CS239571B1 - Liaci prášok do kryštalizátorov plynulého odlievania ocele - Google Patents

Abstract

Vynález rieši zlepšenie požadovaných vlastností liaceho prášku, najmS mazacích vlastností prášku, zvýšenia povrchové) a podpovrchove] kvality hrám alebo predvalkov pri využití širšej a dostupnejšej surovinové] základné. Liaci prášok pre uvedený účel podfa vynálezu obsahuje v hmotnostnom vyjádření 4 až 20 % uhličitanu sodného a/alebo draselného a 60 až 90 % troskotvornej zmesi, tvorenej na báze vysokopecnej trosky, popolčeka z uhlia a mangánatokremičitého zváracieho taviva, jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombiriácii. Podstata vynálezu spočívá v tom, že obsahuje 4 až 20 % kazivca, fluoridu sodného a kryolltu jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinaci!, pričom troskotvorná zmes obsahuje základné troskotvorné oxidy, a to oxid vápenatý, křemičitý a hlinitý v molárnom pomere 1: 0,8 až 2,2 : 0,01 až 0,5 dielov.

Description

Vynález sa týká liaceho prášku do kryštalizátorov plynulého odlievanla ocele a rieši problém zlepšenia vŠetkých požadovaných parametrov, najma mazacích vlastností prášku, zvýšenia povrchovej a podpovrchovej kvality hrám alebo predvalkóv, pri využití širšej a dostupnej surovinovej základné.

Do kryštalizátorov zariadenia pre plynulé odlievanie ocele sa na hladinu tekutej ocele přidává prášok, ktorý má tvorlť mazací film medzi vrstvou stuhnutej ocele a stěnami kryštalizátora, zabezpečovat stály a rovnoměrný přestup tepla medzi vrstvou stuhnutej ocele a kryštalizátorom, absorbovat nekovové, hlavně oxidické vmestky, chránit povrch tekutej ocele proti oxidácii vzdušným kyslíkom a zabezpečovat jej tepelnú izoláciu.

Váčšina známých liacich práškov sú zmesi, založené na látkách' troskotvorných a znižujúcich viskozitu a teplotu tavenia prášku a na regulátorech rýchlosti tavenia prášku. Ako troskotvorné zložky sa používajú portlandský alebo vysokopecný cement, šamot, vápenec, vápno, křemičitý piesok, bazalt, sklo, nefelín a ďalšie. Na znižovanie viskozity a teploty tavenia sa pridávajú zložky ako kazivec, kryollt, fluorid sodný, uhličitan sodný, uhličitan draselný a borax. Ako regulátor rýchlosti tavenia sa používá mletý koks, sadze, práškový grafit a iné. V závislosti od druhu a množstva použitých zložiek je chemické zloženie práškov velmi rozmanité. Vačšina má bazicitu, vyjádřená pomerom oxidu vápenatého a oxidu křemičitého, blízku hodnotě 1. Medzi najdoležitejšie fyzikálně vlastnosti liacich práškov přitom patria teplota a interval tavenia, rýchlosť roztavenia, viskozita, granulometrické zloženie, povrchové napatie. Troska, vytvořená z liaceho prášku, preniká medzi vrstvu tekutej ocele a steny kryštalizátora, pričom působí ako mazadlo znižujúce trecie sily a eróziu stien kryštalizátora. Přitom ak přestup tepla je příliš nízký, potom vytvořená vrstva stuhnutej ocele je veími tenká a může nastat pretrhnutie prúdu ocele; naopak příliš vysoká rýchlosť odvodu tepla může spůsobovat povrchové trhliny bramy;

Výsledky merania trecej sily súčasne používaných liacich práškov s uvedenou bázicitou ukazujú, že prudké zvýšenie trecej sily vzniká pri teplotách 1 000 až 1 300 °C. Pod touto přechodovou teplotou, ktorá pre váčšinu trosiek zodpovedá začiatku kryštalizácie, trosky nemůžu ďalej působit ako mazadlo. Takéto chovanie je spůsobené krystalickou precipitáciou počas chladenia troškové j taveniny a má za následdk zhoršenie až stratu mazecej schopnosti a tým zvýšená možnost tvorby povrchových vád.

Ďalšou nevýhodou Váčšiny týchto práškov je, že na ich přípravu sa používajú hydroskopické zložky, ako mleté vápno a portlandský alebo vysokopecný cement, ktoré můžu spůsohovať hrudkovanie práškov. Pri použití mletého vápenca sa naviac v kryštalizátore uvoíňu jú plynné zložky, ktoré můžu mať nepriaznivý vplyv na povrchová kvalitu výrobku.

Uvedené nedostatky odstraňuje a problém rieši liaci prášok pre uvedený účel podl'a vynálezu, obsahujúci v hmotnostnom vyjádření 4 až 20 % uhličitanu sodného a/alebo draselného a 60 až 90 % troskotvornej zmesi, tvorenej na báze vysokopecnej trosky, popolčeka z uhlia a mangánatokremičitého zváracieho taviva jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii. Mangánatokremičité zváracie tavivo obsahuje 35 až 45 % hmot. oxidu křemičitého, 35 až 40 °/o hmot. oxidu manganatého a ako ďalšie zložky oxid titaničitý, oxid vápenatý, oxid hlinitý a fluorid vápenatý. Podstata vynálezu spočívá v tom, že obsahuje 4 až 20 % kazivca, fluoridu sodného a kryolitu jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii, pričom troskotvorná zmes obsahuje základné troskotvorné oxidy, a to oxid vápenatý, křemičitý a hlinitý v molárnom pomere 1: 0,8 až 2,2 : 0,01 až 0,5 dielov. Výsledná zmes připraveného liaceho prášku musí obsahovat menej ako 1 % hmot. vlhkosti a obsah frakcie nad 0,1 mm pod 10 % hmotnostných.

Výhody liaceho prášku podlá vynálezu sú hlavně v tom, že má menšiu tendenciu ku kryštalickej precipitácii počas chladenia taveniny, čím sa udržiava přítomnost tekutej trosky na čo najvačšom povrchu ocele v kryštalizátore, a to až do najnižších povrchových teplůt pri výstupe z kryštalizátora. Súčasne sa zabezpečujú optimálně mazacie účinky, optimálny přestup tepla a tým dobrá povrchová a podpovrchová kvalita brám alebo predvalkóv, pri podstatnom znížení výrobných ťažkostí. Prášok podlá vynálezu neobsahuje hydroskopické zložky, zvyšujúce náchylnost prášku k hrudkovaniu a okrem uhličitanov. neobsahuje iné zložky, ktoré by uvolňovali plynné produkty a spůsobovali objemové změny prášku v kryštalizátore. Výhodou je tiež, že prášok sa může pripraviť prevážne z odpadových produktov, ako vysokopecná troska a popolček z uhlia, čím sa rozšiřuje surovinová tzákladňa a odstraňuje potřeba energicky náročných výrobkov, ako je cement alebo vápno. Přitom odpadá nutnost přídavku retardérov rýchlosti tavenia, ako sú sadze, mletý koks, grafit a pod., pretože elementárny uhlík je obsiahnutý v popolčeku. Váčšina zložiek liaceho prášku podlá vynálezu, ako popolček, flotovaný kazivec a uhličitany, sú v práškovej formě, čím odpadá potřeba energie na ich mletie.

Příklady uskutočnenia vynálezu: Přikladl

Liaci prášok je připravený zmiešaním 10 % hmot. uhličitanu sodného, 10 % hmot. Dotovaného kazivca, 36 % hmot. popolčeka z uhlia a 44 % hmot. mletej vysokopecnej trosky. Molárny poměr oxidu vápenatého k oxidu křemičitému a oxidu hlinitému v troskotvornej zmesi, tvorenej popolčekom z uhlia a vysokopecnou troskou, je rovný 1 :

: 1,66 : 0,30 dielov. Hmotnostně zloženie liaceho prášku je: oxid křemičitý 32,3 %, oxid vápenatý 18,9 %, oxid hlinitý 9,1 %, oxid horečnatý 4,6 %, oxid sodný 5,9 %, fluorid vápenatý 6,7 %, eleinentárny uhlík 6,5 % a ostatně zložky do 100 %. Začiatok tavěnia je pri teplote 1100 °C, interval tavenia je50°C.

Příklad 2

Liačj prášok je připravený zmiešaním 10 % hmot. uhličitanu sodného, 12 % hmot. Hotovaného kazivca, 23 % hmot. popolčeka z uhlia a 55 % hmot. vysokopecnej trosky. Molárny pOmer oxidu vápenatého k oxidu křemičitému a oxidu hlinitému v troskotvornej zmesi, tvorenej popolčekom z uhlia a vysokopecnou troskou, je rovný 1 : 1,45 : : 0,23 dielov. Hmotnostně zloženie liaceho prášku je: oxid křemičitý 31,0 % oxid vápenatý 19,9 °/o, oxid hlinitý 8,5 %, oxid horečnatý 7,5 %, oxid sodný 6,0 °/o, fluorid vápenatý 10,1 %, elementárny uhlík 3,5 °/o, ostatně zložky do 100 θ/o. Začiatok tavenia je pri 1090 °C, interval tavenia je 50 °C.

Príklad 3

Liaci prášok je připravený miešaním 10 °/o hmot. uhličitanu sodného, 12 °/o hmot. Hotovaného kazivca, 18 % hmot. popolčeka z uhlia, 10 % hmot. mletého mangánatokremičitého zváracieho taviva, obsahujúceho 35 až 45 °/o hmot. oxidu křemičitého, 35 až 40 % hmot. oxidu manganatého a ako dal- šie zložky oxid titaničitý, oxid vápenatý, οχιά hlinitý, fluorid vápenatý a 50 %. hmot. mletej vysokopecnej trosky. Molárny poměr oxidu vápenatého k oxidu křemičitému a oxidu hlinitému v troskotvornej zmesi, tvorenej vysokopecnou troskou popolčekom z uhlia a mangánatokremičitým zváracím tavivom, je rovný 1 : 1,52 : 0,18 dielov. Hmotnostně. zloženie liaceho prášku je: oxid křemičitý 32,9 % ,oxid vápenatý 20,3 °/o, oxid hlinitý 6,5 %, oxid horečnatý 4,5 %, oxid inanganatý 3,6 °/o, oxid sodný 5,8 %, fluorid vápenatý 10,5 %, elementárny uhlík 3,8 percentá, ostatně zložky do 100 °/o. Začiatok tavenia je pri 1125 °C, interval tavenia je50°C. .

Vynález možno využit výrobou v závodoch, zaoherajúcich sa tažbou a spracovaním nerudných surovin, ale aj v oceliarenských závodoch, kde sa súčasne použije, najma v zariadeniach plynulého odlievania brám alebo predvatkov, pre rozličné akosti ocele.

Claims (3)

1. PREDMET

   Liaci prášok do kryštalizátorov plynulého odlievania ocele obsahujúci v hmotnostnom vyjádření 4 až 20 % uhličitanu sodného· a/ /alebo draselného a 60 až 90 % troskotvornej zmesi, tvorenej na báze vysokopecnej trosky, popolčeka z uhlia a mangánatokremičitého zváracieho taviva jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii, vyznačujúvynalezu ci sa tým, že obsahuje 4 až 20 % kazivca, fluoridu sodného a kryolitu jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii, pričom troskotvorná zmes obsahuje základné troekotvorné oxidy, a to> oxid vápenatý, křemičitý a hlinitý v molárnom pomere 1 : 0,8 až 2,2 : 0,01 až 0,5 dielov.