Шлакообразующая смесь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<еф

,г;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву— (22) Заявлено 090481 (21) 3273623/22-02 {51 } М. КП.

В 22 0 27/06

В 22 0 7/00 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 0711В2.Бюллетень ¹41

Дата опубликования описания 0711Я2 (53) УДК 621. 745. . 58 (.088. 8) В.И.Баптизманский, Б.И.Исаев, A.Ï.×óâàío1, В. -А.;ХОржайИН.

Ю.И.Гладилин, С.Н.Петров и А.A.Бе яков

1

Днепропетровский ордена Трудового Красного Зттамейж..- .-.:

2 металлургический институт = .„.1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ШЛАКООБРАЗУЦЩАЧ C3ECb

Изобретение относится к сталеплавильному производству, в частности к шлакообразующим смесям, используеМым для разливки стали.

Существуют различные пути повышения качества металла при разливке стали сверху. Особое место среди них занимает разливка под шлаками.

В этом случае обычно используют экзотермические смеси, которые вводят непосредственно в изложницу.

Известны экзотермические смеси, применяемые для разливки стали сверху, содержащие окислители, горючие и инертные шлакообразующие компоненты (наполнители) (1).

Однако эти смеси, используемые для разливки стали через слой шлака в изложницах, и применяемые режимы разливки в большинстве случаев не обеспечивают достаточной скорости формирования жидкой шлаковой фазы в начальной стадии наполнения изложниц, что приводит к ухудшению качества поверхности слитка и дополнитель- 5 ному загрязнению металла неметаллическими включениями.

При увеличении скорости наполнения интенсифицируется теплообмен между металлом и смесью, плавление шлаковой смеси ускоряется. Однако получение высокого качества металла при скоростной разливке стали невозможно при применении известных экзотермических шлакообразующих смесей.

В настоящее время задачей является создание составов шлакообразующих смесей, применимых при скоростной разливке стали °

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является экзотермическая шлакообразующая смесь, включающая шлак доменных печей, а также алюминий, марганцевую руду, силикатную глыбу, боксит и известь при следующем соотношении компонентов, вес.

Алюминий 4-8

Марганцевая руда 9-12

Силикатная глыба 6-12

Шлак доменных печей 10-40

Боксит 5-10

Известь Остальное (21.

Данная смесь содержит меньшее количество горючих компонентов (4

8 вес.ч.) и окислителей (9-12 вес.ч.), 971573

S le

ТемпераС 02 тура плавления, С

Al 10 Fe>0> Tj0> СаО MgO SO> K>0

Ма10, Н 0

СаО СаО/MgO

63,77- 8,44- 3,31- 0,75- 5,65- 1,42- 0,057- 1,7- 0,75" 1,32- 3,86- 105068,2 9,40 4,10 0,89 1,5 5,2 1100 донецкая область7 следующего состава, вес. Ъ:

Мп> 0

Aj O>

MgO

Температура плавления, 0С

F eg0y

S joe

Разновидность, сорт, марка

Светло-серый 3,36 1,,40 0,54 29,55 19,76 0,70 1,50 1460-1550 чем описанная выше и вследствие этого пригодна для разливки стали со скоростью 0,02-0,027 м/с (45-65 кг/с).

Качество получаемого при такой разливке металла выше вследствие того, что экэотермическая .реакция .шлако- 5 образования протекает менее бурно, вязкость получаемого шлака более приближается к оптимальной и толщина шлакового гарнисажа увеличивается.

Однако укаэанная смесь непригод- (Q на для более скоростной разливки стали (например, со скоростью 0,028

0,038 м/с (66-100 кг/с), так как все, же содержит определенное количество горючих компонентов и окислителей 15 в сочетании с легкоплавкими компонентами. Применение такой смеси при более скоростной разливке (скорость разливки 0,028-0,038 м/с (бб

100 кг/c) приводит к бурному протеканию экэотермической реакции шлакообразования, что сопровождается всплесками металла, которые способствуют образованию шлакометаллических плен на поверхность слитКа, и 25 качество получаемого. металла резко снижается, к образованию легкоплавkoro шлака низкой вязкости, а вследствие этого к образованию шлакового гарнисажа недостаточной толщины, 30

Доломит представляет собой природный минерал (Ямское месторождение, Смесь по изобретению не содержит горячих компонентов и окислителей, она неэкзотермична, содержит композицию из 2-х относительно легкоплав- 60 ких компонентов (суглинки и шлак доменных печей) и одного более тугоплавкого компонента — доломита.

При высокоскоростной разливке (скорость разливки 0,028-0,,038 м/с 65 что приводит к появлению горячих трещин и трещин подвисания на слитке.

В результате такого процесса разливки получается металл низкого ка-. чества. Значительное количество горючих компонентов и окислителей приводит к удорожанию смеси и затрудняет ее приготовление. Данный состав экзотермической шлакообразующей смеси Йногокомпонентен.и это ухудшает процесс шлакообраэования.

Целью изобретения является повышение качества металла за счет снижения брака по горячим трещинам и по шлакометаллическим пленам на поверхности слитков, упрощение приготовления шлакообраэующей смеси и снижение ее себестоимости.

Для достижения цели шлакообраэующая смесь, включающая шлак доменных печей, дополнительно содержит суглинки и доломит при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Суглинки 30-35

Доломит 15-20

Шлак доменных печей Остальное

Суглинки представляют собой природный алюмосиликатный материал (Днепропетровское месторождение), имеющий следующий состав, вес.Ъ: композиция 2-х относительно легкоплавких фракций образует за короткий промежуток времени жидкую шлаковую фазу с низкой температурой плавления, что способствует при интенсивном перемешивании растворению доломита в этой фазе.и получению конечного шлака оптимальной вязкости для данных условий разливки. Получаемый

971573

Ингредиенты

Составы смесей, вес.Ъ:

1 2 3 4 5

Суглинки

20 30 32,5 35

70 55

50 45

Шлак доменных печей

17,5 20

10 15

Доломит

30 шлак способствует образованию гарни- сажа удовлетворительной толщины (1-1,5 мм), что приводит к сниже- нию вероятности появления горячих трещин и трещин подвисания на поверхности слитка и способствует улучшению качества поверхности слитка.

Поскольку в смеси нет горючих компонентов и окислителей, то при высокой скорости разливки исключается возможность протекания экзотермических реакций и вероятность образования шлакометаллических плен на поверхности слитка — качество металла повышается.

Состав шлакообразующей смеси по изобретению позволяет улучшить шлакообразование за счет снижения числа компонентов в смеси. Смесь содержит .недорогостоящие компоненты, она экономична и несложна в изготовлении, нетоксична и вэрывобезопасна.. Наилучшие условия шлакообразования наблюдаются при применении предлагаемой смеси при следующих соотношениях входящих в нее компонентов, вес.Ъ:

Суглинки 30-35

Шлак доменных печей 45-55

Доломит 15-20

При скоростной разливке стали с применением смеси укаэанного состава можно получить металл высокого качества. . Введение указанных компонентов в количестве меньшем, чем заявляемый нижний предел приводит к значительному снижению вязкости получаемого шлака. Шлак становится легкоплавким и образует гарнисаж недостаточной толщины, что, в свою очередь, способствует появлению горячих трещин и трещин прдвисания на поверхности

Исследование приведенных составов шлакообразующих смесей показало, что поверхность слитков, отлитых с применением смесей 1 и 5, поражена пленами. Металл при этом содержит вклюслитка, т.е. снижается качество получаемого металла.

Введение же в состав смеси суглинков, шлака доменных печей и доломита в количестве большем, чем заявляемый верхний предел, приводит к получению тугоплавкого шлака высокой вязкости, эа счет чего. ухудшается процесс шлакообразования, жидкая фаза в шлаке становится незначитель10 ной, ухудшается качество шлакового гарнисажа, а отсюда возникает возможность появления горячих трещин и трещин подвисания на поверхности слитка, загрязнения металла шлако15 выми включениями — резко снижается качество металла.

Для изготовления смеси применяются доменный гранулированный шлак коксовой плавки согласно ГОСТУ 3476-60 с содержанием серы не более 2Ъ, суглинки Днепродзержинского месторождения и доломит Ямского месторождения.

При приготовлении смеси компоненты должны быть просушены, доменный шлак и доломит иэмельчены до Фракции

0,0005 м, а затем тщательно перемешаны.

Последовательность смешиваний компонентов между собой не регламентируЗО eT« °

Предлагаемая смесь может применяться в виде гранул и в виде порошка, расход смеси составляет 0,005

0,008 кг/кг стали. Под предлагаемым .. составом смеси можно разливать czaли массового производства с содержанием углерода 0,1- 0,70%.

Разливку стали на слитки массой

4,36 и 8 т с применением приготовленной смеси ведут со скоростью 80 кг/с

40 через стакан отверстием 50 мм иэ ковшей емкостью 250 т. Изобретение иллюстрируется составами шлакообразующей . смеси, которые приведены в таблице. чения, источником которых является шлаковая смесь.

При разливке с примененим смесей 2 4 плены на поверхности слит65 ков не наблюдаются, загрязненность

971573 формула изобретения

Остальное

Составитель И.Гончарук

Редактор H.Âàãèðîâà Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Прохненко

Заказ 8811/23 Тираж 852 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.Прбектная, 4 металла не повышается, выход годного металла увеличивается более чем на

2%.

Исследование качества поверхности слитков осуществляли визуальным путем. Исследование макроструктуры и 5 содержания неметаллических включений в металле проводили путем отбора проб иэ головной, средней и донной частей раската слитка. Содержание неметаллических включений иссле- 10 довали также по сечению отобранных образцов в йаправлении от поверхности к центру образца.

Исследования показали, что качество макроструктуры металла и содер- )5 жанне неметаллических включений исследованных марок стали соответствуют регламентированным для определенных марок стали ГОСТам.

Реализация шлакообраэующей смеси по изобретению, при скоростной разливке стали по сравнению с прототипом позволяет улучшить процесс шлакообраэования и получить металл высокого качества. предлагаемая смесь 25 по сравнению с прототипом малокомпонента, экономична — в ее состав входят недорогостоящие компоненты и изготовление ее не представляет трудностей, смесь в изготовлении не токсична и взрывобеэопасна.

При использовании предложенного состава ожидаемый экономический эффект составит 118,8 руб. на 1 т смеси.

Шлакообразующая смесь, включающая шлак доменных печей, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения качества металла эа счет снижения брака по горячим трещинам и по шлакометаллическим пленам на поверхности слитков, упрощения приготовления шлакообразующей смеси и снижения ее себестоимости, она дополнительно содержит суглинки и доломит при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:

Суглинки 30-35

Доломит 15-20 !

Этак доменной печи

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 544507, кл. В 22 О 27/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 428853, кл. В 22 0 27/06, 1972.