Интенсификатор кипения стали
пц SI8733
О П И СА Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союв Советских
Социалистических
Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.05.79 (21) 2767579/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 07.04.81 (51) M. Кл з
В 22D 7/ 00
Государстеенный комитет (53) УДК 621.746.393 . (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. П. Цымбал, М. А. Акбиев, С. А. Донской, Ю. И. Жаворонков, P. П. Бобова, Н. А. Черемных, В. А. Денисов и М. Б. Хак
Изобретение относится к черной металлургии и может быть применено при разливке в изложницы кипящих марок сталей.
Известен интенсификатор, состоящий из
40 — 60% реактивного углерода, 5 — 20% соединений группы фтористого кальция и натрия, 5 — 20% соды, 0 — 20% алюминия при расходе смеси 250 — 1500 г/т стали (1).
Известно использование порошка для рафинирования кипящей, спокойной и полу- 1р спокойной стали. В состав порошка входят
МазВ40т, NaF, Na CO3, КзСОз-, графит, сажа (2).
Известен состав, содержащий железо
10 — 70 вес. % в виде шариков или кусочков с диаметром или толщиной 0,1 — 10 мм, 10 — 70 вес. % неорганических соединений фтористого металла и 5 — 30% флюса (3).
При добавлении этих реагентов в жидкую сталь, находящуюся в изложнице, происхо- zp дит разложение неорганических фторидов и бурное кипение металла. Затем в жидкой стадии снижается перегрев благодаря наличию железных частиц, на расплавление которых расходуется тепло, таким образом регулируется кипение стали.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является интенсификатор кипения металла в изложнице, содержащий окалину, фтористый натрий и алюминиевый ЗО
2 порошок, вес. %: окалина †осно, кокс—
10 — 25, фтористый натрий до 15, алюминиевый порошок до 8 (4).
Недостаток этого интенсификатора состоит в том, что введение углеродсодержащего вещества приводит к вспениванию шлака на поверхности слитка. Кроме того, использование в качестве газообразующего вещества фтористого натрия крайне нежелательно вследствие выделения газов фтора, оказывающих вредное воздействие на здоровье обслуживающего персонала разливочных пролетов. Также смеси присуща высокая склонность к пылеобразованию.
Цель изобретения состоит в устранении указанных недостатков и повышении качества слитка.
Эта цель достигается тем, что интенснфикатор дополнительно содержит марганец, кремний, кальций, магний и углекислые соли щелочных металлов при следующем соотношении компонентов, вес. алюминий 0,05 — 1, марганец 0,01 — 1, кремний 0,05 — 1, кальций 0,01 — 0,05, магний
0,01 — 0,1, углекислые соли щелочных металлов 8 — 15, окислы железа — остальное.
Окислы железа обеспечивают необходимую окисленность металла для протекания нормального кипения металла. Содержание окислов железа в смеси определяется хи818733
Оптимальный химический состав (вес. io) сравниваемых интенсификаторов кипения и величина корочки слитка
Углекислые соли щелочных металлов
Толщина корочки слитка
Окислы железа
Фтористый натрий
Са
Мп
А1
Состав
S — 10
13 — 16
Ост
0,1
0,1
Прототип
Предлагаемый
Ост
0,05
0,15
0,1
Состав предлагаемого интенсификатора (вес. %) Ширина
Углекислые соли щелочных металлов
Окислы железа зоны сотовых пузырей, мм
Мп $1 Са
Аl
Пределы корочки слитка, мм
Ост
13
12
13
14
0,05
0,05
0,05
0,05
0,01
0,05
0,05
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,15
0,15
0,15
0,01
0,15
0,15
0,3
0,01
0,3
0,3
0,3
0,3
0,1
0 l
0,05
0,1
0,1
0,1
Нижнее граничное значение металлов
То же
0,05
0,05
0,05
0,05
0,1
0,05
12
13
12
13
13
0,3
1,0
0,3
0,3
0,3
0,3
0,1
0,1
1,0
0,1
0,1
0,1
Верхнее граничное значение
0,15
0,15
0,15
0,5
0,15
0,15
1,0
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,005 0,02 0,005
0,005
0,02
Меньше нижнего грапичного значения
1,5 1,5 1,0
0,2
1,5
Больше верхнего граничного значения
0,3 0,03 0,05
0,06
10
0,08
Оптимальное содержание
0,3 0,1 0,13
0,05
20
0,1
То же мическим составом и температурой разливаемого металла с учетом диаграмм равновесных концентраций кислорода с прочими элементами.
Введение в смесь сильных раскислите- 5 лей, как алюминий, кремний, марганец, обеспечивает при незначительных их относительных количествах регулирование процесса кипения металла.
Содержащиеся в смеси углекислые соли 10 щелочных металлов позволяют увеличивать при диссоциации солей газовый поток и лучше удалять образующиеся при затвердевании стали газы, что в конечном итоге улучшает строение слитка. Введение 15 их позволяет придавать марганцевисто-железистому шлаку повышенную адгезию к стенкам изложниц. Кроме того, смесь для интенсификации кипения благодаря введению в нее углекислых солей щелочных ме- 20 таллов склонна к образованию окатышей и проявляет амофобные свойства.
Применение кальция и магния, являющихся сильными поверхностно-активными веществами, обеспечивает значительное изменение вязкости жидкого металла. Это облегчает процесс удаления газов из стали без дополнительного введения разжижающих добавок.
Интенсификатор кипения был опробован при разливке металла из 300-тонного ковша через сталеразливочный стакан с д иаметром канала 80 мм в слитки массой
18 — 20 т. Смесь подавалась по ходу наполнения изложницы металлом при расходе
300 †6 г/т стали. Использование этой смеси позволяет получить плотную корочку слитка толщиной 10 — 15 мм. В таблице приведены составы смесей и толщины зоны плотного металла сотовых пузырей.
818733
Алюминий
Марганец
Кремний
Кальций
Магний
Углекислые соли щелочных металлов
Окислы железа
0,05 — 1
0,01 — 1
0,05 — 1
0,01 — 0,5
0,01 — 0,1
8 — 15
Остальное
Составитель И. Журина
Техред И, Заболотнова
Корректоры: В Нам и 3. Тарасова
Редактор E. Братчикова
Зака 1025/12 Изд. Хо 265 Тираж 889 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пп. Сапунова, 2
Как следует из полученных данных, оптимальным является следующий состав смеси, вес. : алюминий 0,05 — 1, кремний
0,05 — 1, марганец 0,01 — 1, кальций 0,01—
0,5, магний 0,01 — 0,1, углекислые соли щелочных металлов 8 — 15, окислы железа остальное (см. таблицу).
Меньшее содержание компонентов раскислителей (А1, Мп, Si), поверхностно-активных элементов Са, Mg и углекислых со- 10 лей щелочных металлов, продуцирующих газовую фазу, связывающих в окатыши компоненты смеси, придающие амофобные свойства интенсификатору и обеспечивающие устранение загрязненности стали не- 15 металлическими включениями, не вызывают необходимого эффекта. Дальнейшее увеличение составляющих смеси приводит к перераскислению металла, неполной диссоциации солей и ухудшает кипение стали 20 и, качества слитка.
Использование данной смеси позволяет получать слитки с толщиной корки плотного металла до 15 мм, обеспечивает снижение ширины зоны сотовых пузырей, 25 уменьшает загрязненность металла неметаллическими включениями.
Формула изобретения
Интенсификатор кипения стали, содер- 30 жащий алюминий и окиси железа, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения качества слитка за счет увеличения зоны плотного металла, уменьшения зоны сотовых пузырей и устранения загрязненности металла неметаллическими включениями, он дополнительно содержит марганец, кремний, кальций, магний и углекислые соли щелочных металлов при следующем соотношении компонентов, вес. о/о.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 3436209, кл. 75 — 53, 1965.
2. Патент Франции. № 125440, кл. В 22D
7/00, 1965.
3. Патент Японии № 48 — 4305, кл. 10J—
154, 1973.
4. Авторское свидетельство СССР № 270196, кл. В 22D 7/00, 1965,
