Теплоизолирующая шлакообразующая смесь


 


Владельцы патента RU 2566228:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU)

Изобретение относится к черной металлургии. Смесь содержит, мас.%: шлакообразующий материал 50-65 и органическую добавку 35-50. В качестве шлакообразующего материала используют микрокремнезем, а в качестве органической добавки используют смесь, содержащую, мас.%: шелуху зерновых культур 40-60 и лузгу подсолнечника 40-60. Формирующийся в ковше шлак обладает повышенной ассимиляцией неметаллических включений. Обеспечивается снижение тепловых потерь при разливке стали, уменьшение брака, связанного с перепадами температур и затвердеванием стали в ковше, и уменьшение загрязненности стали неметаллическими включениями. 1 пр.

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам теплоизолирующих смесей, предназначенных для теплоизоляции металла в промежуточном и сталеразливочном ковшах.

Известна теплоизолирующая шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали, включающая аморфный графит, известь, пылевидные отходы производства ферросилиция, пылевидные отходы производства алюминия [1].

Существенными недостатками данной смеси при использовании в промежуточном ковше является неконтролируемый процесс науглероживания стали и низкие теплоизолирующие и рафинирующие свойства в связи с содержанием в составе смеси аморфного графита, а также низкие теплоизолирующие свойства смеси в связи с отсутствием органической составляющей.

Известна также шлакообразующая смесь для промежуточного ковша, содержащая пылевидные отходы производства алюминия, которая содержит микрокремнезем и пылевидные отходы производства извести, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

микрокремнезем 36-40
пылевидные отходы производства алюминия 19-23
пыль известкового производства 39-43,

при следующем химическом составе, мас.%:

С 4,0-16,0
СаО 24,0-35,0
SiO2 32,0-40,0
Al2O3 6,0-13,0
F 2,5-8,5%
Na2O 2,0-8,0
K2O 0,5-4,0

и отношении СаО/SiO2=0,7-1,0.

Существенными недостатками данной смеси являются:

- высокие теплопотери при длительных выдержках стали в сталеразливочных и промежуточных ковшах из-за низких теплоизолирующих свойств смеси в связи с отсутствием органической составляющей,

- высокая эрозия футеровки ковшей из-за значительной концентрации фтора, оксидов кальция и натрия,

- сложное изготовление смеси в связи с большим количеством входящих в состав смеси компонентов.

Известна также теплоизолирующая шлакообразующая смесь - прототип [3], содержащая шлакообразующий материал и органическую добавку, которая дополнительно содержит углеродсодержащий материал (кокс), лузгу зерновых культур в качестве органической добавки и шлакообразующий материал, следующего химического состава, мас.%: С - 5,0÷15,0; СаО 25,0÷48,0; SiO2 - 33,0÷39,0; Al2O3 - 7,0÷12,0; F≥3,5; Na2O≥3,0; K2O≥0,7 при основности 0,7÷2,2 в следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кокс - 5-30

Лузга зерновых культур - 10-70

Шлакообразующий материал - 10-85

Существенными недостатками данной смеси являются:

- высокое содержание углерода, приводящее к науглероживанию жидкой стали и невозможности проводить разливку низкоуглеродистых сталей,

- низкие теплоизолирующие свойства смеси из-за неоптимального соотношения между шлакообразующим материалом и органической добавкой,

- высокие тепловые потери, приводящие к увеличению уровня брака, связанного с перепадом температур и затвердеванием стали в пром-ковшах и сталь-ковшах при длительных выдержках.

Техническими результатами изобретения являются:

- снижение тепловых потерь при разливке стали и увеличение серийности разливаемой стали;

- уменьшение уровня брака, связанного с перепадами температуры и затвердеванием стали в сталь-ковшах и пром-ковшах.

Для этого предлагается теплоизолирующая шлакообразующая смесь, содержащая шлакообразующий материал и органическую добавку, в которой данные компоненты взяты при следующем соотношении, мас.%:

Шлакообразующий материал 50-65
Органическая добавка 35-50,

причем в качестве шлакообразующего материала используют микрокремнезем, а в качестве органической добавки используют смесь шелухи зерновых культур и лузги подсолнечника при соотношении, мас.%:

Шелуха зерновых культур 40-60
Лузга подсолнечника 40-60

Состав смеси выбран исходя из следующих предпосылок.

Добавка шлакообразующего материала (микрокремнезем) позволяет снизить тепловое излучение.

Применение смеси шелухи зерновых культур и лузги подсолнечника в качестве органической добавки приводит к увеличению толщины слоя теплоизолирующей смеси, а при сгорании дополнительно выделяется тепло. Продуктом сгорания органической добавки является шлаковый расплав, имеющий пористую структуру, вследствие чего обеспечивается низкая теплопроводность. На поверхности ковшевого шлака из шлакообразующего материала образуется жидкий шлак с высокой теплоизолирующей способностью.

В качестве шлакообразующего материала использовали микрокремнезем конденсированный марки МК-85 по ТУ 5743-048-02495332-96 «Микрокремнезем конденсированный. Технические условия».

Утепление проводили в сталеразливочных и промежуточных ковшах. Удельный расход теплоизолирующей смеси при защите зеркала расплава в сталеразливочном коше составлял 0,6-3,0 кг/т жидкого металла, в промежуточном ковше 2,0-6,0 кг/т жидкого металла.

Теплоизолирующая смесь при соотношении, мас.%: шелухи зерновых культур 40-60 и лузги подсолнечника 40-60 обеспечивает высокую теплоизоляцию при разливке серии плавок.

Применение органической добавки менее 35% не обеспечивает требуемый градиент температур при разливке серии плавок.

При использовании органической добавки более 50% наблюдается интенсивное сгорание смеси с образованием факела, что приводит к небезопасным условиям труда и к снижению теплоизоляции поверхности расплава.

Опыты проводили с использованием 130-тонных сталеразливочных ковшей и 24- тонных промежуточных ковшах на четырехручьевой блюмовой МНЛЗ с сечением кристаллизатора 300×340 мм при разливке стали марок ст.10-60, 50-60Г.

Перед подачей металла на МНЛЗ на агрегат «ковш-печь» в каждый сталеразливочный ковш, предназначенный для разливки, в серию задавали теплоизолирующую смесь в количестве 100-500 кг.

В процессе разливки стали в промежуточный ковш на зеркало металла первой плавки в серии задавали теплоизолирующую шлакообразующую смесь в количестве 50-150 кг, при смене очередного разливочного ковша в промежуточный ковш присаживали шлакообразующую смесь в количестве до 50 кг.

Использование теплоизолирующей шлакообразующей смеси при непрерывной разливке стали позволило снизить градиент температуры металла в промежуточном ковше до 4-9°С и как следствие отбраковку металла по нарушению температурно-скоростного режима на 0,06.

Источники информации

1. А.с. СССР 1702696, С21С 5/54.

2. Пат. РФ 2356687, B22D 11/111, С21С 5/54.

3. Пат. РФ 2380194, B22D 11/111, B22D 7/10.

Теплоизолирующая шлакообразующая смесь, содержащая шлакообразующий материал и органическую добавку, отличающаяся тем, что компоненты взяты при следующем соотношении, мас.%:

шлакообразующий материал 50-65
органическая добавка 35-50,

причем в качестве шлакообразующего материала используют микрокремнезем, а в качестве органической добавки используют смесь шелухи зерновых культур и лузги подсолнечника при следующем соотношении, мас.%:
шелуха зерновых культур 40-60
лузга подсолнечника 40-60



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к литейному производству. В баке-мешалке приготавливают водный раствор клеящих веществ и силикатного клея.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к теплоизолирующим материалам, применяемым при разливке металла в сталеразливочном ковше, промежуточном ковше и изложнице.
Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к литейному производству, в частности к обогреву литейных прибылей. .

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к области металлургического производства. .

Изобретение относится к области металлургии. .

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к конструкциям изложниц с прибыльными надставками. .

Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для защиты поверхности металла в кристаллизаторе при непрерывной разливке стали. Шлакообразующая смесь содержит, мас.%: плавиковый шпат 10,0-25,0, графит 0,1-6,0, кварц пылевидный 10,0-24,0, соду техническую 1,0-17,0, сиенитовый концентрат 2,0-24,0, коксовую пыль 1,0-6,0, карбонат лития 1,0-5,0, мел технический 3,0-23,0, окись магния 0,5-5,0, один или несколько компонентов из группы: шлак производства феррохрома 30,0-45,0, силикатную глыбу 4,0-12,0, колеманит 2,0-15,0, микрокальцит не более 18,0, цемент остальное.
Изобретение относится к области металлургии. Клинкер содержит в химическом составе, мас.%: Al2O3 30-85, СаО 3-45, MgO 9-45, в минералогическом составе, мас.%: фаза Q (Ca20Al32-2xMgxSixO68, где 2,5≤х≤3,5) 15-65 и фаза MgAl2O4 5-40.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при защите расплава латуни в кристаллизаторе машины непрерывного литья. .
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составам шлакообразующих смесей, используемых при непрерывной разливке стали, в частности при производстве железнодорожных рельсов.
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составам шлакообразующих смесей, используемых при непрерывной разливке стали, в частности для производства железнодорожных рельсов.
Изобретение относится к черной металлургии. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке стали. .
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам шлакообразующих смесей, используемых для теплоизоляции и защиты зеркала металла в промежуточном ковше от вторичного окисления при непрерывной разливке стали.

Изобретение относится к металлургии. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к защите поверхности металла в кристаллизаторе. .
Изобретение относится к черной металлургии. Смесь содержит, мас.%: шлакообразующий материал 55-65 и органическую добавку 35-45. Шлакообразующий материал содержит, мас.%: микрокремнезем 37, пыль газоочистки производства алюминия 21 и пыль известкового производства 42. В качестве органической добавки используют смесь, содержащую, мас.%: шелуху зерновых культур 40-50 и лузгу подсолнечника 50-60. Формирующийся в ковше шлак обладает повышенной ассимиляцией неметаллических включений. Обеспечивается снижение тепловых потерь при разливке стали, уменьшение брака, связанного с перепадами температур и затвердеванием стали в ковше, и уменьшение загрязненности стали неметаллическими включениями. 1 пр.
Наверх