Экзотермическая шлакообразующая смесь для разливки стали

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 60 349 5 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлеио24,03.76 (21) 2337787/02 (ое) М. Кл.

В 22 В 27/04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликованц25.04.78.Бюллетень ¹ 15 (4б) Дата опубликования описания 01.04.78

Государстоенный комитет

Сонета Мннистроа СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621.745..58 (088.8) Н. Я. Ишук, В. В, Чебурко, В. А. Ефимов, В. А. Гарбуз, В. Б. Вихпяев, В. Л. Притупа, И. В. Лисов, Ю. Ф..Комов, А. А, Киселев, В. Ф. Чистяков, А. В. Губин и E. И. Тюрин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт проблем литья АН Украинской CCP (54) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ШЛАКООБРАЗУЮШАЯ СМЕСЬ

ДЛЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к обиасти металлургии стали, а именно к экзотермическим шпакообразуюшим смесям для разливки углеродистых и легированных сталей сифоном и сверху, под споем жидкого синтетического шлака, образующегося в изложнице в процессе сгорания экзотермических шпакообразующих смесей.

Изюстна экзотермическая шпакообразуюшая смесь для разпивки cranH под спмм син- )p тетического шпака, содержащая восстановитепь (снпикокааьций, алюминий, кальций), твердый окислитель (марганцевая руда) ппавиковый шпат, известь и акисеп пегируюшего металла (берчлпия, бора, кремния, ванадия, 15 хрома, никеля) )1), Однако модифицирование и микрсотегирование стали окиспами указанных металпов сопровождается нежелательными побочными влияниями (повыше жем хрупкости н снижением пластических свойств стали при микролегировании кремнием ипи хромом, повышением торокапиваемостн при легировании бором и т, п.).

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемо-2S

f му результату является экзотермическая шпакообразующая смесь, содержащая в качестве восстановителя силикокапьций, в качествеэ окислителя —.марганцевую руду, а также ппавиковый шпат и силикатную глыбу (2).

Указанная смесь не обеспечивает упучшетатя физико-химических свойств стали при температурах разливки и не оказывает влияния на склонность стали к образованию горячих трещин. В частности испопьзование этой смеси при разпивке низкоугперодистой. стали ж устраняет образование трещин на поверхносетт спитка, что приводит к повышенной отбраковке металла, Целью изобретения является повышение трещино-устойчивости стали и улучшение ка» чества поверхности спитка, Дпя достижения поставленной цели экзотермическая цшакиобразующая смесь дпя разливки стали под спсем жидкого шпака, включающая снпикокапьций, марганцевую руду, ппавиковый шпат и силикатную глыбу, дополнительно содержит сипикоциркожй при спедующем соотношении ингредиентов, вес.%:

60 3495

15 сипи кок впьци и сипи коцирк они й

10 марганцевая рув ппавиковый шпат

29 33 сипикатная глыба

20К

Сипцк ок аа ьци и 5-1 5

Сипикоцирконий 10-25

Мвфганцевая руда 1 5-20

ГЬавиковый шпат 29-34

Сйпиквтная глыба Остальное б

Введение сипикоциркония в состав экзо» термической шпакообрвзующей смеси обеспв чивает микропегирование и моди4ицирование стапи цирконием в процессе раэпивки. При переходе циркоы я иэ шпака в метвип в ста- >0 пи образуются мелкодиснэрсные гетерофазные гпобупярные оксисупьфидные включения.

Бпагодаря высокому сродству циркоаия к кис. породу и сере он входит в состав указанных . включений, что обеспечивает повышение тем- 15 пера уры ппввпения и начала растекания супьфидов по границам зерен, Сйедствием, этого является резкое повышение трещиноуотойчивости стали при высоких температурах

Кроме того, силикоцирконий, взаимодействуя Ж с марганцевой рудой, способствует образованию высокорвфцнирующего шлака, содержащего oxscBbI цпркония. Поспедние;существенно повышают вссимилирующую способность шпа ка к и металлическим включениям, обеспечи. Л вая тем самым формирование качественной иоверхности слитка, При содержании в составе смеси сипико- циркония меже 10 вес,% его модифицируюМарка рвэпиваемой стапи

Вязкость шпаков, полученных из смеси

No)4 1 3 при температурах разливки 15301550 С, составпяет 0,5-10 пуаэ, поверх

;ностное натяжение 200-230 эрг/ем, темпе ратурный интерввп плавления 1050-1100оС,55 жидкотекучесть 70-90 мм, что впопнэ удовпетворяет требованиям, предъявпяемым к шлакам при разливке, и находятся в тех же пределах, что и у шлака попученного иэ известной смеси N 4. щее впияние проявпяется в юдостаточной степени,а при содержании его более 25 вер.Ъ нвбпюдается повышенная концентрация в стапи юбпагоприятньцс иитридных вкпючеюй, а также повышается себестоимость смеси, Предпагаемую экэотермическую шпвкообраэующую смесь приготавливают из порошкообразных компоюнтов фракционного состава

О 5 1 5 мм, Возможно примеюние смеси квк в дорошкообраэном состоянии, тек и в виде rp8Hyn и брикетов. В поспеднем спучае в состав смеси вводят связующее, например, жидкое стекло.

- При испопьзовании смеси в порошкообразном виде ипи в виде брикетов она укладывается HB дно изпожницы перед началом разливки. При испопьзованни смеси в виде грануп поспедвие могут подаваться также на зерквпо металла в иэпожиице равномерно по ходу разпивки ствпи, Расход смеси составляет 3,0-3,8 кг/т стали, Теппотворнвя способность смеси 600»

7 20 ккап/кг, Температура воспламенения

1050-1 100 С. Скорость горения 3-5 см/сек.

В табпице 1 приведены составы смесей согласно изобретению и состав смеси по выбранному прототипу.

Табпиц.а 1

15ГС 10ГН 20К, 10ГН

Однако межфвэнм натяжение шпаков, содержащих окислы циркония, на границе раэдепа с такими наиболее распространенными включениями в стали, квк кремнээем и гпиноэем, значительно ниже, чем дпя шлака изВссТНого состава: соответственно, 80-90 )a.

630-650 эрг/см ппя предлагаемых шлаков и 95-120 и 680-695 эрг/см дпя известного шпака (температура испытаний 1100 120 С}. Следствием этого является более

60 349 5

Табл и ц а 2

20 К под смесью № 1

56 62 0,76 49 58 под смесью Ж 4 (по прототипу) 28 36

38 43 0,5 ..

10 Гн под смесью ¹ 3

68 73

71 82 082

1,3 под смесью № 4 (по прототипу) 45 64 045 40 5 58

0,55

Таким образом, применение смесей согласно изобретению, позволяет уменьшить поаженность слитков низкоуглеродистых сталей горячими трещинами в 2-2,5,,аэа, а также заметно повысить их химическую од- . нородность llo нвметаллическим включениям, что в итоге приводит к повышению выхода годной стали. лью повышения .трещиноустойчивостн стали и улучшения качества поверхности слитка, она дополнительно содержит силнкоцирконнй при следующем соотношении ингредиентов, sec,%:

Силикок альцнй 5-1 5

Силикоцирконий 10-20

Naprarrrreaarr руда 1 5-20

Плавиковый шпат 29-34

Силикатная глыба Остальное

4я Источники информации при нятыв во Brrs

Формул а изобретения мание при экспертизв4

l. Заявка 2043920, М.Кл, В 22 Q и

Экзотермическая шлакообразуюшая смесь 27/04, 1974,по которой принято положительдля разливки стали под сл м д слоем жидкого шла- ное решение о выдаче авторского свндетелька, включающая,снликокальций, марганцевую 50 ства, Рудуэ плавиковый шпат и силикатную глыбу, 2, Авторское свид с етельство №. 212468, е т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с це- кл, В 22 П 27/00, 1967

Составитель С. Тепляков

Редактор А. Маркович Техред Н, Андрейчук Корректор А, Лакида

3 à 1973/14 Тираж 950 Подписное аказ

- Г та анис ов СССР

БНИИПИ Государстве нного комитета- Сове та, Üíècòð по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж 351.Раушская наб., д, 4/5

° 4-

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

S высокая ассимилирующая способность шлаков

rrs предлагюмых смесей к нвметалпическим включениям и повьшюнное качество поверхности получаемых слитков.

Смет указанного состава (см. табл. 1) были испытаны при разливке сталей, приведенных в таблице марок, в слитки весом 0,5 т, Испытюая показали, что при разливке стали под смесями М№ 1-3 происходит микродегирование стали пирконием в количестве 0,007-, 0,030% что вызывает сущестюнные изменения в составе, форме и распределении rasie 6 твиических включений в слитке. Содержание супьфидов rr оксидов цирковня в составе включений повышается до 20-30%, что способ-стнует гпобуляриэации включежй и более равномерному их распределению в обьеме металла Исключются выделение однофаэных пленочных и строчечных супьфидных включений по гражцам зерен.

Одновременно установлено, что благодаря микропегярованию и моднфицированию стали циркожем существенно повышются горячая ппасжчность метаапа (см. табл. 2)..