Флюс для полунепрерывного и непрерывного литья слитков никеля

 

Изобретение относится к защитным по- :крытиям расплава металла в кристаллизаторе при непрерывной или полунепрерывнойразливке, а именно к флюсам, уменьшающим тренИе слитка, теплоизолирующим поверхность'расплава в кристаллизаторе. Цель изобретения - повышение качества слитков и улучшение условий труда. Для получения слитков из никеля полунепрерывным способом применяется флюс состава, мас.%: сажа 30 - 80, соль 20 - 70. Соль имеет следующий химический состав, мас.%: Ма2Вз013 92 - 99,2, LiF 0,8 - 8,0. Данный флюс имеет температуру плавления 550°С. При этой температуре эффективны защитные и смазывающие свойства флюса, обеспечивающие качество слитков. Порошок сплава октабората натрия и фторида лития имеет пониженную летучесть, что снижает концентрацию фтора и улучшает условия труда. 1 табл.СО

СОЮЗ COBETCKMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (39) (1а) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4704160/02 (22) 14.06,89 (46) 15.02.92. Бюл. N. 6 (71) Магнитогорский горно-металлургичеcKMй институт NM.Ã.È.Носова (72) В.H.Ñåëèâàíîâ, А.Ф.Миляев, В,Н.Êîëîкольцев, А.Д.Алексеев, В.И,Шукший.

С.Н:Крыгин и Л.Н.Алексеева (53) 669.714. t 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N. ,1632618, кл. В 22 О 11/00. 1989.. (54) ФЛЮС ДЛЯ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО И

НЕПРЕРЫВНОГО JIVITbR СЛИТКОВ НИК1-.ЛЯ (57) Изобретение относится к защитным по,крытиям расплава металла в кристаллизаторе при непрерывной или полунепрерывной

Изобретение относится к защитным покрытиям расплава в кристаллизаторе при полунепрерывном или непрерывном литьЕ, а именно к составам, флюсам,.улучшающим скольжение слитка. теплоизолирующим.поверхность расплава в кристаллизаторе., Цель изобретения — повышение качестsa слитков никеля и улучшение условий труда

Флюс для полунепрерывного и непрерывного литья никеля, кроме сажи, содерржит порошок сплава октабората натрия-и фтористого лития при соотношении компо-.. нентов, мас.%:

Сажа 30- 80 . Сплав 20 — 70 причем сплав имеет состав, мас.%: (si)s С 22 В 9/10, С 22 С 1/06, В 22 О 11/00 разливке, а именно к флюсам, уменьшающим трение слитка, теплоизолирующим поверхность расплава в кристаллиэаторе.

Цель изобретения — повышение качества слитков и улучшение условий труда. Для получения слитков иэ никеля полунепрерывным способом применяется флюс состава, мас. : сажа 30- 80, соль 20 — 70. Соль имеет следующий химический состав, мас. : йазВз01з 92 — 99.2, LIF 0,8 — 8,0..

Данный флюс имеет температуру плавления

550 С. При этой температуре эффективны защитные и смазывающие свойства флюса, обеспечивающие качество слитков. Порошок сплава октабората натрия и фторида лития имеет пониженную летучесть, что снижает концентрацию фтора и улучшает условия труда. 1 табл; к (ЙЗ2В8013 92 —. 99.2 а

LIF: 0,8 — 8,0 ф (Использование сажи и сплава в пределах 30 — 80 и 20-70 соответственно связано с тем, что сажа теплоизолирует поверхность лтидкото металла, лредотаращая обрааоеа- фт ние заворотов на поверхности слитка, т.е. улучшается качество поверхности слитка.

Сплав служит эффективной смазкой между слитком и гильзой кристаллизатора. уменьшает трение, предотвращает появление поперечных трещин. Содержание сажи более

80% и сплава менее 20% приводит к ухудшению смазки в системе слиток — кристаллизатор и образованию поперечных трещин, приводя к браку слйтка никеля.

1712436

Сплав 20

Химический состав сплава, мас. :

Наг ВвО1з 98 55

LiF 2

Никель марки НП2 подготавливают к полунепрерывной разливке. Расплав подают в кристаллизатор. Одновременно в криI

Содержание сажи менее 30 сплава более 70% приводит к увеличению теплоотдачи с поверхности жидкого никеля в кристаллизаторе и возникновению поперечной полосчатости на поверхности слитка никеля, приводя также к браку слитка.

При содержании фтористого лития более 8,0 мас.% увеличивается температура размягчения {с 440 С (при концентрации

LIF» 8,0 ) до 500 С) и температура плавления (с 550 до 600 С), в результате повышается твердость гарниссажного слоя сплава в кристаллизаторе и возникает ïðîдольная полосчатость на поверхности слитка никеля. При содержании фтористого лития менее 0.8% также увеличивается температура размягчения от 440 С (при LIF

0,8) до 510 С и температура плавления от

550 С до 610 С, При использовании сплава состава с запредельными значениями содержаний при полунепрерывной разливке никеля в слитки диаметром 0,1 м появляются поверхностные дефекты типа продольная полосчатость, поперечные наплывы, шлаковые поверхностные включения.

Il р и м е р 1. Применяют флюс, состава мас.%:

Сажа 50

Сплав 50

Химический состав сплава, мас.%: йагВв01з . 98

LiF 2

Никель марки НП2 подготавливают к полунепрерывной разливке. Наклоняют печь и через разливочную коробку и стопорную систему дозирования подают никель в кристаллизатор. Одновременно в кристаллизатор присаживают флюс. Флюс нагревается, расплавляется и распределяется по стенкам кристаллизатора, образуя гарнисаж, и покрывает поверхность расплава. Часть флюса. замешанного в расплав, плавится в его объеме и всплывает на поверхность. Визуальный осмотр слитка показал, что поверхность его — гладкая, без двфектов. При исследовании макроструктуры слитка зкэогенных шлаковых включений не обнаружено. Анализ воздуха в зоне разливки показал, что содержание фтора находится ниже ПДК, Пример 2. Состав флюса, мас.%:

Сажа 80

50 сталлизатор присаживают флюс. Флюс прогревается, расплавляется и распределяется по стенкам кристаллизатора, образуя гарнисаж и покрывает поверхность расплава, Часть флюса, замешанного в расплав, плавится в объеме и всплывает на поверхность.

Визуальный осмотр слитка показал, что поверхность его — гладкая, но окисленная, Это говорит о предельном минимальном содержании сплава во флюсе, При исследовании макроструктуры слитка зкзогенных шлаковых включений не обнаружено, Анализ воздуха в зоне разливки показал, что содержание фтора находится ниже ПДК.

Пример 3. Состав флюса, мас. :

Сажа 30

Сплав 70

Химический состав сплава, мас.%:

ЙагВвО э 98

LiF 2

Никель марки НП2 подготавливают к полунепрерывной разливке. Расплав подают в кристаллизатор, Одновременно в кристаллизатор присаживают флюс. Флюс прогревается, расплавляется и распределяется по стенкам кристаллизатора, образуя гарнисаж, и покрывает поверхность расплава. Часть флюса. замешанного в расплав. плавится в его объеме и всплывает на поверхность. Визуальный осмотр слитка показал, что его поверхность — неокисленная, но с небольшой поперечной полосчатостью. Высота волн равна 1,5-0,5 мм. Теплопередача на поверхности никеля в кристаллизаторе увеличилась, что послужило причиной появления полосчатости на слитке. При исследовании макроструктуры слитка экзогенных шлаковых включений не обнаружено. Анализ воздуха в зоне разливки показал, что содержание фтора находится в пределах

ПДК.

Пример 4. Состав флюса. мас.%:

Сажа 25

Сплав 75

Химический состав сплава, мас, : йагВв01з 98

LIF 2

Никель марки НП2 подготавливают к полунепрерывной разливке. Расплав под-. ают в кристаллизатор. Одновременно в кристаллизатор. присаживают флюс. Флюс прогревается, расплавляется и распределяется по стенкам кристаллизатора, образуя . гарнисащ, и покрывает поверхность расплава. Часть флюсэ, замешанного в расплав. плавится в его объеме и всплывает на поверхность. Визуальный осмотр слитка показал, что его поверхность — неокисленная, но с поперечной волнистостью. Высота волн 2,0 —. 2,7. Браковочным признаком являются не1712436 ровности поверхности более 2 мм. Данный слиток разлит с браком. Анализ воздуха в зоне разливки показал, что содержание фтора находится несколько выше ПДК. При исследовании макроструктуры слитка обна- 5 ружены зкзогенные шлаковые включения.

Пример 5. Состав флюса, мас. g,:

Сажа 87

Сплав 16

Химический состав соли, мас. : 10

Йа2В8013 98

LiF 2

Никель марки ПН2. подготавливают к полунепрерывной разливке. Расплав подают в кристаллизатор. Одновременно в кри- 15 сталлизатор присаживают флюс, Флюс прогревается, расплавляется и распределяется по стенкам кристаллизатора. образуя гарнисаж, и покрывает поверхность расплава, Часть флюса, замешанного в расплав, 20 плавится в его объеме и вспл ы вает на поверхность. Визуальный осмотр отлитого слитка показал, что он весь в поперечных трещинах глубиной 1 — 3 мм иэ-за увеличения трения между гильзой кристаллизатора и слитком.. 25

Такой слиток не подлежит дальнейшему прокатному переделу.

Данные для сравнения приведены- в таблице.

Из. данных таблицы следует, что при 30 разливке никеля марки НП2 под флюсом предложенного состава получаются слитки беэ дефектов.

Повышение качества слитка и улучшения условий труда достигается эа счет. ис- 35 пользования вместе с сажей порОшка сплава октабората натрия и фтористого лития, Сажа является наполнителем, Порошок сплава октабората натрия и фтористого лития имеет температурный интервал размяг- 40 чения 440 — 550 С и температуру плавления

550 С. Механическая смесь октабората натрия и фтористого натрия не имеет температурного интервала размягчения и плавится при нагреве до 900 С, Поэтому при подаче 45 в кристаллиэатор трехкомпонентного флю-. са: сажа — октаборат натрия — фтористый . натрий, он в начальный период литья не успевает расплавиться, замешивается в жид-. кий никель и образует поверхностные и обь- 50 емные дефекты. Предлагаемый флюс, состоящий из сажи и порошка сплава октабората натрия и фтористого лития, имеет низкую температуру размягчения и плавления, эа счет чего он успевает расплавиться без эамешивания в расплав никеля и не образует объемных и поверхностных дефектов. Предлагаемый флюс имеет пониженное содержание фтористого лития до 8, тогда как содержание фтористого натрия в прототипе

13, Сплав октабората натрия и фтористого лития имеет пониженную летучесть, благодаря чему содержание фтора в пределах зоны разливки меньше ПДК, Использование порошка сплава октабората натрия и фторида лития в качестве составляющего компонента флюса вызвано тем, что данный сплав при содержании t iF

0,8 — 8,07; имеет температуру размягчения

440 С и температуру плавления 550 С. При этих температурах сплав октабората натрия с фтористым литием эффективно проявляет смазывающие и защитные свойства по отношению к получаемому слитку, В начальный период литья при заполнении расплавом кристаллизатора порошок сплава, достигая температур;,440ОС, размягчается, плавится, не образуя поверхностных и объемных дефектов, Порошок сплава октабората натрия с фтористым литием имеет пониженную летучесть, поэтому при разливке никеля под флюсом концентрация фтора в рабочей зоне находится ниже ПДК.

Значит. условия труда улучшаются.

Формула изобретения

Флюс для полунепрерывного и непрерывного литья слитков никеля, содержащий сажу, борсодержащее соединение и фторид щелочного металла, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитков и улучшения условий труда, в качестве борсодержащего соединения и фторида щелочного металла флюс содержит сплав состава, мас. Д: октаборат натрия 92,0 — 99,2 и фторид лития 0,8 —. 8,0 при следующем соотношении ингредиентов, мас. ь:

Сплав октабората натрия с фторидом лития . 20 — 70

Сажа 30- 80

1712436

Параметр

Пример, Р

"-г

2 3. " 5

1 (r (7

Состав флюса, мас.Ф

Сажа

Сплав

Состав сплава, мас,Ф

98

НазВ.воешь

LiF

Состав сплава по прототипу, мас;Ф

NaF

Нет Нет Нет П, Во Т Нет nR Нет

Нет

Дефекты объема

Нет Нет Нет Нет ЭВ Нет Нет сПДК. сПДК срДК сПДК сПДК сПДК сПДК (ПДК

Концентрация фтора в рабочей зоне

Продолжение таблицы

Пример, 1л

Параметр

I13 1 14»

I to

I 16.

Состав флюса, мас.Ф

Сака1

25 34

84

70.

53

Сплав

Состав сплава, мэс.Ф

99,6 99,2 99 6 92,0 91,5

0,4 0,8 0,4 8,0 8,5

-НазВВОль

LiF

Состав сплава по прототипу, мас.З

65

7 13

ЭВ . ЭВ

ПП Нет ПП

Нет

ЭВ

Нет Нет

С ПДК с РДК

Дефекты объема

ЭВ

Нет

ЭВ ЭВ

ЭВ

ЭВ

Концентрация фтора .в рабочей зоне (ПДК с ПДК . Я ПДК УПДК

1 с ПДК ) ПДК т

П р и м е ч а н и е. ПВ - поперечная волнистость; ПП пророльная полпсчатость1 Т - поверх.ностные трещины; ЭВ -экзогенные ьлаковые включения, Составитель О.Голыжникова

Редактор Л,Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 511 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303S, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

НааВГО,3

Дефекты поверхности

NaF

На >Вло,>

Дефекты поверхности

50 80

50 20

80 30 25 84 50 50 50

20 70 75 16 50 50 . 50

98 98 98 98 98 0 91 5 99,2

2. 2 2 2 8,0 8,5 0,8