс шлакообразования„ а образующийся шлаковый гарнисаж имеет неравномерную толщину, Это приводит к неравномерности усадки слитка и появлению трещин подвисания и горячих трещин, атакже шлаковых включений. Из-за недостатка газа ухудшается пенообразующая способность шлакового расплава, что приводит к появлению плен. Вместе с тем создаются условия для пере" хода серы из шлака в металл..

Смесь может применяться в виде гранул и в виде порошка. Расход смеси составляет 0,001-0„004 кг/кг стали в зависимости от веса слитка и конфигурации изложницы. Под смесью можно разливать стали массового проИзобретение относится к черной еталлургии„ конкретно к разливке тали сверху.

Цель изобретения — повышение каче5 г,тва металла эа счет .улучшения процесса шлако- и пенообраэования.

Сущность изобретения заключается ф том, что в качестве газовыделяющего гента используют карбонат натрия„ а 10 качестве наполнителя — доменный ранулированный шлак при следующем оотношении, мас.Ж:

Доменный шлак 50-б0

Карбонат натрия 40-50 15

В качестве шлакообразующего матеиала применяется доменный шлак .граулированный следующего состава, ас. 7.:

Мр0 не 15,0 20

МпО, TiO не «4,0

Карбонат натрия — технически чистый

Улучшение процесса шлакообразоваия происходит эа счет применения в ачестве инертного наполнителя тольо одного материала — доменного шлаа, который является уже сплавленной омогенной массой, имеющей относительо невысокую температуру плавления 30

1300 С) и умеренную основность

1,05-1,5). Одним из достоинств доенного шлака является низкое содерание (менее 4,07) в нем окислов жееза, которые могли бы окислять комоненты стального расплава, ПостуЬ ение в образующуюся жидкую шлаковую азу окислов натрия при диссоциации арбопата натрия обеспечивает хороп1ие физические свойства шлака:тем- 40 г1ературу плавления 1250-1270 С, вяз" кость при температуре раэливаемого металла (1550 С) 0,03-0,05 Нс/м .

Вместе с тем использование в составе с меси карбоната натрия приводит к 45 взаимодействию образующегося после р иссоциации Na О с серой, имеющейся в доменном шлаке, и образованию термодинамически прочного сульфида натр ия (Na S), что препятствует перехо- 50 ду серы из шлакового расплава в металл, а также способствует его частичной десульфурации. Применение в качестве газообразующегося агента легкодиссоциирующего карбонат натрия 55 обеспечивает удовлетворительную пенйобразующую способность шлакового расплава и образование толстого слоя шлаковой пены. Физические свойства

1423266

Таблица 1

Смесь, Р Компонентный саста смеси, Х

Физические характеристики образующихся шлаков

Доменный шлак

Карбонат емператунатрия а плавлео ия, С

Вязкость

Нс/м

0,015

1180

1250

0,03

50

0,04

1260

55

0,05

1270

60

0,065

1290. 65

Исследование вязкости шлаковьж расплавов провоо дили при температуре расплавов 1550 С. иэводства с содержанием углерода

0,1-0,7Х.

Пример. Доменный шлак и карбонат натрия просушивают и иэмеЛьчают до фракции 1,0-0,88 мм. Высушенные и измельченные компоненты в соотношении:

Доменный шлак 557.

Карбонат натрия 45Х тщательно перемешивают, не регламентируя последовательность смешивания компонентов. Разливку стали марки

3 сп на слитки 8,0 т. с применением приготовленной смеси ведут со ско ростью 0,035 м/с через стакан диаметром 60 мм из ковша емкостью 250 т.

Расход смеси — 2 кг/т стали.

В результате улучшается процесс шлакообразования и получается металл высокого качества. Исследование качества поверхности слитков осуществляли визуальным путем.

В табл.1 показаны исследованные составы смесей и физические характеристики образующихся шлаков.

В табл.2 приведена площадь поверхности слитков, занимаемая дефектами в виде плен, неметаллических включений трещин.

Исследование качества слитков (табл,2), полученных при отливке металла с применением разработанных составов шлаковых смесей (табл. 1), а также смеси-прототипа (табл.2, В 6 ) и беэ использования смеси показало, что поверхность слитков, отлитых под смесями У 1, 5 и 6, а также беэ применения смеси поражена значительным количеством дефектов в виде плен и трещин; металл при этом содержит

1р включения, источником которых является шлаковая смесь.

При отливке стали с применением смесей Р 2-4 количесгво поверхностных дефектов в виде плен и трещин

Ъ

15 резко снижается, металл не содержит включений, источником которых является шлаковая смесь.

Формула изобретения

Шлакообраэующая смесь для разливки стали, включающая наполнитель и газовыделяющий агент, о т л и ч а ю-, щ а я с я тем, что, с целью повы25 шения качества металла за счет улучшения шлако- и пенообраэования, смесь в качестве газовыделяющего агента содержит карбонат натрия, а в качестве наполнителя — доменный

30 шлак при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Доменный шлак 50-60

Карбонат натрия 40-50

1423266

Таблица 2

Смесь, Ф Общая площадь, занимаемая пленами и неметаллическими включениями

Запороченность поверхности слитка трещинами

20,0

33,2

5 0

3,0 нет

6,0

25,0

24,9

17,0

24,9

32,0

33,2

Без смеси

П р и м е ч а н и е.Оценочными критериями эапороченности слитков пленами и неметаллическими включениями служила занимаемая ими площадь. 11ри оценке запороченности слитка трещинами четыре его грани принимали за 100Х. Если трещины были по всей грани — эапороченность оценивали в 25Х каждую треть грани (дно, середина, верх слитка) оценивапи в 8,3Х. с

Составитель А.Романович

Техред AË(ðàâ÷óê

Корректор О.Кравцова редактор Т.Парфенова

Тираж 741

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4471/14

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4