Шлакообразующая смесь для разливки стали

 

О П И С А Н И Е (»)72pp25

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15 05.78 (21) 2620826/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

С 21 С5/06

В 22 D 7/00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 15.03.80 (53) УДК 669.046. .558. 7 (088. 8) В. В. Аверин, В. К. Комельков, В. Ф. Чистяков, Ю. Ф. Комов, Б. С. Петров, А. П. Гришин и Б. М. Зельбет (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Институт металлургии им. А. А. Байкова АН СССР (54) ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии.и может быть использовано при разливке стали.

Известен экзотермический шлакообразующий брикет (1), содержащий, вес.

Алюминиевый порошок 4 — 10

Силикокальций 15 — 25

Марганцевая руда 15 — 20

Плавиковый шпат 15 — 20

Силикатная глыба 20 — 28

Кальцинированная сода 3 — 7

Поваренная соль 2 — 5

Жидкое стекло 10 — 15, Недостатками экзотермического шлакообразующего брикета являются обильное выделение дыма вследствие содержания в смеси брикета поваренной соли и кальцинированной соды, которые при температурах разливки стали разлагаются, что ухудшает сангигиенические условия труда, и незначительное воздействие на природу и форму неметаллических включений и на макроструктуру слитка стали.

Известен также шлакообразующий брикет для непрерывной разливки стали (2), содержащий, вес. %:

Плавиковый шпат 15 — 20

Марганцевая руда 15 — 20

Алюминиевый порошок 4 — 6

Силикокальций 20 — 25

Жидкое стекло 10 — 15

Силикатная глыба Остальное.

Недостатком шлакообразующего брикета является то, что он оказывает недостаточное модифицирующее действие на металл, вследствие чего в слитке не удается получить неметаллические включения оптимальной

1О формы, что в конечном счете неблагоприятно влияет на контактную выносливость изделий, например подшипников качения. Кроме того, слитки склонны к образованию поверхностных дефектов. Их устранение требует зачистки и потерь 0,5% металла.

Цель изобретения — повышение качества стали и увеличение выхода годного за счет повышения чистоты стали по неметаллическим включениям, изменения их морфологии и снижения содержания серы и кислорода в готовой стали и, как следствие, увеличение ее плотности и улучшение качества поверхности.

720025 вес о0

Состав, Компонент ы

Алюминиевый порошок

2() Силикокальций

Марганцевая руда

Плавиковый шпат

Жидкое стекло

Силикобарий

Силикатная глыба

25

Поставленная цель достигается тем, что шлакообразующая смесь, включающая алюминиевый порошок, силикокальций, марганцевую руду, плавиковый штап, силикатную глыбу, жидкое стекло, дополнительно содержит силикобарий в кусках с размером фракций 2 — 40мм, при соотношении компонентов, вес. %:

Алюминиевый порошок 4 — 8

Силикокальций 15 — 20

Марганцевая руда 15 — 22

Плавиковый шпат 15 — 25 16

Жидкое стекло 5 — 15

Силикобарий 13 — 35

Силикатная глыба Остальное.

Барий в силикобарии является поверхностно-активным, Барий в силикобарии является поверхностно-активным элементом, сильным раскислителем и глобуляризатором, который благоприятно изменяет морфологию неметаллических включений, улучшает технологическую пластичность металла, его плотность 26 и за счет изменения качественных характеристик, увеличивает выход годного металла.

При приготовлении, например, из шлакообразующей смеси брикетов, жидксе стекло используется как связка. Расход брикета при разливке стали в изложницы составляет 2 — 4 кг/т стали. Гранулометрический состав компонентов смеси для брикета определяет оптимальную скорость горения брикета и должен быть следующим, мм: 36

Алюминиевый порошок 0,2 — 1,5

Силикокальций 0,2-2,0

Марганцевая руда 0,1 — 1,0

Плавиковый шпат 0,1 — 1.0

Силикатная глыба 0,2 — 2,0

Силикобарий 10 — 403$

При приготовлении шлакометаллических гранул для разливки стали в кристаллизатор гранулометрический состав шлакообразующей смеси остается таким же, что и при приготовлении брикетов, за исключением величины кусков силикобария, которые должны иметь размер 2 — 10 мм в диаметре.

Силикобарий в кусках с размером фракций 2 — 10 мм смачивают жидким стеклом и покрывают механической смесью, состоящей из алюминиевого порошка, силикокальция, марганцевой руды, плавикового шпата, силикатной глыбы на тарельчатом грануляторе, сушат и затем в виде шлакометаллических гранул подают на поверхность жидкого металла в кристаллизатор. Расход гранул, изготовленный из шлакообразующей смеси составляет 1,2 — 2,0 кг/т -стали.

Величина кусков силикобария при разливке в изложчицы определяется расходом брикета в процессе разливки. Например, для слитка 6,5 т размер кусков максимален и составляет 35 — 40 мм, а для разливки ста.— ли в слиток 4,2 т размер кусков — 10 — 15 мм.

При разливке в кристаллизатор шлакометаллические гранулы размером 2 — 10 мм равномерно распределяются на поверхности металла.

При разливке подшипниковой стали расход силикобария составляет, 13 — 15% от общей массы шлакообразующей смеси.

При разливке котельной марки стали 20К расход силикобария до 25% от общей массы смеси. Сталь марки 20К, содержащая строчечные силикатные и сульфидные включения, имеет невысокие показатели механических свойств. Разливка стали марки 20К под шлакообразующей смесью, содержащей силикобарий„позволяет устранить вредное влияние серы в процессе разливки и, следовательно, повысить механические свойства стали.

Примеры составов, шлакообразующие смеси„представлены в таблице.

720025

Формула изобретения

Составитель Е. Геидлвна текред К. Шуфрвч Корректор Г. Назарова

Тираж 608 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП к Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Швльникова

Заказ 284/! 1

При разливке подшипниковой стали в слиток 4,2 т перед подачей металла на дно изложницы помещают шлакообразующий брикет из смеси предлагаемого состава, расход которого составляет 3 кг/т стали.

Размер кусков силикобария составляет.

10 мм. В процессе разливки получают со стороны жидкого металла жидкоподвижный гомогенный активный шлак. В верхней части брикет в процессе разливки остается достаточно прочным и сохраняет размеры, соответствующие внутренним стенкам изложницы.

При разливке низкоуглеродистой стали для глубокой вытяжки в слитки массой

6,5 т перед подачей стали на дно изложницы также помещают брикет приготовленный из шлакообразующей смеси на жидком стекле и прессованный по размерам соответствующим сечению изложницы.

Размер кусков лигатуры силикобария составляет 40 мм. Расход брикета — 4 кг/т стали.

В изложнице получают активный жидкий шлак со стороны металла в нижней части брикета; шлак предохраняет поверхность металла от окисления и участвует в образовании тонкого шлакового гарнисажа между телом слитка и стенкой изложницы, обеспечивающей повышение чистоты поверхности готового слитка.

В результате разливки стали под брикетами, изготовленными пр изложенному методу, процент выхода годного слитка с чистотой поверхности первой категории увеличился на 2 /о. Уменьшается на 0,5%.брак слитков,по неметаллическнм включениям за счет модифицирования стали барием.

При разливке стали марки 20К на машине полунепрерывного литья заготовок в слитки сечением 370 X 370 мм со скоростью вытягивания 0,3 м/мин шлакообразующую смесь в виде гранул 1,2 кг/т стали подают

6 на зеркало металла после заполнения металлом кристаллизатора на 150 мм.

Размеры кусков лигатуры силикобария в гранулах составляют 2,0 мм. Шлакометаллические гранулы по мере расхода в кристаллизаторе равномерно подают в течение

3 всей разливки.

Применение шла кообразующей стали предлагаемого состава увеличивает выход годных слитков стали, склонной к образованию трещин и поверхностным дефектам, например, стали марки 20К и повышает долговечность изделий, например подшипников качения изготовленных из стали марки

ШХ 15 примерно в 1,6 раза.

1. Шлакообразующая смесь для разливки стали, включающая алюминиевый порошок, силикокальций, марганцевую руду, плавиковый шпат, силикатную глыбу, жидкое стекло, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества стали и увеличения выхода годного, она дополнительно содержит силикобарий при следу ющем соотношении компонентов, вес. о/о

23 Алюминиевый порошок 4 — 8

Силикокальций 15 — 20

Марганцевая руда 15 — 22

Плавиковый шлат 15 — 25

Жидкое стекло 5 — 15 зе

Силикобарий 13 — 35

Силикатная глыба Остальное.

2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что размер фракций силикобария составляет

2 — 4 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 387780, кл. В 22 D 7/10, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 226653, кл. В 22 D 11/00, 1966.