К АВТОРСКОМУ СВИДЕТГЛЪСТВУ (61) дополнительн 1е к авт. свид-ву (22) Заявлено 03,05.76 (21) 2354023/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 250878.Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания 070778 (51) М. Кл.

В 22 Э 27/06

В 22 1 7/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК

621.746.587 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.A.Åôèìoâ, H,ß. Ищук, И.М. Писаренко, В.Б. Вихляев, В.A. Гарбуз, В.В. Чебурко, П.Л. Губа, М.Ф. Керимов, В.К. Лаптев, A.М. Гасанов и В.Д. Кесельман (7!) Заявитель

Институт проблем литья AH Украинской CCP (54 ) TE(lÕ!OÈÇOËÈÐÓI0ÙAЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩЛЯ CNECb

Изобретение относится к металлургии стали и может быть использовано при разливке углерсдистых и легированных сталей под слоем теплоизоляционных шлакообразующих смесей. 6

В отечественной и зарубежной практике известно применение разливки стали под слоем теплоизоляционной шлакообраэующей смеси, обеспечивающей снижение теплопотерь через зер- 10 кало металла в изложнице и улучшение физико-химических и теплофизических условий формирования стального слитка при разливке под шлаком.

Для защиты зеркала металла от ох- !5 лаждения применяются материалы с невысоким объемным весом, низкими теплопроводностью и теплоаккумулирующей способностью, малой плотностью и т.д. кроме того, такие материалы 20 не спекаются и полностью (во всем слое засыпки) не расплавляются, что позволяет сохранять высокие теплоизолирующие свойства и необходимую толщину защитного слоя на протяжении всего периода разливки и затвердевания слитка.

В качестве легкоплавки:: теплоизоляционных шлакообразующих материалов малым .о.:ъемцым вес ..1 и низкими теплопроводностью и теплоаккумулирующей способностью применяют вспученные вермикулит и перлит, температура начала плавления которых обычно не превышает 1200 (1). Однако такая теплоизоляция плавится на поверхности жидкого металла и иэ-за высокой теплопроводности в жидком состоянии не обеспечивает надежной тепловой изоляции стали. Несмотря на то, что укаэанные материалы и экзотермические шлакообразующие смеси не имеют таких дефектов, как завороты корок, они не обеспечивают без дополнительного утепления прибыли сокращения величины усадочной раковины и, следовательно, снижения головной обрези слитков.

Уменынение интенсивности плавления теплоизолирующего слоя из материалов с невысокой температурой плавления достигают путем применения их в смеси с более тугоплавкими компонентами. Эффективной добавкой в этом случае является графит, который предотвращает полное расплавление теплоизоляционной шлакообразующей смеси.

Известна смесь на основе графита и латолита, применение датолита

620335 оказывает на металл дополнительное модифицирующее воздействие бором (2)

Однако такая смесь не обеспечивает достаточную теплоиэоляцию зеркала металла из-эа низких теплоизолирующих свойств, так как датолит значительно превосходит вспученный вермикулит и перлит .по своему объемному весу и, следовательно, значительно уступает им по показателям теплопроводности и теплоаккумулирующей способности. Недостатком является также и то, что применение этой смеси ограничивается производством борсодержащих сталей, повышенное:содержание бора в которых необходимо для придания стали специальных свойств (например, высокой прокаливаемости).

Повышенное содержание датолита в смеси приводит к черезмерному возрастанию содержания бора в металле и, как следствие, к короблению готовых металлоизделий в процессе термической обработки, что затрудняет их производство. При меньших содержаниях датолита и, следовательно, повышенных содержаниях графита происходит науглероживание стали.

Таким образом, применять датолит в составе шлакообраэующей теплоизоляционной смеси можно вместе с такими теплоизоляционными материалами, как перлит, вермикулит, легкоплавкая глина.

Наиболее близким техническим решением из известных является теплоиэоляционная шлакообразующая смесь, также используемая для разливки стали под слоем шлакообраэующей теплоизоляции, содержащая, вес.Ъ: графит 23-25 и легкоплавкую глину 65вЂ”

77 ГЗ

Недостаток известной теплоизоляционной смеси заключается в том, что смесь иэ-эа отсутствия в ее составе борсодержащего материала не оказывает активного физико-химического воздействия на жидкий металл и, следовательно, ее применение не приводит к повышению горячей пластичности металла и к увеличению выхода годной стали.

Цель изобретения вЂ” обеспечение высокого качества поверхности и -макроструктуры слитков, повышение горячей пластичности и выхода годного металла.

Это достигается тем, что смесь дополнительно содержит датолит при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

ГраФит 20-34

Шлакообразующий компонент 40-70

Датолит 10-40

В качестве шлакообраэующего компонента смесь содержит глину, перлит или вермикулит.

Введение в состав шлакообразующих теплоизоляционных смесей для разливки стали датолита приводит к повышению смачиваемости шлаком таких наиболее распространенных включений в стали, как двуокись кремния и глинозем, что способствует лучшей ассимиляции шлаком всплывающих включений и рефинированию металла. Ввод

20% датолита приводит к снижению

10 межфазного натяжения, при этом межфазное натяжение шлака на границе с глиноземом снижается. Одновременно снижается вязкость шлака, что оказывает благоприятное влияние на его свойства и, следовательно, качество поверхности и внутренней макроструктуры слитков.

Важным преимуществом применения в составе шлакообразующих теплоизоляционных смесей датолита является

20 модифицирование стали бором, который частично восстанавливается углеродом из окислов бора, присутствующих в составе датолита. Модифицирование и микролегирование конструкционных сталей бором в количестве 0,00050,002% обеспечивается вводом в состав смеси 10-40% датолита и оказывает благоприятное влияние на качественные характеристики металла: повышаются пластические свойства при высоких температурах, что обеспечивает улучшение горячей пластичности стали и ее деформационной способности при прокатке; иэмельчается

35 природное зерно; уменьшается склонность стали к старению и повышается ее теплоустойчивость; повышается износостойкость металлоизделий эа счет измель.:ения первичных кристаллов, повышения дисперсности перлита и др.

При применении смеси предлагаемого остава теплоизаляция на зеркале металла состоит из слоя жидкого шла45 ка, отделенного от нерасплавившейся массы засыпки тонкой прослойкой графита; при этом параметры расплавившегося и нерасплавившегося слоев зависят в основном от содержания графита, определяемого, в свою оче50 редь, сортаментом раэливаемых сталей и развесом слитка. Раннее формирование зBIIlHTHQA шлаковой прослойки на поверхности металла, отсутствие науглероживания, удовлетвори55 тельное качество поверхности и макроструктуры слитков достигаются прН вводе в состав смеси 20-34% графита.

При концентрации графита менее 20% толщина слоя нерасплавившейся смеси на поверхности металл; уменьшается ло 30 мм, что недостаточно для обеспечения длительной тепловой иэоляцин жидкой стали. Высокое качество слгтка не обеспечивается и при высоКоМ содерж;IHHH графита B смеси (боб20335 лее 34%) . В этом случае иэ-за позднего образования защитной шлаковой прослойки металл длительное время находится в непосредственном контакте с нерасплавившейся засыпкой, когда графит интенсивно растворяется в стали, вызывая повйшенную ликвацию углерода. Одновременно в донной части слитка скапливаются кусочки нерасплавившихся шлакообразующих материалов и образования шлакового гарнисажа на поверхности слитка не происходит. Смеси с высоким содержанием датолита и пониженным содержанием теплоизоляционных шлакообраэующих материалов применяются при разливке борсодержащих сталей, а также трубных, низколегированных и простых углеродистых, идущих на изготовление изделий, не подвергающихся закалке или требующих повышения глубины прокаливаемости. Смеси с высоким содержанием теплоизоляционных шлакообраэующих материалов (легкоплавкая глина, перлит или вермикулит) и низким содержанием датолита применяются для разливки простых углеродистых и низколегированных сталей, идущих на иэготовление иэделий, подвергающихся закалке на небольшую глубину.

Шлакообраэующую смесь приготавливают иэ порошкообраэных компонентов фракций 0,01-1,5 мм. Смесь применяют в порошкообразном виде, присаживая перед разливкой стали в бумажных пакетах на дно изложниц. Расход смеИ си 1,5-3 кг/т стали. Сталь разливают в несмазанные изложницы сифоном, не утепляют дополнительно прибыльную часть слитков люнкеритом. Сталь до

1/3 вЂ” 1/2 высоты изложницы разливают

15 :замедленно,. не допуская бурления и оголения зеркала металла в центре изложницы. Оставшуюся часть слитка заполняют по обычному режиму.

20 В таблице приведены примеры составов и их теплофизические и фиэикохимические свойства.

620335 о о а м <ч

I . I о о л о м (ч о ю Ere а

СЧ Г 4 4

I I I а о сч о л u> су м

Ь о о (1

1 (!

М с

< Ф M

4 1 с3 3

СЧ (Ч Ф Ф

М о о о Ф а м м с М о о л м о м о о

1 4 1 и

М М о o o o

e o о ю

О1 ч а м

Ю л 4 (1 о о а а

Р4 сР ГЧ (Ч! o о Ю ! m <ч р о м м о а а Ч ГЧ

Ю м

С 4

I а о

Г 3

CO Ч

620335

Формула изобретения

Составитель И.Журина

Техред 3.Чужик

Редактор Н.Козлова

Корректор Л.Небола

Заказ 4459/10 Тираж 950 Подписное

ЦНИИПИ 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

Применение теплоиэоляционной шлакообраэующей смеси предлагаемого состава при разливе стали обеспечивает снижение головной обрези и стабильное усвоение сталью в процессе разливки бора в оптимальных количествах, приводящих к повышению горячей пластичности и выхода годного металла за счет повышения трещиноустойчивости слитков и снижению отбраковки по трещинам и рванинам при прокатке.

Улучшение качественных характеристик металла создают также реальные предпосылки для улучшения качества и готовых изделий, повышение таких эксплуатационных характеристик, как теплоустойчивость, длительная и общая прочность, контактная стойкость.

1. Теплоизолирующая шлакообразующая смесь для разливки стали, содержащая графит и шлакообразующий компонент, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения высокого качества поверхности и макроструктуры слитков, она дополнительно содержит датолит при следующем qoотношении компонентов, вес.Ъ:

Графит 20-34

Шлакообразующий компонент 40-70

Датолит 10-40

2. Теплоизолирующая шлакообраэующая смесь по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве шлакообразующего компонента она содержит легкоплавкую глину.

3. Теплоизолирующая шлакообразующая смесь по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качесгве шлакообразующего компонента она содержит перлит.

4. Теплоизолирующая шлакообразующая смесь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве шлакообразующего компонента она содержит вермикулит.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР и 212469, N.êä. В 22 2 27/06, 1967.

2.,Авторское свидетельство СССР

9 460938, М.кл, В 22 Э 27/00, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

9 425726, M.êë. В 22 D 27/06, 1972.

Похожие патенты: