Шлакообразующая смесь для разливки стали

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)859О25

К АВТОРСКОМУ СВИ ИПЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 070180 (21) 2864609/22-02

Р1)М. К. с присоединением заявки N9

В 22 0 27/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) При Ьритет

Опубликовано 30.0831, бюллетень Йо 32 (53) УДК 621. 746. .58(088.8) Дата опубликования описания 300881

С.П.Бакуменко, В.М.Шатов, Г.И.Морозов, В.Н.Доморадский, Г.В. Байкалова и В.В. Храмов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ШЯАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАЗЛИВКИ

СТАЛИ

6-10

Изобретение относится к металлургии, в частности к разливке металлов и сплавов в изложницы и на установках непрерывного литья заготовок. э

Известна смесь, содержащая окислы кремния, алюминия, кальция, флюс,перлит и др. материалы Я .

Однако эта смесь плавится за счет тепла металла, что не обеспечивает нужного качества донной части слит" ка и, кроме того, содержит много пылевидной фракции.

Известна смесь 523, содержащая, sec.%: Si0g 20-60, СаО 20-60, CaFg 3-20, карбонатов щелочнйх метал. лов 3-20, углеродсодержащих материалов 4-20, A0@O 0-10.

Однако шлак иэ смеси такого состава формируется только эа счет тепла разливаемого металла, что не обеспечивает хорошего качества поверхности слитка, особенна его донной части s начальный момент разливки. Кроме того, эта смесь не оказывает модифицирующего действия на раэливаемый металл, т.е. способствует улучшению ега качества.

Цель изобретения — улучшение качества поверхности слитка, повышение пластичности металла, увеличение его выхода годного при горячей деформа" ции слитка.

Указанная цель достигается тем, что шлакообразующая смесь дополнительно содержит марганцевую руду,натриевую селитру, кремнийсодержащнй материал и окислы бора при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

СаО 10-20

Si0 10-20

CaFg 5-15 углеродсодержащий материал 15-25

Марганцевая руда

Натриевая селитра 6-10

Кремнийсодержащий материал 15-25

В О

2-10

Благодаря введению в состав смеси кремнийсодержащего материала (в обусловЛенных количествах) обеспечивается быстрое шлакообразование за счет внутреннего теплосодержания смеси. При содержании кремнийсодержаще-, го материала ниже нижнего предела не достигается эффект быстрого шлакоабраэоваиия, особенно в начальной стадии разливки, чта ухудшает качест859025 во поверхности донной части слитка.

При содержании кремнийсодержащего материала выше верхнего предела шлакообразование идет настолько интенсивно, что,несмотря на присутствие в смеси углеродсодержащего материала (древесных опилок), смесь полностью превращается в жидкий шлак через 3040 с после открытия стопора и в дальнейшем наполнение изложницы происходит под слоем жидкого шлака, зеркало которого не защищено от подстуживания, Это приводит к снижению температуры шлака и повышению вязкости шлака с вытекающими отсюда последствиями — ухудшение качества поверхности слитка и увеличение удельного расхода смеси.

Ф

Сохранению температуры зеркала шлака в процессе разливки способствуют содержащиеся в смеси древесные опилки. При наличии в смеси древесных опилок (в обусловленных пределах) шлакообраэование идет на границе металл — смесь последовательно по мере расходования шлака на гарнисаж и подъема уровня металла в изложнице. Кроме того, древесные опилки повышают подвижность смеси, что обеспечивает полное закрытие зеркала металла смесью при разливке в уширяющиеся к верху изложницы.

При содержании в смеси древесных опилок ниже нижнего предела они не выполняют описанной выше роли. При содержании древесных опилок выше верхнего предела количество шлакообраэующих компонентов становится недостаточно (при удельном расходе смеси 3-3,5 кг/т) для обеспечения хорошего качества поверхности слитков, особенно отливаемых из сталей, содер жащих легкоокисляемые элементы — титан, алюминий, хром и др. В этом случае нужно увеличивать удельный расход смеси, что удорожает тонну отливаемой стали.

Марганцевая руда и натриевая селитра — окислители кремнийсодержащего материала. Введение их в состав смеси в указанных пределах обусловлеио количественным содержанием крем30 нийсодержащего материала: нижние пре- ®О делы — при содержании кремнийсодержащего материала на нижнем или близком к нему пределе и соответственно верхние пределы — при содержании кремнийсодержащего материала на верхнем или близком к нему пределе.

Кроме того, натриевая селитра способствует снижению вязкости шлака.

Окислы кальция, кремния и плавиковый шпат — шлакообразующие компоненты смеси. Количество и соотношение g) их взято таким образом, чтобы основность образующегося из сталей шлака (с учетом окисления кремнийсодержащего материала) была близкой к единице. В этом случае смесь (шлак) имеет очень низкий окислительный потенциал,.что способствует получению xQ рошей поверхности слитков, получаемых иэ сталей, содержащих легкоокисляемые элементы, например титан,алюминий.

Введение в состав смеси окислов бора обеспечивает микролегирование и модифицирование стали бором в процессе разливки.

Для получения более мелкого зерна и наилучших механических свойств стали остаточное содержание бора должно быть в пределах 0,0020,003В в углеродистой и низколегированной стали и 0,03-%,05% для нержавеющих сталей.

Восстановление бора иэ его окисла происходит кремнием кремнийсодержащего материала или титаном, например, при разливке титансодержащей нержавеющей стали.

При содержании в составе смеси окисла бора менее 2,0% модифицирующее влияние бора практически не проявляется, а при содержании окисла бора более 10% количество бора в стали превысит допустимые пределы, что приводит (за счет увеличения поверхностного натяжения стали) к укрупнению кристаллов.

Смесь изготавливается Путем смеше" ния компонентов с последующей расфасовкой готовой смеси в бумажные или полиэтиленовые пакеты. В качестве углеродсодержащего материала могут быть использованы древесные опилки.

В качестве.кремнийсодержащего материала может быть применен либо силикокальций, либо 75% ферросилиций.

Окислы кальция, кремния и бора могут быть взяты в чистом виде или вноситься природным минералом — датолитом.

Смесь испытана при сифонной разливке нержавеющей стали типа

12Х18810Т на слитки весом 3,5 т.

В табл. 1 приведены составы предлагаемой и известной смесей, а в табл. 2 — их испытания.

Удельный расход смесей составляет

3,5 кг/т.

С каждьм составом смеси отлито по одной плавке, по восемь слитков.

У слитков визуально оценивают состояние поверхности. По результатам оценки отлито три плавки стали

12Х18Н10Т с применением смеси состава 4 и три плавки для сравнения с применением смеси состава 5.

Слитки отлитых плавок прокатаиы на стане "850" на заготовку сечением 130 мм ;

Средний выход годного у слитков, отлитых с применением смеси 4,составляет 81,85,а у слитков, отлитых с применением смеси 5> — 79,5%.

Использование предлагаемой смеси по сравнению с известной позволяет859025 улучшить качество поверхности слитков, уменьшить ремонт поверхности в 3-12 раэ H пластичность металла при горяСодержание компонентов, вес.%,в смесях

Предлагаемая

) Компоненты

Известная

1 2

3 . 4

СаО

15

25

25

10

CaF1

Углеродсодержащий материал

19

20

Марганцевая руда

Натриевая селитра

Кремнийсодержащий материал

17 .

19

10 во, Карбонаты щелочных металлов

Таблица 2

Площадь поверхности Результаты анализа

CMecb слитков, требующая ре- на содержание бомонта (чистки), В ра, %

0,02

3,1

О, 001

0,006

0,019

417 2

6,1

1,56

18,8

0,0

15-25

6 "10

6-10

55 15-25

2-10

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Патент Японии в 62-1690, ф) кл. С 22 О 27/00, 1977.

2. Патент Австрии В 342800, кл. В 22 О 11/10, 1975.

Тираж 869 Подписное . Ужгород, ул. Проектная, 4

Филиал ППП "Патент", Г

Формула изобретения

Шлакообраэующая смесь для разливки стали, содержащая СаО и 5l0

СaF>, углеродсодержащий материал", о т л и ч а и щ а я с я тем, что,с целью повышения качества поверхности слитка и улучшения пластичности металла, она дополнительно содержит марганцевую руду, натриевую селитру, кремнийсодержащий материал и В О при следующем соотношении компонентоъ, вес.В:

СаО 10-20

5 i0

10-2О

CaF

5-15

ВНИИПИ Заказ 7417/22 чей деформации, выход годного повышается на 2,33 илн расходный коэффициент снижается на 38 кг/т. таблица 1

Углеродсодержащнй материал

Марганцевая руда

Натриевая селитPcL

Кремнийсодержащий материал

В2О3