Противогарнисажный материал для заполнения выпускных каналов сталеразливочных ковшей и способ его производства

Противогарнисажный материал для заполнения выпускных каналов сталеразливочных ковшей и способ его производства

Реферат

 

Противогарнисажный материал содержит кремнеземсодержащий песок и противоспекающий компонент на основе углерода в количестве 0,5-2,0 мас.%. Для получения материала в качестве компонента на основе углерода используют углеводороды с коксовым остатком более 50%, например, каменноугольную смолу или пек. Компоненты нагревают до 500-800°С. Образующиеся возгоны углеводородов фильтруют через слой песка под давлением, создаваемым возгонами, и осаждают на зернах песка в виде пленки полукокса. Пленка предотвращает спекание зерен песка при разливке металла. Обеспечивается повышение надежности открывания выпускного канала ковша. 2 с.п. ф-лы.

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве при изготовлении смеси для заполнения выпускных каналов сталеразливочных ковшей.

Известна смесь для заполнения выпускных каналов сталеразливочных ковшей, включающая кремнеземсодержащий песок и противоспекающий компонент в виде графита [1] и сажи [2] при содержании углерода в смеси 0,5-2,0%. Данные смеси получают путем механического смешивания.

Недостатком указанных смесей является то, что они представляют механическую смесь двух материалов разной степени плотности и дисперсности. При заполнении канала смесь ссыпается с высоты борта ковша на его дно. За время падения происходит расфракционирование смеси и ее разделение по плотности, в результате которой кремнеземсодержащий песок окажется внизу, графит или сажа наверху. Это вызывает уход сажи или графита в металл при заполнении ковша и спекание зерен песка, что затрудняет открытие канала.

Известен противогарнисажный материал для выпускных каналов сталеразливочных ковшей, содержащий песок и противоспекающий материал-сажу. Способ приготовления данного материала включает подготовку исходных материалов, тщательное перемешивание компонентов смеси: кварцевого песка с противоспекающим материалом - сажей [3].

Данные изобретения наиболее близки по технической и приняты за прототипы.

Недостатками известных технических решений является то, что смесь, состоящая из материалов разной степени плотности и дисперсности, расфракционируется, и ее постоянно надо перемешивать.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является исключение спекания зерен кремнеземсодержащего песка и повышение надежности открывания канала без применения кислорода.

Поставленная задача достигается за счет того, что предлагаемый противогарнисажный материал для выпускных каналов сталеразливочных ковшей, включающий кремнеземсодержащий песок и противоспекающий компонент на основе углерода в количестве 0,5-2,05 мас.%, при этом зерна кремнеземсодержащего песка покрыты пленкой полукокса, образованной при осаждении на них возгонов углеводородов с коксовым остатком более 50%.

Для получения предлагаемого противогарнисажного материала используют способ, включающий подготовку исходных материалов, состоящих из кремнеземсодержащего песка и компонента на основе углерода, при этом в качестве компонента на основе углерода используют углеводороды с коксовым остатком более 50%, нагревают компоненты до t=500-800°C, образующиеся возгоны от углеводородов фильтруют через слой кремнеземсодержащего песка под давлением, образуемым возгонами, и осаждают на поверхности зерен песка в виде пленки полукокса.

Способ реализуют в следующей последовательности.

Компоненты смеси помещают в контейнер с изолирующей крышкой, сначала углеводороды, в качестве которых используют каменноугольную смолу или пек, затем кремнеземсодержащий песок. В качестве источника препарированной смолы могут использоваться сырые периклазоизвестковые изделия, сформованные со связкой из препарированной смолы. При использовании смолы или пека их разделяют от песка беспровальной решеткой.

При использовании периклазоизвестковых изделий на смоляной связке производят их засыпку песком между изделиями. Контейнер устанавливают в печь и нагревают до t=500-800°C.

При этом образующиеся возгоны углеводородов фильтруются через слой песка под давлением, образованным возгонами, и осаждаются на зернах песка.

При дальнейшем нагревании возгоны коксуются и образуют прочную пленку на поверхности зерен песка.

Конкретный пример противогарнисажного материала и способа его получения.

1. В контейнер укладывали периклазоизвестковые изделия на смоляной связке в пересыпке с кварцевым песком, содержащим SiО₂ - 97,45 мас.%, периклазоизвестковые изделия получены прессованием обоженного доломита со связкой из препарированной смолы с коксовым остатком 50%. После нагрева до 800°С в течение 40 часов получили противогарнисажный материал с содержанием углерода 2,0%. Полученный материал использовали для засыпки выпускного канала сталеразливочного ковша. При открывании шиберного затвора противогарнисажный материал высыпался, металл разливали без применения кислорода.

2. В контейнер укладывали препарированную каменноугольную смолу с коксовым остатком 55%. Слой смолы закрывали беспровальной решеткой, на которую засыпали кварцевый песок.

Контейнер закрывали крышкой и нагревали до 700°С в течение 10 часов. Получили противогарнисажный материал с содержанием углерода 1,6%. Полученным материалом засыпали выпускной канал сталеплавильного ковша. При открывании шиберного затвора противогарнисажный материал высыпался, и канал открывался без применения кислорода.

При использовании углеводородов с коксовым остатком менее 50% снижается содержание углерода в противогарнисажном материале и эффективность его применения снижается. Так, при использовании смолы с коксовым остатком 45% содержание в материале углерода снизилось до 0,8%, и при его использовании наблюдались случаи применения кислорода для открывания канала.

При температуре нагрева менее 500°С образования полукокса не происходит и пленка на зернах песка легко разрушается. Нагревание выше 800°С улучшения качества материала не дает и экономически нецелесообразно.

Источники информации

1. А.с. №1183294, В 22 D 41/08, 21.07.83 г.

2. B.C.Сергиенко, Л.И.Крупман, В.П.Шевченко. Отработка технологии разливки стали из ковшей с шиберными затворами. Сталь, №11, 1978 г., с.1004.

3. Патент ЕР 0598479 А1, В 22 D 41/46, 28.09.93 г.

Формула изобретения

1. Противогарнисажный материал для выпускных каналов сталеразливочных ковшей, включающий кремнеземсодержащий песок и противоспекающий компонент на основе углерода в количестве 0,5-2,0 мас. %, отличающийся тем, что зерна кремнеземсодержащего песка покрыты пленкой полукокса, образованной при осаждении на них возгонов углеводородов с коксовым остатком более 50%.

2. Способ производства противогарнисажного материала для выпускных каналов сталеразливочных ковшей, включающий подготовку исходных материалов, состоящих из кремнеземсодержащего песка и компонента на основе углерода, отличающийся тем, что в качестве компонента на основе углерода используют углеводороды с коксовым остатком более 50%, нагревают компоненты до температуры 500-800°С, образующиеся при нагреве возгоны углеводородов фильтруют через слой кремнеземсодержащего песка под давлением, создаваемым возгонами, и осаждают на поверхности зерен песка в виде пленки полукокса.