Теплоизолирующая смесь для разливки углеродистых и низколегированных сталей

 

Изобретение относится к черной металлургии , а именно к составам смесей для тепловой изоляции зеркала металла в промежуточных ковшах при непрерывной разливке сталей, и может быть использовано всталеразливочных ковшах при разливке стали в изложницы. Цель - повышение теплоизолирующей способности смеси и стабилизация процесса разливки. Смесь обладает достаточной теплоизолирующей способностью, что способствует стабилизации процесса разливки стали. Она содержит пирокарбон и материал на основе кремния - диатомит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: пирокарбон 55-95; диатомит 5-45. 1 табл. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s В 22 0 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4770300/02 (22) 19.12.89 (46) 07.03.92 Бюл. М 9 (71) Институт черной металлургии и Череповецкий металлургический комбинат (72) А.Ф.Хамхотько, В.И.Чеботарев, Л.А.Головко, B,А.Масленников, А,В.Селезнев, А.М,Ламухин, Ю.И.Иванов, В.А.Данаусов и

А. В, Голованов . (53) 621.745.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, N 348288, кл. В 22 D 27/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N 703225, кл, В 22 D 7/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 1555046, кл, В 22 D 7/10, 1987.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам смесей для изоляции зеркала металла в промежуточных ковшах при непрерывной разливке углеродистых и низколегированных сталей, и может быть использовано в сталеразливочных ковшах при разливке сверху в изложницы.

При серийной разливке на установках непрерывной разливки стали методом плавка на плавку длительность пребывания металла в промежуточном ковше обычно составляет 4 — 5 ч, что неизбежно вызывает подстуживание металла и его окисление на поверхности, Для снижения тепловых потерь поверхностью металла, предупреждения его окис„„Ы2„„1717278 А1 (54) ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ

РАЗЛИВКИ УГЛ Е РОДИСТЫХ И НИЗ КОЛ ЕГИ РО В АН Н ЫХ СТАЛ ЕЙ (57) Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам смесей для тепловой изоляции зеркала металла в промежуточных ковшах при непрерывной разливке сталей, и может быть использовано в сталеразливочных ковшах при разливке стали в изложницы, Цель — повышение теплоизолирующей способности смеси и стабилизация процесса разливки. Смесь обладает достаточной теплоизолирующей способностью, что способствует стабилизации процесса разливки стали. Она содержит пирокарбон и материал на основе кремния— диатомит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: пирокарбон 55 — 95; диатомит 5 — 45. 1 табл. ления кислородом воздуха и исключения

"прихватывания" стопора шлаковой коркой применяют различные материалы и смеси для изоляции зеркала металла в промежуточном ковше.

Известна теплоизолирующая смесь, содержащая перлит вспученный (основа) и графит аморфный в количестве 10-20%.

Недостатком данной смеси является orра е а теплоизолирующая способность в течение 1,5 — 2,5 ч.

Известна также теплоизолирующая смесь, содержащая, мас.%:

Алюмохромосиликатное волокно, 30-60

Связующее 5 — 20

1717278

Пористый огнеупорный наполнитель (бой легковесного кирпича или трепел, или диатомит) Остальное

Недостатком известной теплоизолирующей смеси является ограниченная теплоизолирующая способность в течение 1 — 2 ч.

Наиболее близкой к предлагаемой является теплоизолирующая смесь для разливки стали, содержащая пирокарбон и материал на основе кремния, состава мас. /:

Пирокарбон 55-75

Пиролизованные отходы резинотехнических изделий 10-15

Кварцевый песок 15 — 30

Недостатком этой смеси является невысокая теплоизолирующая способность (до

2 ч).

Цель изобретения — повышение теплоизолирующей способности смеси и стабилизация процесса разливки углеродистых и низколегированных сталей, Поставленная цельдостигаетсятем, что теплоизолирующая смесь для разливки углеродистых и низколегированных сталей, включающая пирокарбон, в качестве материала на основе кремния дополнительно содержит диатомит при следующем соотношении компонентов, мас. /:

Пирокарбон 55-95

Диатомит 5 — 45

Диатомит является пористым огнеупорным наполнителем. В качестве пористого огнеупорного наполнителя смесь может содержать также перлит или трепел, или бой легковесного огнеупора.

Каждый из компонентов смеси, используемый в отдельности, не обеспечивает надежной теплоизоляции металла, Пирокарбон быстро растекается по зеркалу металла и изолирует его от контакта с атмосферой, однако в процессе серийной разливки в промковше УН РС через 2 — 2,5 ч углерод пирокарбона выгорает, смесь расплавляется, и ее теплоизолирующая способность

4 снижается.

Диатомит вначале обладает высокой теплоизолирующей способностью, однако растекаемость его по поверхности металла ниже, чем у пирокарбона, а через 0,5 — 1,5 ч наблюдается спекание частиц диатомита и снижение теплоизолирующей способности.

При использовании предлагаемой смеси для защиты зеркала металла оказалось, что частицы пирокарбона, содержащего графит, обволакивают частицы диатомита, предотвращая их спекание в течение длительного времени в процессе серийной раз5

55 ливки металла на УНРС. В то же время растекание теплоизолирующей смеси по поверхности металла происходит быстро, что имеет большое значение в связи с большими размерами площади зеркала металла в промежуточном ковше. В течение непрерывной разливки серии из 4 — 5 плавок смесь равномерно покрывает металл, является эластичной и не образует настылей на стенках ковша, что способствует стабилизации процесса разливки.

Смесь, содержащая диатомит менее

5 мас., имеет пониженную теплоизолирующую способность. Через 2,5-3,0 ч образуются настыли на стенках ковша. которые требуют удаления в процессе разливки кислородной резкой, что приводит к разрушению футеровки промковша и снижает стабильность процесса разливки, Смесь, содержащая более 45 по массе диатомита растекается по поверхности металла недостаточно быстро, через 2,5 — 3,0 ч наблюдается спекание частиц смеси, образование затвердевших перемычек из шлака на поверхности металла в промковше, которые удаляют кислородной резкой, что приводит к снижению стабильности процесса разливки.

Опробование предлагаемой теплоизолирующей смеси проводят при непрерывной разливке стали марки 3 на двухручьевой

УНРС в слябы размером 250 х 1440 мм.

Температура металла 1540 С. Смесь готовят путем механического смешивания компонентов, расфасовывают в полиэтиленовые мешки по 20 кг и присаживают на зеркало металла в промежуточный ковш после наполнения его на 2/3 для создания слоя толщиной около 50 мм. В процессе разливки на каждой плавке производят дополнительную подачу смеси в район стопоров и струи металла из стальковша. Расход смеси в среднем составляет 0,2 кг/т стали.

Результаты испытания представлены в таблице, Как видно из таблицы, использование известной смеси, содержащей в качестве материала на основе кремния кварцевый песок, состоящий из плотных частиц, не содержащих пор, не позволяет обеспечить тепловую изоляцию зеркала металла более

2 ч.

Предлагаемая теплоизолирующая смесь по сравнению с известной вследствие обволакивания пористых частиц диатомита частицами пирокарбона имеет низкую объемную массу, низкий коэффициент теплопроводности, высокую теплоизолирующую способность и обеспечивает стабильный процесс разливки в течение 4 — 6 ч или 4 — 5

1717278

Показатели

Значения показателей для состава смеси предлагаемой известной г 3 4

5 6

Состав смеси, мас.3

96

54

0 и ирока рбон диатомит

45 пиролизованные отходы резинотехничеких изделий

0 0

0 0

13

22 0 0

880 800

884

0 0

720 716 кварцевый песок у

ОбЪемная масса, кг/м

1050

Коэффициент теплопроводо ности, Втlм С

0,205 0,204 0,180 0,156 0,155 0,240

Площадь зеркала металла в промковше, покрытая смесью через 30 с после ее ввода, Ф от общей

100 100

100 95

Время пребывания на поверхности жидкого металла до начала образования настылей, ч

3,0 4,5 6,0 4,0 3,0 2,0

Составитель А.Хамхотько

Техред М.Моргентал Корректор М,Демчик

Редактор О.Головач

ВНИИПИ Гос да ственного

Подписное осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "П ",, У атент, г, жгород, ул.Гагарина, 101 плавок, что соответствует полной кампании промежуточного ковша.

Приведенные данные свидетельствуют об обоснованности выбранных пределов содержания компонентов теплоизолирующей смеси и более высокой ее эффективности по сравнению с известной, Формула изобретения

Теплоизолирующая смесь для разливки углеродистых и низколегированных сталей, включающая пирокарбон и материал на основе кремния, отличающаяся тем, что, с целью повышения теплоизолирующей способности смеси и стабилизации процес5 са разливки, в качестве материала на основе кремния она содержит диатомит при следующем соотношении ингредиентов, мас. Д:

Пирокарбон 55-95

Диатомит 5 — 45