Экзотермическая смесь для утопления головной части слитка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (и) 551116 (61) Дополнительное к авт. свид-BY (22) Заявлено 24.06.75 (21) 2147801/02 (51) М. Кл. -

В 22 D 27/04 с приспел:: не»иеч заявки №

Госуда стаеriHbl комитет

Совета Министров С"СР

tfD делам иаооРетений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03,77.Бюллетень № 11 (45) Дата опубликования описания 23.06.77 (53) Ь ДК 669,18;621. .-,46.589 (088,8) Н. В. Стеценко, Т. М, Бабков, А. Ф, Старцев, Н. Т. Заозерный и A. И. Могильный (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (71) Заявитель (54) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ

ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ СЛИТКА

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству экзотермических смесей, используемых для утепления головной части слитка после разливки стали. с

Известна экзотермическая смесь, используемая для поддержания в жидком состоя— нии металла в литниковой системе, содержашая следуюшие и »таад»Опты (Вес. n): Вос— становитель — карбид кремния 18 — 90„катализаторы для разложения карблд» кр тмния, например, д»хромат калия илн хромат с:>,,»!ца; 0,05 — 1,5; наполнители, например, .линозем и кремнезем. Предусмотрсна возможность ввода в состав органических вешеств, а также форросилиция, алюминия, а в качестве активатора горения — хлористого кальция.

Смесь готовится нз порошков названных материалов фракции 0,05 — 2 мм (1) 20

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является экзотермическая смесь для утепления головной части слитка (Люнкерит

Л - 28), которая содержит восстановитель — 25 алюминий, кокс, 65% ферросилиций, бокс ит и шамот (2) .

Люнкерит Л вЂ” 28 используют для зас».-,— ки головной части слитка при разливы: в..к окопегиро ванных качественных сталей.. слнтельность горения составляет 8 — т .. м-.. расход — 2 — 3 кг/т.

При использовании люнкерита Л вЂ” 28 для утепления головной части слитка достигается возможность уменьшения потерь металла сл тка в обрезь при прокатке, однако при этом у Величиваются затраты на передел стали вследствие высокой цены люнкерита, которая составляет 210 — 215 рублей за тонну.

С целью увеличения теплотворной способности и снижения себестоимости смеси, смесь по изобретению наряду с коксом содержит в качестве восстановителя металлокарбидный дросс силумина и дополнительно содержит колошниковую пыль ферромарганца и силикат натрия при следующем соотношении ингредиентов, вес%:

Металлокарбидный дросс силумина 50,0 — 70,.0

551116

5 — 35

3 — 36

1 — 6

Свойства смеси карбпдначало госипидлительпость интенс ивного ко -,о ш— пикесостоякажу шаяся пористость пый кокс кат ние корки в надставдроес

C «i IV вая рения смеси цаткорки сгоревшей смеси рия и; ль :/еМп после ввода на мемалл., т,(ин„ ке изложницы горения, мин.

Плохо горит а.З лали/пас з.

Рл . " /.

Пористая

« .

3.э

12

Гяохо горит

«1

$ 0

17 7

I (50

Про п:.: .-;

Копошниковая пыль ферромарган15,0 — 25,0

Кокс 4,0 — 30,0

Силикат натрия 1, 0 — 5,0

Входяший в состав смеси металлокарбидный дросс силумина имеет следующий сос— тав, вес. /о/:

Алюминий 18,0 — 32,0

Кремний 16,0 — 20,0

Карбид алюминия 3,8 — 8, 0 щ

Карбид кремния 10,0 — 14,0

Глинозем Остальное.

Выбор указанных соотношений, входя цих в состав ингредиентов,кзотермической смеси по изобретению, позволяет получить высо-у кую теппотворную способность с меси, обеспечпть активное горение ее в течение 15-20 мин и образование прочной, неразрушающейся в процессе кристаллизации слитка, пористой корки пз продуктов сгоревшей смеси. р

Колошпиковая пыль производства ферромарганца содержит ингредиенты в следующих соотношениях, вес. /:

Окислы марганца 42 — 48

Окислы железа 7 — 15 р5

Кокс 12 — 14

Окись к-." -ппя 20 — 22

Кремнезем 8 — 12

Оптимальное содержание ингредиентов в сiieñii были выбраны для определения ниж- 30 пего и верхнего пределов их соотношений.

Испытано было 39 вариантов соотношений ппгредиентов фракций до 2 мм, содержащих, Бес. %:

Корбидпый дросс силумина 35 — 80 35

С одс. ржание ингред нептов

Колошниковая пыль ферромарганца

Кокс

Силикат натрия

Каждая смесь ингредиентов подготавливалась отдельно и применялась для утепления головной части слитка весом от 0,5 до

15 т при разливке быстрорежуших, нержавеющих, конструкционных и других сталей.

Расход экзатермической смеси составлял

2 кг/т для утепления головной части слит ка при засыпке ее в обычную надставку, футерованную шамотным кирпичом, и 3 кг/т при засыпке в надставку с теплоизоляционными вкладышами.

Введение в состав смеси порошка кокса обеспечивает необходимую пористость образующейся корки и высокие теплоизолируюшие свойства ее, а расход окислителя в виде окислов марганца в смеси с окислами железа, входящих в колошниковую пыль ферромарганцаа, достаточную длительность горения и высокую теплотворную способность смеси при полном сгорании входящих в нее восстановителей: а также относительную прочность корки.

Добавка в состав смеси силиката натрия активизирует горение смеси, ускоряет начало возгорания и создает дополнительные условия для упрочнения корки.

Характеристики свойств полученных экзотермических люнкеритных смесей приведены в таблице.

551116

Продолжение таблицы

4 5 6 7 8

Пористая

2 6 18 Прочная

3 5 18

5 4 20

5 4 20

18 (50 !

50 !

25

20

50

Монолит

Куски рыхлые

3 12

6 8 Плохо Развалилась горит

1 4 1 6 Прочная

2 4 17

3 3 18

4 4 19

5 3 18

Развалилась

20

60 60

21

15

60

Куски рыхлые

//

Рыхлая

6 7 10

3 15 Прочная

3 4 16

5 17

24

10

24

Куски монолита

Удовлетворительная

Частично вазвалилась

70

1 4 15 Прочная

70

4 15

3 11

70

Куски монолита

70

6 4 12

4 1 2 Развалилась

0 6 8 //

6 5 10

;-"ак видно из таблицы, длительность горев ия с месей превышает длительность горения .и. нкерита Л вЂ” 28,, образовавшаяся пористая корка не проваливается во времякристаг:,-н.нации металла. 3а счет этих свойств эк;: .:. рмическая смесь по изобретению обес- {) пе. -:влет достаточно длительное поддержание ме-./..:на в жидком состоянии в надставке изл",лицы.

У:/н/пылание или увеличение входящих в с .:,.в экзотермической смеси ингредиен- 55 тов /,: оптимальные количественные диапазон-.t:.:.e обеспечивает необходимых технологии::эких свойств пюнкерита.

Технология применения люнкеритной эк отерми еской смеси не меняется по сравне- 60 нию с используемым люнкеритом Л вЂ” 2f

Применение экзотермической люнкеритной смеси предлагаемого состава позволяет получить в условиях завода Днепроспецсталь за счет замены в составе люнкерита Л вЂ” 28 порошка алюминия на молотый металлокар— бидный дросс силумина экономический эф фект около 500 тыс. рублей в год. Экономия дефицитного порошка алюминия составляет более 1 500 тонн в год.

Утилизация дроб; энного металлокарбидного дросса силумина и количестве 30002300 тонн в год позволяет дополнительно получить экономический эффект в условиях

Днепровского алюминиевого завода около

250 тыс рублей в rop

Формула изобретения

1. Экзотермическая смесь для утепления головной части слитка, включаюшая восстановитель, кокс, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью увеличения теплотворной способности и снижения себестоимости смеси, она в качеств. восстановителя содер— жит металлокарбидный дросс силумина и дополнительно содержит колошниковую пыль 10 ферромарганца и силикат натрия прн следуюшем соотношении ингредиентов, вес. %:

Металлокарбидный дросс силумиЧ;-1 50,0 -70,0 ! (олошпиковая пыль ферромарган- 15

15,0 — 25,0

: оке 4,0 — 30,0

Силикат натрия 1,0 — 5,0

2. Экзотермическая смесь по п. 1, о тл и ч а ю ш а я с я тем., что металлокарбидный дросс силумина содержит следую— шие ингредиенты, вес. %:

Aëþìèíèé 18,0 — 32,0

Кремний 16,0 — 20,0

Карбид алюминия 3,8 — 8,0

Карбид кремния 10,0 — 14.0

Глинозем Остальное

Источники инф"рмации, принять. е в= внимание при экспертизе:

1. Патент ClllA ¹ 3704230, класс, В 22 Д 7/10, 1972.

2. Крамаров A. LL Производство стали в злектропечах, Металлургия, М, 1964., второе изд, с. 244 (прототип) .

Заказ 57/5 цниипи

Тираж 995 Подписное

Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Куницкая

Редактор Л. Лашкова Техред И. Асталош Корректор Б. Югас