Шлакообразующая смесь для разливкистали

 

Союз Соеетскнх

Социалистических

Ресеублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТИЗЬСТВУ (б1) Дополнительное я авт. санд-еу .(22) Заявлено 210379 {21) 2239053/22-02

К„з

В 22 D 27/06 с лрмсовдмиенмею эаявян р49Государстненнмй коинтет

СССР но делаю нзобретення н отнрытнй (23) ПриормтетОпубликовано 2302.81. бюллетень И9 7 (53) УДК 621. 746. 5 (088. 8) Дата олубликсюамия описания 230281 (54) ШЛАКООБРАЗУИЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к черной $%таллургии, в частности к сталеплавильному производству и может быть применено при разливке стали.

Известна разливка стали с использованием различных порошкообраэных шлакообраэующих материалов.

При разливке стали сифонным способом в основном применяются шлакообразующие смеси иэ подплавляющих16 ся материалов. При разливке стали сверху используют зкзотермические, смеси, которые должны полностью рас плавляться при наполнении металлом нижней части изложницы. Такие смеси в своем составе содержат экэотермическую составляющую — горючее (алюминий, магний, силикокальций, ферросилиций, древесные опилки и др.) и окислитель (марганцевая руда, же- 2О леэная окалина, селитра, перекиси щелочных и щелочноэемельных металлов и т.д.) и шлакообразующие компоненты — наполнители (доменный шлак, плавиковый шпат, силикатная глыба, известь, боксит, доломит и др.).

Обычно шлакообраэующие смеси перед разливкой стали заранее задают. в изложницы насыпью или подвешивают 30 в мешках на уровне 150 — 200 мм от дна.изложницы или поддона (1).

Недостатком разливки стали.с применением порошкообразных шлакообразующих смесей является то,что. скорость процесса шлакообразования (наиболее важный фактор рассматриваемой технологии разливки стали) вследствие разобщенности комПонентов в порошкообразной смеси, обЛадающих различными физико-химическимй свойствами, недостаточна. Значительное пылевыделение во время дозирования порошкообразных смесей в изложницы и особенно в момент удара струи о дно изложницы и в первоначальный период разливки приводит не только к ухудшению санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала, но и изменяет первоначальный необходимый состав смеси, что, s конечном итоге, также приводит к ухудшению процесса шпакообраэования и, как следствие, к ухудшению поверхности слитка, качества металла и увеличениЮ донной обреэи.

Наиболее близким технологическим решением из известных является шлакообраэующая зкзотермическая смесь, применяемая для разливки ста806248 него предела выше указанного, созает условия для перехода в металл элементов экзотермического компонента.

Для получения двухслойных гранул подготавливают два состава шихтовых материалов: экзотермический компонент горючее и окислитель; шлакообразующий компонент - наполнители.

При необходимости все материалы подвергаются измельчению до нужного размера. Причем компоненты экзотермической смеси измельчаются только раздельно, а шлакообразующей- — могут измельчаться совместно.

Подготовленные материалы каждой иэ шихт тщательно усредняются.

После дозирования и ввода несбходимого количества экзотермического компонента в шлакообразующую смесь последняя подвергается вторичному смешиванию. Полученные шихты совместно со связующим (или без него) подвергают грануляции.

Вначале получают гранулы из смеси шлакообразующего и экэотермического компонентов (внутренний слой или ядро), а затем накатывают на них экзотермический компонент (наружный слой).

В качестве связующего может быть использовано жидкое стекло, бентоиит, т.е. как отдельные вяжущие вещества, так н их смеси в виде комплексных вяжущих материалов, используемых в процессах окусксвания.

В зависимости от используемого связующего и горючего компонента полученные гранулы могут подвергаться просушке, однако при температуре не более 500 С.

Пример. На чашевом грануляторе (Д щ = 0,7 м) были получены известные гранулы (прототип) весом

20 кг и 5 партий рекомендуемых двухслойных гранул с различным содержа нием экэотермического компонента в наружном слое — от его общего веса

59, 61, 72, 82 и 85%. Вес каждой партии 5 кг.

Плавки разливали сверху в два слитка развесом 0,7 т каждый (опытный и сравнительный).

Опытный с использованием предлагаемых гранул и сравнительный с использованием известных гранул.

Расход гранул соответственно ссставлял 3,5 кг/т стали и 3,9 кг/т. данные опытов с различным содержанием экэотермического компонента в наружном слое гранул для разливки стали в сравнении с известным приведены в таблице. ли преимущественно в виде гранул.

Характерной особенностью такой смеси д является то, что в состав гранул входит экзотермический — алюминий и марганцевая руда-и шлакообразующий — известняк, силикатная глыба, 5 доменный шлак, ставролитовый концентрат-компоненты (2), Недостатком известной смеси явля ется то, что при ее изготовлении все сыпучие комПоненты смеси перемешаны между собой, а готовые гранулы в своем сечении имеют равномерный состав. На прогрев и плавление таких гранул затрачивается еще большее количество тепла и времени (как и в случае применения негранулированной смеси) вследствие разобщенности .го. рючего и окислителя — экзотермического компонента, а также увеличения прогреваемой фракции. Эти недостатки еще в бОльшей степени затрудняют фор- 29 иирование гомогенного жидкого шлака

-при отливке донной части слитка, вследствие чего наблюдаются дефекты макроструктуры металла, ухудшение поверхности слитка и его приваривание. 25

Иногда такие гранулы,не успевая расплавиться замораживаются в нижней

I части изложницы или запутываясь в данной части слитка приводят к увели-. чению донной обреэи. 30

Цель изобретения — улучшение ка.чества слитка за счет ускорения процесса шлакообразования, уменьшение донной обрези, экономия расхода шлакообразующей смеси и увеличение стойкости изложниц..

Поставленная цель достигается тем, что гранулы выполнены двухслойными: внутренний слой из смеси шлакообраэующего и экзотермического компонен-. тов,а наружный — из экэотермического, 40 при этом количество экзотермического компонента во внутреннем слое 18

39%, а в наружном 61-82% от его общего веса.

При сосредоточении в наружном слое 45 основной части экзотермического компонента его быстрый прогрев и последующее зажигание не сдерживается частицами шлакообраэующего компонента, находящегося во внутреннем слое. При 50 зажигании внешнего слоя тепло от него идет на прогрев и расплавление внутреннего слоя.

При этом применение гранул для разливки стали с содержанием экзо- 55 термического компонента в наружном слое меньше укаэанного нижнего предела не приводит к существенному ускорению шлакообразования и улучшению качества слитка, а увеличение верх806248

Т,ехнология разливки

Время разливки, мин-с

Качество боковой поверхности слитка

Плавка

1 Предлагаемая

1-00

О, 025

Известная

0,021

1-10

2 Предлагаемая

О, 032

0-55

61

Неудовлетворительное (часть гранул не расплавилась) Неудовлетворительное

Известная

0-57

0,034

0,042

Известная

0,042

1-20

Удовле- Удовле33 творитель- творительное ное

0,037

Содержание экзотермического компо» нента в наружно слое, Ъ от его общего веса

3 Предлагаемая 72 1-25

4 Предлагаемая 82 0-49

Скорость шлакообразования (расположение шлакового гарнисажа на слитке от основа ниф В от высоты

Каче ст во дон- С одержан ие ной части Af в стали, слитка Ф

Неудовле- Неудовле- творитель- творительное ное (часть гранул не. расплавилась) 1

Неудовле- Неудовлетворитель- творительное ное (часть гранул не расплавилась) Удовле- Удовлетвотворитель-, рительное ное удовле- Удовлетвотворитель- рительное ное

Удовле.- Неудовлетворитель- творительн ое ное

806248

Продолжение таблицы

Неудовле- Неудовлетворитель- творительное ное (прив.з рка к поддону) Известная

0,038

0-53

Удовлетворительное

Удовлетворительное

5 Предлагаемая

0,040

1-00

Неудовлетворительное (часть гранул не расплавилась) Неудовлетворительное

Известнаяя

0,021

0 — 55

Формула изобретения

Составитель И.Журина

Техред Т, Маточка Корректор Е.Рошко

Редактор Т. Киселева

Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 119/16

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

) (з (4 5 ) Из таблицы следует, что применение гранул с содержанием в наружном слое 59% экзотермического компонента (плавка 1) не приводит к значительному возрастанию скорости процессов шлакообразования, улучшению качества 36 боковой поверхности и донной части и снижению донной обрези у опытного слитка.

Противоположная картина наблюдается при плавке 5.0рна!ко сосредоточение 35 в наружном слое гранул 85% экэотер-. мического компонента создало условия для значительного перехода алюминия из смеси в металл.

Лучшие результаты по всем нссле- gp дуемым показателям показали гранулы для разливки стали, содержащие в наружном слое 61 — 82% экзотермического компонента от его общего веса (плавки 2-4).

Применение предлагаемых гранул для4 разливки стали способствует ускорению процессов шлакообразования в 2 раза, улучшению качества боковой поверхности и донной части слитка, увеличению выхода годного в среднем на. о

5% за счет сокращения донной обрези, уменьшению количества случаев прива ривания слитка к поддону (изложнице) .

Шлакообразующая смесь для разливки стали, выполненная в виде гранул и

I! и содержащая экзотермический и шлакообраэующий компоненты, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества слитка эа счет ускорения процесса шлакообраэования, гранулы выполнены двухслойными: внутренний слой иэ смеси шлакообразующего и экзотермического компонентов, а наружный — из экзотермического, при этом количество экзотермического компонента во внутреннем слое 18-39%, а в наружном .6182% от его общего веса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бакуменко С.П. и Прохоренко К. К. Разливка стали под шлаком.

М., Металлургия, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

М 495152, кл. В 22 D 27/04, 1974,