Экзотермическая шлакообразующая смесь

Экзотермическая шлакообразующая смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(39) (И) СОКИ СОВЕТСКИХ

WMIOI

РЕСПУБЛИК

-ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный Комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЭОНЧ ТЕНИЙ И ОТКРЫТЬй (21) 3342806/22 02.

:(22) 08.10.81 (46) 23.03.83. Бюя. )) 11 (72) С. М. Швейкин, В. П. Ногтев, Н. Ф. Бахчеев, В. Ф. Коротких, P. Г. Чугунников и И. A. Бусев (71) Магнитогорский дважды ордена . Ленина и ордена Трудового Красиого

Знамени металлургический комбинат им. В.И.Ленина .(53) 621 ° 745.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 169761, кл. В 22 О 27/06, 1962.

2, Авторское свидетельство СССР, Р 720025, кл. С 21 С 5/06, В 22 0 7/00, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

9 659281, кл. В 22 0 27/06, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР

9 433957, кл. В 22 0 27/06, 1972.

5. Авторское свидетельство СССР

В 399307, кл, В. 22 0 27/06, В 22 0 7/10, 1971. (54) (57) ЭКЗОТЕРИИЧЕСКАЯ ШЛАКООБРА ЗУЮЩЗИ CNECb, для разливки стали, включающая алюминиевый порошок, железорудный концентрат, плавиковый шпат и доменный шлак, о т л и ч ею щ а я с я тем, что, с целью улучшения физико-химических свойств смеси, снижения ее себестоимости и уменьшения количества неметаллических включений в стали, она содержит указанные ингредиентй в следующем соотношении, вес.Ъ)

Алюминиевый пс)рошок: 12 16

Железорудный концентрат 20-25

Плавиковый шпат 25-30

Доменный шлак,. Ястальное

1006046

17-25

5-10

Алюминиевый порошок

Порошок кремнийсодержащего сплава

Железорудный концентрат 30-50

2-5

Плазиковый шпат

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к обработке стали шлаковыми смесями, и может быть использовано при разливке спокойной стали в изложницы.

Известны экзотермические шлакообразующие смеси, состоящие из сильных окислителей (натриевая селитра), восстановителей (силикокальций), наполнителей и разжижителей 1 и 2».

Недостатками этих смесей являются сложность состава, токсичность (при разложении селитры выделяются окислы азота, в случае использования марганцевой руды - окислы марганца, от силикатной глыбы - вредные легколетучие окислы щелочных металлов) и высокая стоимость смесей.

Известны менее сложные и более дешевые экэотермические смеси, использующие в качестве окислителя железную окалину t 3).

Однако железная или прокатная окалина в связи с низким содержанием (до 20%) высших окислов железа (Fe O ) и высоким содержанием (до

50%1нйзших окислов железа (FeO), слабо диссоциирующих при температурах разливки стали, являются мало пригодными для использования в экэотермических шлакообразующих смесях, в частности при разливке стали сверху они являются непригодными. Формирование жидкой шлаковой фазы из таких смесей, содержащих железную окалину, происходит крайне медленно.

Металл, отлитый под этими шлаками; поражей волосовинами, являющимися следствием повышенного содержания в нем неметаллических включений.

Известна также экэотермическая смесь, в которой в качестве окислителя используется железная руда, содержащая несколько большее количество легко диссоциирующих высших окислов железа 4).

Однако смесь дорогая из-за высокого содержания алюминиевого порош.ка и тугоплавкая вследствие содержания шамотного порошка.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является экзотермическая шпакообраэующая смесь Q5g включающая, вес.%:

Огйеупорная глина

Наполнитель

Связующее

3-7

15-25

3-10

В качестве наполнителя смесь может содержать и доменный шлак. В качестве окислителя эта смесь содержит железорудный концентрат - материал на основе высших окислов железа. Вследствие высокого содержания железорудного концентрата смесь обладает черезвычайно высокой окислительной способностью. Поэтому при разливке для предупреждения окисления легирующих элементов стали в смеси должно содержаться повышенное количество горючего (17-25% алюминия и 5-10% кремнийсодержащего сплава).

Это существенно повыаает стоимость смеси. Кроме того, проведенные опыты показали, что после окончания весьма бурного горения экзотермических составляющих смеси, сопровождающегося значительным дымовыделением продуктов горения, образуется тугоплавкий шлак (Тз 1450 С). Для разливки спокойной стали сверху этот шлак непригоден, так как загрязняет сталь неметаллическими включениями.

Целью изобретения является улучшение физико-химических свойств смеси, снижение ее себестоимости и уменьшение количества неметаллических включений в стали.

35 Для достижения поставленной цели экзотермическая шлакообразующая смесь .дпя разливки стали, включающая алюминиевый порошок, железорудный концентрат, плавиковый шпат и доменный

40 шлак, содержит указанные ингредиенты в следующем соотношении, вес.%:

Алюминиевый порошок 12-16

Железорудный концентрат 20-25

45 Плавиковый шпат 25-30

Доменный шпак .М

Это позволяет из шлакообразующей

5g смеси получать шлаки с низкой тем.пературой плавлений, малой величиной вязкости при температурах разливки стали и высокой ассимилирующей способностью к неметаллическим включениям. Упрощается также состав смеси и снижается ее себестоимость.

В лабораторных условиях разработаны составы шлакообраэующих смесей и определены их физико-химические свойства, которые приведены в таблице.

1006046

Состав смеси, вво.Ф

Темпе.ратура плавления, с

Вяз«ость при1500 ..

4с и

Характеристика терьмчности

Марганцеваял руда йлщьы- Желениевый эорудпоро- ный шок концевтрат

Номенный шлак

Плавиковый вжат

Силикатная глыба

Огн уло ная

1ли

29 40

1450

Избыточная

20

2-4 То же

1190

17

10 28

2-5

37

1210

Недостаточная

1-4

1120

23 30 30

24 25 35

23 27 36

25 25 34

20 25 40

20 20 44

18 24 40

Достаточная

1-4 То ие

1140

1130

1-2 То ае

1150 2-4 То ке

1190 2-5 То ае

1220 3-6 То хе

1210 3-6 Избыточная

18

23 33 32

При содержании в смеси алюминиевого порошка менее 12% и железорудного концентрата более 25% (смесь 3)

-- из-за недостатка горючего смесь не загорается или горит вяло, что приводит к окислению легирующих элементов в стали. При.содержании в смеси горючего более 16% и окислителя менее 20% (смесь 10) из-за недостатка последнего формирование шлака затормаживается, что приводит к загрязнению донной части слитка неметаллическими включениями. Кроме того, смеси 3 и 10 тугоплавкие. Поэтому указанные смеси являются малопригодными при разливке спокойной стали сверху.

При содержании в смеси плавикового шпата .менее 25% (смесь 9) значительно повышается ее температура плавления, при более 30% (смесь 11) свойства смеси улучшаются незначительно. Поэтому увеличивать содержание s смеси-плавикового шпата более

ЭОЪ нецелесообразно.

Термичность смесей оценивают по характеру их горения при нагреве в печи Таммана. Вязкость определяют на вибрационном вискоэиметре.

Оптимальный состав предлагаемой экэотермической шлакообраэукиаей сме1115 2-3 Достаточ-ная си (Р 6 ) содержит, ч: алюминиевый порошок 14, железорудный концентрат 23, плавиковый шпат 27 и доменный шпак 36. Смесь обладает низкими

40 температурами воспламенения (810 С) и плавления (1130 C) . Низко также и значение вязкости образуюцегося шлака.

В сравнительных производственных

45 .опытах применяют известную смесь 2 и предлагаемую смесь 6 (смесь 1 не испытывают как весьма тугоплавкую, которая заведомо ухудшит качество стали)

В смеси 6 используют железорудный

;концентрат фракции 0-0,2 мм (содержа ние высших окислов железа не менее

60%}. В качестве фторсодержацего ингредиента применяют молотый кусковый флюорит фракции 0,3 мм (содержание CaF< 60-62%) °

В смеси 2 используют пылевидный флотоконцентрат плавикового шпата (ГОСТ 7618-70) с содержанием СаГ4

60 90-95 Ъ.

Иалоуглеродистую нестареющую сталь 08Ю отливают в расширеннйе книзу изложницы с теплоизоляционны-, ми плитами с массой слитка 18 т.

Смеси 2 и 6 загружают на дио излож1006046

Составитель И, Гончарук

Редактор Н. Бобкова Техред А.Бабинец Корректор А. Гриценко. Заказ 2b01/19 Тираж 811 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

По делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4. ницы в бумажных мешках в количестве

3,0 кг/т стали. Разливку стали 0810 из ковша емкостью 300 т производят . через шиберное .устройство с диаметром канала разливочного стакана 80 мм.

Отобрано четыре пары слитков.

На поверхности донной части трех слитков, отлитых с известной смесью (на горизонтах 97-99%1, обнаружены краевые неметаллические включения.

На scex четырех слитках, отлитых 10 под смесью 6, неметаллические включения отсутствуют.

Среднее содержание неметаллических включений, определенных при помощи электролитического растворения 12-ти 15 образцов, вырезанных из раскатов по высоте слитков, составляет-для-стали, отлитой под известной смесью, 0,015 вес.Ъ, под смесью б

0,013 вес.Ъ.

Испытания смеси б в опытно-промышленном масштабе показали следующее. Было изготовлено 240 т смеси б.

Отлито около 80 тыс. т* спокойных сталей (08Ю, 10сп, 20сп, Зсп, 20 кот).

Качество поверхности слитков опытного и контрольного металла одинаковы. Отсортировка холоднокатаной стали 08N по поверхностным дефектам при использовании смеси предлага— емого состава снизилась на 0,1% по сравненйю с контрольной смесью 2.

Экономический эффект от внедрения.смеси по изобретению в производства- на 6000- т

120 000 руб.