Смесь для утепления головной части стального слитка

Смесь для утепления головной части стального слитка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиит

Соцмвпмстмчесимк

Респубпин (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (2213аявлеио 14, 01. 80 (21) 286795 /22-02 с присоединением заявки Ле (23) Приоритет

Опубликовано 07.03 ° 82 ° Бюллетень № 9 (5})M. Кл.

В 22 D 7/00

Гееудврстеекный камитет ло делам изааретеиий и атерыткй (53) УДК 669.18:

:621.746.589 (088.8) Лата опубликования описания 07.05.82

Л. И. Крупман, Д.N.Максименко, 10. В. Кг1имов, А . А. Курдюков, 1 ..;I. ГУ1т< кнй, II.È.Маджар, Ю.И. Гладилин, С.С .Бродский, С.II.Ifåòðîâ и И,К.Лебедь (J

I °

1

Днепропетровский ордена Ленина металлургический завод.: им. Ф.З.Дзержинского и Донецкий нАу щр исследовательский институт черной металлургии (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СГ1ЕС1э ДЛЯ УТЕШ1ЕИИЯ ГОЛОВ11ОИ ЧАСТИ

СТАЛЬНОГО СЛИТКА

13

16 3 l

26

I4,1) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам экзотермических смесеи, используемых для утепления головной части

/ слитка спокойной стали.

При разливке стали широко используют экзотермйческие порошкообразные смеси, содержащие восстановитель (алюминий, магний, кремний), твердый окислитель (окислы железа, марганца или натриевая селитра) и огнеупорный наполнитель (шамотный порошок, технический глинозем, магнезитовый порошок, глина) .

Известна экзотермическая смесь для утепления головной части слитка (люнкерит J1-28), которая содержит вес.%:

Алюми и не вый по ро аи1к

Ферросигпп ии

Коксик

П! а нот

1 окоп г

Люнкерит Л-28 используется для утепления прибыльной частй слитков качественных сталей ответственноrо назначения. Длительность горения

8-12 мин. Расход — 1,5-2 5 кг/т стали.

В смеси при высоком содержании алюминия отсутствует окислитель, в результате чего повышаются температуры начала экзотермических реакций.

Кроме того, мелкодисперсный порошкообразный алюминий и ферросилиций имеют большую реакционную поверхность, что приводит к высокой скоC ростй горения и сильному разогреву смеси. При, этом значительная часть тепла бесполезно теряется в окружающую среду вследствие чего снижается эффективность тепловой работы смеси и увеличивается протяжен20 ность усадочных дефектов.

В результате сгоратптя смеси не образуется монолитного ог арка, теплоизолирующие свойства г|рол,уитон го

910321

30

3 рения невысоки и не позволяют поддерживать металл в прибыли в жидком состоянии длительное время.

Люнкерит Л-28 обладает плохой растекаемостью, что требует дополнительной операции разравнивания смесй на зеркале металла.

Наличие в стали алюминиевого порошка делает ее взрывоопасной.

Наиболее близка к предлагаемой 1р экзотермическая смесь, содержащая, вес.X.:

Экзотермический агент (алюминиевый порошок) 8

Твердый окислитель (марганцевая руда) 14

Силикатная глыба 12

Ставролитовый концентрат б

Наполнитель (известь н доменный шлак) 60 (21.

Недостаток смеси состоит в том, что она имеет низкую температуру плавления и в изложнице расплавляется с образованием однородного шлака. 25

Цель изобретения — улучшение теплоизолирующих свойств смеси и уменьшение головной обрези проката.

Цель достигаешься тем, что извести=я смесь, содержащая экзотермический агент, твердый окислитель, силикатную глыбу, ставролитовый концентрат и инертный наполнитель, в качестве экзотермического агента и инертного наполнителя содержит эем35 листые отсевы алюминиевой стружки при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Землистые отсевы алюминиевой стружки 25-45

Твердый окислитель (марганцевая руда, окалина и др.) 12-25

Ставролитовый концентрат 20-45

Силикатная глыба 10-30

Землистые отсевы алюминиевой стружки состоят в основном из металлического алюминия и окисной части (кремнезема, глинозема, окиси кальция, ., 50 окислов железа) .Введение в состав сме- си землистых отсевов позволяет регулировать скорость горения смеси, обеспечивает ее активное горение в течение 15-20 мин.

В качестве твердого окислителя можно использовать марганцевую руду или концентрат, железную окалину и другие кислородсодержащие материалы, 4 вступающие в реакцию с алюминием с выделением тепла.

Силикатная глыба, являясь легкоплавким компонентом смеси, при горении смеси подплавляется, цементируя частицы нерасплавившейся смеси (ставролит, окисная часть отсевов) и шлаковый огарок. Выделяющиеся при плавлении силикатной глыбы газообразные окислы натрия способствуют созданию в шлаковом огарке пор, тем самым снижая его теплопроводность.

Такой огарок имеет высокую прочность, обладает хорошими теплоизолирующими свойствами, позволяет уменьшить тепловые потери через зеркало металла в прибыли, что обеспечивает более медленнуюю кристаллизацию металла в прибыльной части слитка и меньший объем усадочной раковины.

Ставролитовый концентрат является хорошим теплоизолятором и, кроме того, улучшает растекаемость смеси по зеркалу металла в прибыльной части слитка спокойной стали. Это позволяет исключить операцию разравнивания смеси по поверхности металла и обеспечивает получение. огарка одинаковой толщины по всей поверхности прибыли.

Отсевы алюминиевой стружки вводятся не только как эквивалентный заменитель алюминиевого порошка. Наряду с металлическим алюминием они содержат тугоплавкую оки ную часть, что в сочетании с повышенным количеством ставролитового концентрата препятствует расплавлению смеси и способствует образованию спекшегося прочного огарка. Содержание тугоплавких (компонентов (сумма количества ставролитового концентрата и окисной части отсевов алюминиевой стружки) должно превышать содержание силикатной. глыбы. Обратное соотношение приводит к расплавлению смеси и потере ею теплоизолирующих свойств. Спекшийся огарок при этом не образуется.

Содержание ингредиентов в смеси зависит от массы утепляемых слитков.

Чем крупнее слиток, тем дольше он кристаллизуется. При этом экзотермическая смесь должна обеспечить в течение длительного времени сохранение металла в прибыльной части слитка в жидком состоянии. В этом случае более важно получить прочный огарок с хорошими теплоизоляци91

0321 и щающийся сушильный барабан. Просушенные материалы через разгрузочное устройство поступают s шаровую мельницу, где измельчаются до фракции

0,1-2 мм.

Из шаровой мельницы материалы через систему передаточных транспортных устройств направляются в дозировочные бункеры. В один из дозиро10 вочных бункеров загружаются землистые отсевы алюминиевой стружки. Из дозировочных бункеров подготовленные материалы совместно с отсевами алюминиевой стружки подаются одновре15 менно на шнековый транспортер, для последующей передачи в смеситель.

После смешивания готовая смесь расфасовывается в бумажные мешки для отправки потребителям.

26 При разливке стали сверху смесь вводится на зеркало металла после окончания наполнения прибыльной .части. При разливке стали сифоном смесь присаживается на зеркало металла

25 .после поступления его в прибыльную надставку. Расход смеси составляет 1,2-2 кг на тонну стали.

Ниже приведены варианты реализации изобретения, не исключающие

36 другие варианты в объеме формулы изобретения. малое количество землистых отсевов алюминиевой стружки и, соответственно, твердого окислителя. В то же время в такой смеси возрастает доля инертных составлякщих — ставролитового концентрата и. силикат.— ной глыбы, что способствует получению более прочного огарка с лучшими теплоизоляционными свойствами.

При отливке слитков небольшой массы, кристаллизующихся.в течение короткого промежутка времени и имеющих относительно большие потери тепла в прибыли, экзотермическая смесь должна быть повышенной терми-. чности, т.е. в ней необходимо увеличить до 35-40% землистых отсевов алюминиевой стружки и соответственно твердых окислителей.

Между крайними случаями выбираются промежуточные составы смеси в зависимости от массы слитка.

Смесь может быть приготовлена, например, следующим образом. Исходные материалы, за исключением отсевов алюминиевой стружки, подаются. в бункер с тарельчатым питателем.

Материал, подлежащий дроблению, пропускается через щековую дробилку.

Дробленый материал наклонным ленточным транспортером подается во враСодержание компонентов, вес.У.:

-землистые отсевы алюминиевой стружки

30 25

17 12

-ставролитовый кон23 .45

30 18

20 центрат

10

-силикатная глыба

-алюминиевый лорошок

-наполнитель !известь и доменный шлак) 60 онными свойствами, что позвопит снизить тепловые потери в прибыли и обеспечит длительное питание жидким металлом усадки слитка. Тогда в смеси можно иметь относительно

-марганцевая руда 25

Пример ы. Были приготовлены смеси 1И1 - 1-3 (табл.), которые использовали для утепления прибыльной . части слитков массой от 3 до 20 т.

910321

Продолжение таблицы ,Условный номер смеси ! 2 3 4 (прототип) Наименование

100

100 100 100

Всего

3-5 8-10 16-20 8

Масса слитков, т

Расход смеси, кг/т 1,5-2 2

1,2-1,5 2

Головная обреэь в прокате, %

12,4 13

15,1

Составитель В.Бреус

Редактор Б.Федотов Техред Е.Харитончик Корректор Л.Бокш »t

Заказ 967/10 Тираж 853 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Филиал ПIП! "1!атент", и. Ужгород, уп. Проектная, Смеси Р1! - 1-3 после введения в прибыльную надставку сгорали с об- 20 разованием прочного огарка, который быстро темнел, в результате чего уменьшались потери тепла в окружающую среду.

При подаче на зеркало металла в 25 прибыльной части слитка смесь хорошо растекается и покрывает равномерным слоем всю поверхность.

Горение смеси начинается на периферии и продвигается к центру. Смесь 30 сгорает эа 12-15 мин. Образуется плотный корж, который быстро темнеет.

Замена марганцевой руды на окалину не изменила характера горения смеси и эффективности ее утепляющего действия.

Одновременно испытали смесь-прототип (9 4). После введения в прибыльную надставку смесь полностью расплавлялась, излучая с поверхности 4р повышенное количество тепла.

Слитки прокатали на блюминге. Обрезь головной части производили до полного удаления видимых усвдочных дефектов. Величина обрези металла, 45 утепленного смесями ВУ 1-3, была на

2,1-2,7% меньше, чем металла, утепленного смесью !! 4.

Таким образом, описываемая смесь обладает более высокими теплоизолирующими свойствами и обеспечивает снижение головной обреэи проката.

Формула изобретения

Смесь для утеппения головной части стального слитка, содержащая экзотермический агент, твердый окислитель, силикатную глыбу, ставролитовый концентрат и инертный наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью улучшения теплоизолирующих свойств смеси и уменьшения головной обреэи проката, в качестве экэотермического агента и инертного наполнителя она содержит землистые отсевы алюминиевой стружки при следуюием соотношении компонентов, вес.%:

Землистые отсевы алюминиевой стружки 25-45

Твердый окислитель 12-25

Ставролитовый концентрат 20-45

Силикатная глыба !0-30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технологическая инструкция

Днепродзержинского металлургического завода В ТИ-4-69, приложение

Ф 1, 1969.

2. Исаев Е.И., Баптиэманский В.1!., Чуванов А.П. и др. — В сб. . Разпивка стали в слитки и их качество.

1978, Р б, с. -15-18 .