Известно, что получение качественных слитков с наружной корочкой достаточной толщины при больших скоростях разливки обеспечивается применением интенсификаторов кипения различного состава как в порошкообразном, так и в брикетированном виде (1) и P2J.

Недостатками известных порошкообразных интенсификаторов являются постоянство состава жидкой окислительной шлаковой фазы, обраэувхдейся при их вводе в металл, а также затруднения, возникающие при их изготовлении и применении.

Это объясняется изменением химического состава жидкого шлака, вызванного различием компонентов, входящих в состав смеси как по фракционному составу, так и по их физикохимическим свойствам. Колебание размеров частиц от 0,1 до .5 мм приводит к сепарации смеси во время ее ввода, выдуванию мелких и легких частиц, а различие свойств - к разложению легкоплавких кислородсодержащих составляющих до.соприкосновения с металлом.

Брикетирование же порошкообразнЫх смесей известных составов позволяет исключить ряд их недостатков, однако в этом случае возникают трудности, связанные с получением и использованием брикетов, которые заключаются в отсутствии простого способа брикетирования смесей и осложнениями .в применении их из-эа плохого или раннего растворения брикетов в металле в процессе отливки слитков.

Существующие способы получения бри15 кетов из известных составов смесей включают ввод в исходные для брикетирования смеси связующих веществ, сушку готовых брикетов для их упрочнеиия. Применение таких брикетов при

20 больших скоростях наполнения изложниц не обеспечивает эффективного их воздействия на кипящую сталь иэ-за плохого растворения брикетов, вызываемого наличием связующих веществ, эа25 держивающих растворение их в металле.

При скоростной же разливке интенсификаторы кипения должны вызывать устойчивое интенсивное кипение ме-. талла в изложнице на протяжени все30 го времени отливкв, слитка. Это долж789209

Поскольку получение брикетов из известных интенсифицирующих смесей заключается в добавке в их состав связующих веществ, то все это не только усложняет их производство, что нежелательно, но и вызывает осложнения с применением из-за снижекия эффективности их воздействия, вызванного сравнительно длительным .сохранением формы брикеты беэ его .расплава, что задерживает взаимодействие частиц его- с металлом.

Наиболее близкой к оПисываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь, интенсифицирующая процесс кипения при разливке кипящей стали, содержащая вес.Ъ:

Прокатная окалина 82-84

Натриевая селитра 10-12

Плавиковый шпат 5-7 влажность которой должна составлять не более 0,5Ъ (2) .

fO но обеспечивать формирование достаточно .толстой и плотной корковой эоны у слитков кипящей стали, являю I щейся определяющим фактором при оценке качества слитка. Однако, в связи с тем, что донная часть слитков формируется в условиях быстро нарастающего ферростатического давления, снижа-. ется интенсивность кипения металла на этих горизонтах, а это приводит к получению слитков в утоненой наружной корочкой, пораженной порами и канальцами. При прокатке таких слитков на слябах и листах образуются дефекты типа сотовых рванин и грубых плен.

Кроме того, поскольку порошкообраэный интенсификатор присаживается в виде смеси компонентов с различными физико-химическими свойствами, то присаживается в виде смеси компонентов в совместном вводе их в а металл интенсивно охлаждаемой донной части происходит запутывание более тугоплавких частиц: обеспечить же раздельное введение составляющих для обработки разных частей слитка, .„ц тем более изменение режима доэирования их в условиях высоких скоростей наполнения не представляется возможным.

Наиболее технологичным способом воздействия на процесс газообраэоваиия и газовыделения является разливка кипящей стали с применением .интенсификаторов кипения в виде брикетов, рационально выбранный состав которых обеспечит активную доставку нужного количества кислорода к фронту затвердевания как в период формирования донной части слитка, так и его вышележащих эон, что обеспечит получение слитков с толстой и плот- Щ ной наружной корочкой по всей его высоте.

Недостаток интенсифицирующей смеси состоит в том, что, хотя общее количество кислорода, вносимое смесью эа время наполнения слитка и достаточно для создания интенсивного кипения, однако, равномерный ввод при скоростной разливке не обеспечивает достаточно толстой и плотной наружной корочки в донной части слитков, которая формируется при быстро нарастающем ферростатическом давлении, так как при больших скоростях наполнения количества-кислорода, поступающего из селитры на протяжении времени формирования донной части, явно недостаточно для создания условий, обеспечивающих рост и выделения пузырьков СО, а содержащаяся окалина, обладая высокой температурой плавления, к этому времени не успевает расплавиться и сформировать окислительный железистый шлак.

Ранняя же присадка смеси с целью подвода максимально возможного ко-. личества кислорода, выделяющегося при разложении селитры для формирования донной части, приведет к запутыванию частиц окалины в металле интенсивно охлаждающейся донной части.

Кроме того, известный состав смеси не позволяет ее брикетировать простым способом (метод сухого прессования). Ввод жв в эту смесь связующих веществ приводит, кроме удорожания и значительного усложнения технологии производства брикетов, r. ухудшению контакта составляющих брикета с металлом в результате трудности его расплава и ошлакования, что вызовет дополнительную задержку начала протекания реакций газообраэования, а это, в свою очередь, приведет к формированию у слитка в его донной части утоненной наружной корочки, пораженной газовыми каналь ами, поскольку скорость реакции гаэообразования будет меньше скорости кристаллизации иэ-за дефицита в кислороде.

Цель изобретения вЂ” получение бри-

- кета без применения связующего и по> вышения качества слитка за счет по- ° лучения плотной наружной корочки по всей высоте слитка.

Цель достигается тем, что интенсификатор содержит вышеуказанные компоненты в следующем соотношении, вес.Ъ!

Прокатная окалина 70-75

Натриевая .селитра 15-20

Плавиковый шпат 5-10 а влажность его составляет 1,0-2,5%.

Применение интенсифицирующей смеси предлагаемого состава и влажности обеспечивает брикетирование ее при давлении прессования 280-ЪОО ати без применения связующих веществ. Это позволяет исключить как ряд технологически трудных операций, так и от789209 казаться от применения сушильных аг регатов, что значительно упрощает технологию производства брикетов. При применении брикетов из укаэанной смеси при скоростной разливке сталей они обеспечивают интенсивный подвод кислорода к фронту кристаллизации на всем протяжении поступления металла в изложницу.

Поскольку удельный вес брикета меньше жидкой стали, то он все время поступления стали в изложницу всплывает и будет некоторое время находиться во взвешенном состоянии и по образованию подушки жидкого метал ла 80-100 мм распадается: все количество легкоплавкой составлякщей (се- 9 литры) брикета будет воздействовать на нижние уровни металла слитка, т.е ° его донную часть.

Количество кислорода, образующегося при разложении селитры и доста- Щ вляемое к фронту затвердевания, где происходит рост и выделение газовых пузырей, будет достаточным для интенсивного протекания реакции обез- ° углероживания в течение формирова- р ния донной части.

Тугоплавкая же составляющая смеси, обладая некоторой инерционностью физико-химического воздействия, обусловленной времени на прогрев, плавления и формирование окислительного железистого шлака, будет работать на уровнях, лежащих вьиае донной части (600-700.мм, считая от низа слитка).

THII BHтенсифи катора

Характеристика получаемых брикетов и дымовыделения

Толщина наружной корочки в донной части слитка, км

Плавиковый шпат

Натриевая селитра

Прокатная окалина

Прочные. Выделения в пределах нормы 15-17

Прочные. Выделения на 10"15% ниже нормы 14-16

Достаточная прочность. Выделения ниже на 10-15% допустиьаас концентраций 14-15

CMecb при влажности менее 1,0% и при максимальном давлении прессуется плохо, брикеты получаются нечеткой формы, обладают пониженной прочностью, что вызывает затруднения при транспортировке их и присадке стро- Я)

"ro определенного, количества в изложницы °

Если хе влажность смеси выше 2,5%, то такой брикет, попадая в жидкую сталь, приводит к хлопкам и даже вы- 65

Составляющие смеси %

Щ 72-73 17-18 7-8

Таким образом, будет достигнуто последовательно снижение кислородом металла нъ различных уровнях слитка в процессе его отливки.

Пределы по содержанию окалины и натриевой селитры обеспечивают подвод требуемого количества кислорода к фронту кристаллизации во время наполнения слитка, эффективного использования смеси и допустимого загрязнения атмосферы цеха токсичными выделениями. Так., при содержании в смеси окалины более 75%, кроме осложнениЯ, связанных с брикетированием (значительно уменьшается прочность брикетов) наблюдается утонение корочки в донной части слитков иэ-эа недостаточно интенсивного кипения, вызванного уменьшением доли кислорода, вносимого легкоплавкой составляющей, т.е. селитрой. При использовании смеси с содержанием окалины менее 70% брикеты получаются достаточно прочными, однако, при использовании их при разливке стали выделяется повышенное, вьхае предельно допустимых концентраций, количество токсичных соединений, так как доля селитры в этом случае увеличивается до 30%. Поэтому содержание окалины в составе интенсификатора находится в пределах 70-75%.

Пределы по валжности смеси выбраны нз расчета облегчения прессования смеси и безопасности ее применения. бросам металла вследствие разложения избыточного количества влаги.

Данные о влиянии состава смеси на технологические свойства брикетов и дымовыделение при их растворении в металле представлены в таблице. укаэанную смесь можно брикетировать беэ связующих веществ, что позволяет исключить ряд технологических операций и отказаться от применения сушильных агрегатов. Получаемые бри789209

Формула изобретения

Составитель H.Æóðèíà

Редактор М.Ликович Техред Т.Маточка Корректор В. Бутяга.Заказ 8935/9 Тираж 889 Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кеты обладают прочностью, достатоЧной для транспортирования их и присадки в изложницы.

Полученные брикеты весом 4,5-5 кг испытали при разливке стали марки

08кп в слитки весом 19-23 .т со скоростью 5-6.м/мин. Перед разливкой бри- кеты присаживали на дно изложниц. В процессе заполнения изложниц металлом брикеты, имея меньший удедьйый вЕс): чем жидкая сталь, быстро всплывает и через 1,5-2 с распадаются. Нри этом наблюдается интенсивное выделение дыма. Через 7-10 с выделение дыма снижается, что свидетельствует о срабатывании легкой составляющей брикета (селитры). После этого в реакцию всту- 13 пает плавиковый шпат и окалины. Таким образом, обеспечивается подвод кислорода к металлу в соответствии со скоростью разливки и физико-химическими свойствами компонентов, входящих Я в состав смеси.

Применение брикетов, изготовленных из смеси предлагаемого состава, обеспечивает интенсивное кипение металла в изложницах и получение качественных слитков с минимальным количеством поверхностных дефектов (плен) и с плотной наружной корочкой толщиной 15-40 мм против 10-30 мм в случае применения порошкообразного интенсификатора.

Прокатка опытных слитков показала, что применение брикетов позволяет снизить отсортировку горячекатаных листов по пленам на 5-10%.

Интенсификатор кипения, содержащий окалину, натриевую селитру, плавиковый шпат, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения брикета без применения связующего и повышения качества за счет получения плотной наружной корочки по всей высоте слитка, она содержит указанные компоненты при следующем соотношении, вес.%:

Прокатная окалина 70-75

Натриевая селитра 15-20

Плавиковый шпат 5-10» при этом влажность интенсификатора составляет 1,0-2,5%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2854329, кл. 22-192, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 212297, кл. В 22 0 7/00, 1966.

Похожие патенты: