CS240334B1 - Lišci prášnk do kryšíalizétorov plynulého odlievania ocele - Google Patents

Abstract

Vynález rieši zlepšenie požadovaných vlastností liaceho prášku, najmá jeho schopnost pohlcoval vmestky na báze oxidu hlinitého, zlepšenie mazacích vlastností, zvýšenie povrchovej a podpovrchovej kvality brám alebo predvalkov pri využití širšej a dostupnejšej surovinovej základné. Liaci prášok pre uvedený účel podlá vynálezu obsahuje v hmotnostnom vyjádření 4 až 20 % uhličitanu sodného a/alebo draselného, 4 až 20 % kazivca, fluoridu sodného a kryolitu jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii, 2 až 15 % práškového grafitu, sadzí a mletého koksu jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii a 45 až 90 % troskotvornej zložky, tvorenej vysokopecnou troskou, popolčekm z uhlia, mangánatokremičitým zváracím tavivom a flotačným odpadom z výroby grafitu jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii. Podstata vynálezu spočívá v tom, že liaci prášok obsahuje troskotvorné oxidy, a to oxid vápenatý, οχιά křemičitý, oxid hlinitý a oxid manganatý v molárnom pomere 1 : 1,0 až 2,3 ; 0,04 až 0,6 : 0,01 až 0,3 dielov vo výslednej zmesi.

Description

Vynález sa týká liaceho prášku do krystaližá tóra plynulého odlievania ocele, s uráčením najma preodlievahie hliníkem upokojených hlbokoťažných a konštrukčných ocelí a rieši zlepšenie požadovaných vlastností liaceho prášku, najma jeho schopnost pohlcovat vmestky na báze oxidu hlinitého, zlepšenie„ mazacích vlastností, zvýšenie povrchové] a podpovrchovej kvality brám alebo predvalkov pri využití širšej a dostupnejšej surovinovej základné.

Do kryštalizátorov pre plynulé odlievanie ocele sa na hladinu tekutej ocele přidává liacl prášok, ktorý má tvořit mazací film medzi vrstvou stuhnutej ocele a stěnami kryštalizátora, zabezpečovat stály a rovnoměrný přestup tepla tnedzi vrstvou stuhnutej ocele a kryštalizátorom, absorbovat nekovové vmestky, hlavně oxidické vmestky, chránit povrch tekutej ocele proti oxidácii vzdušným kyslíkom a zabozpečovať .jej te-. pelnú izoláciu. Vačšina známých liacich práškov sú zmesi, skladajúce sa z troskotvorných látok, látek znižujúcich viskozitu a teplotu tavenia prášku a z regulátořov rýchlostl roztavenia prášku. Ako troškotvorné zložky sa používajú portlandský ale-₁ bo vysokopecný cement, popolček z. uhlia, vápenec, vápno, křemičitý piesok, bazalt, sklo, nefelín a iné. Na znižovanie viskozity a teploty tavenia sa přidává kazivec, kryolit, fluorid sodný, uhličitan sodný, uhličitan draselný, borax a iné., Ako regulátor rýchlosti roztavenia sa používá mletý koks, sádza, práškový grafit a iné. Troska, vytvořená roztavením liaceho prášku pri styku s hladinou tekutej ocele preniká medzi vrstvou ocele a steny kryštalizátora, pričom působí ako mazadlo, znižujúce trecie sily a eróziu stien kryštalizátora. Přitom ak přestup tepla je příliš nízký, vytvořená vrstva stuhnutej ocele je velmi tenká a může nastat pretrhnutie prúdu ocele, naopak příliš vysoká rýchlosť odvodu tepla může sposobiť povrchové vady brámy. Preto vlastnosti liaceho prášku, hlavně jeho viskozita, teplota tavenia a schopnost pohlcovania vmestkov musia byť prisposobené najma druhu odlievania ocele a charakteristikám použitého technologického zariadenia. Vačšina súčasne používaných liacich práškov má bazicitu vyjádřenu pomerom oxidu vápenatého k oxidu křemičitému blízku hodnotě 1. Sklon taveniny liaceho prášku ku krystalické] precipitácii, ktorá má za následok zhoršenie mazacej schopnosti, klesá so znižujúcou sa hodnotou poměru oxidu vápenatého k oxidu křemičitému, a so znižujúcou sa viskozitou. Ďalšou nevýhodou vačšlny známých práškov je, že na ich přípravu sa používajú hydroskopické zložky, ako mleté vápno, portlandský alebo vysokopecný cement, čo může spůsobif hrudkovanie prášku. Pre odlievanie hliníkom upokojených, najma hlbokoťažných a konštrukčných ocelí sú vhodné také liace prášky, ktoré majú nízku viskozitu, vysoký stupeň pohltenia oxidu hlinitého a nízku teplotu krýštalizácie, čím sa zabraňuje vzniku povrchových a podpovrchových vád brám alebo predvalkov a iným výrobným ťažkostiam.

Uvedené nedostatky odstraňuje a problém rieši liací prášok .pre uvedený účel podfa vynálezu, obsahujúci v hmotnostnom vyjádření 4 až 20 % uhličitanu sodného alebo .draselného, 4 až 20 % kazivca, fluoridu sodného a kryolitu jed.notlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii, 2 až 15 % práškového grafitu, sadzí a mletého koksu jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii a 45 až 90 % troskotvornej zložky, tvorenej vysokopecnou troskou, popolčekom z uhlia, mangánatokremičitým zváracím tavivom, flotačným odpadom z výroby grafitu jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii. Mangánokremičité zváracie tavivo obsahuje 35 až 45 % oxidu křemičitého, 35 až 40 % oxidu manganatého a ako ďalšie zložky oxid titaničitý, oxid vápenatý, oxid hlinitý a fluorid vápenatý. Podstata vynálezu spočívá v , tom, že liací prášok obsahuje troskotvorné oxidy, a to oxid vápenatý, křemičitý, hlinitý a manganatý v molárnom pomere 1 : 1,0 až 2,3 : 0,04 až 0,6 : 0,01 až 0,3 dielov vo výsledné] zmesi. Výsledná zmes má obsahovat menej ako 1 % hmotnostně vlhkosti a obsah frakcie nad 0,1 mm má mať pod 10 % hmotnostných.

Výhody liaceho prášku podfa vynálezu sú hlavně v tom, že má schopnost pohlcovat zvýšené množstvo vmestkov na báze oxidu hlinitého, nižšiu viskozitu, menšiu tendenciu ku kryštalickej precipitácii počas chladenia taveniny, čím sa udržiava přítomnost tekutej trosky na čo najváčšom povrchu ocele v kryštalizátore a to až do najnižších povrchových teplot pri výstupe z kryštalizátora. Tým sa zabezpečuje v optimálnej miere odstraňovanla vmestkov, mazacie účinky, přestup tepla, pričom sa dosahuje dobrá povrchová a podpovrchová kvalita brám aleb predvalkov pri podstatnom znížení výrobných ťažkostí. Prášok podfa vynálezu neobsahuje hydroskopické zložky, zvyšujúce náchylnost' prášku k hrudkovateniu a okrem uhličitanov alkalických kovov neobsahuje iné zložky, ktoré by uvolňovali plynné produkty a sposobovali _ objemové změny prášku v kryštalizátore. Ďalšou výhodou je, že prášok sa připravuje prevažne z odpadových produktov, ako vysokopecná troska, manganatokremičité zváracie tavivo, popolček z uhlia, čím sa rozšiřuje surovinová základňa na jeho výrobu a odstraňuje potřeba energeticky náročných výrobkov, ako je cement alebo vápno. Zvýšený obsah oxidu manganatého výrazné znižuje medzifázové napatie, čím sa dalej zlepšuje schopnost asimilácie vmestkov.

Příklady uskutočnenia vynálezu:

Přikladl

Liací prášok je připravený zmiešaním 10 pere. hmot. uhličitanu sodného, 12 % hmot. flotovaného kazivca, 3 % hmot. práškového grafitu, 10 % hmot. mletého mangánatokremičitého zváracieho taviva, 15 % hmot. popolčeka z uhlia a 50 % hmot. mletej vysokopecnej trosky. Molárny poměr oxidu vápenatého k oxidu křemičitému, k oxidu hlinitému a k oxidu manganatému vo výslednej zmesi je rovný 1 : 1,46 : 0,16 : 0,14 dielov. Hmotnostně zloženie liaceho prášku jef oxid křemičitý 31,6 %, oxid vápenatý 20,2 pere., oxid hlinitý 5,7 %, oxid horečnatý 4,4 pere., oxid manganatý 3,6 %, oxid sodný 5,8 %, fluorid vápenatý 10,5 %, elementárny uhlík 6 %, ostatně zložky do 100 %. Začiatok tavenia je pri teplote 1120^0, interval tavenia je 50 °C. Viskozita pri 1 500 °C je 0,13 Pa . s.

Příklad 2

Liaci prášok je připravený zmiešaním 10 pere. hm. uhličitanu sodného, 12 % hm. flotovaného kazivca, 6 % hm. práškového grafitu, 22 % hm. popolčeka z uhlia a 5 % hm. mletej vysokopecnej trosky. Molárny poměr oxidu vápenatého k oxidu křemičitému, k oxidu hlinitému a k oxidu manganatému vo výslednej zmesi je rovný 1 : 1,67 : 0,26 : 0,01 dielov. Hmotnostně zloženie liaceho prášku je: oxid křemičitý 33,0 °/o, oxid vápenatý 18,5 %, oxid hlinitý 8,8 °/o, oxid horečnatý 7,1 %, oxid manganatý 0,3 %, olxid sodný 6,0 %, fluorid vápenatý 10,1 %, elementárny uhlík 6,5 % a ostatně zložky do 100 %. Začiatok tavenia je pri teplote 1140 °C, interval tavenia je 50 °C. Viskozita pri 1 500 °C je 0,27 Pa . s.

Příklad 3

Liaci prášok je připravený zmiešaním 8 % hm. uhličitanu sodného, 12 % hm. flotovaného kazivca, 6 % hm. práškového grafitu, 40 % hm. flotačného odpadu z výroby grafitu a 34 % hm. mletej vysokopecnej trosky. Molárny poměr oxidu vápenatého k oxidu křemičitému, oxidu hlinitému a oxidu manganatému vo výslednej zmesi je rovný 1 : 1,99 : 0,18 : 0,01 dielov. Hmotnostně zloženie liaceho prášku je: oxid křemičitý 37,6 pere., oxid vápenatý 17,6 %, oxid hlinitý 5,6 pere., oxid horečnatý 5,5 %, oxid manganatý 0,3 %, oxid sodný 4,5 °/o, fluorid vápenatý 10,1 %, elementárny uhlík 7,3 % a ostatně zložky do 100 %. Začiatok tavenia je pri teplote 1100 °C, interval tavenia je 60 °C. Viskozita pri 1 500 °C je 0,26 Pa . s.

Příkladů

Liaci prášok je připravený zmiešaním 10 pere. hm. uhličitanu sodného, 15 % hm. flotovaného kazivca, 7 % hm. práškového gra- fitu a 68 % hm. mletej vysokopecnej tros- ky. Molárny poměr oxidu vápenatého k oxidu křemičitému, oxidu hlinitému a oxidu manganatému vo výslednej zmesi je rovný 1 : 1,02 : 0,07 : 0,01 dielov. Hmotnostně zlo ženie liaceho prášku je: oxid křemičitý 29,8 pere., oxid vápenatý 27,2 %, oxid hlinitý 3,4 pere., oxid horečnatý 5,8 %, oxid manganatý 0,3 %, oxid sodný 5,8 %, fluorid vápenatý 12,8%, elementárny uhlík 7% a ostatně zložky do 100 %. Začiatok tavenia je pri teplote 1 070 °C, interval tavenia je 80 °C. Viskozita pri 1 500 °C je 0,035 Pa . s.

Příklad 5

Liaci prášok je připravený zmiešaním 8 pere. hm. uhličitanu sodného, 10 % hm. flotovaného kazivca, 8 % hm. práškového grafitu, 10 % hm. mletého manganátokremičitého zváracieho taviva a 64 % hm. mletej vysokopecnej trosky. Molárny poměr oxidu vápenatého k oxidu křemičitému, oxidu hlinitému a oxidu manganatému vo výslednej zmesi je rovný 1 : 1,17 : 0,06 : 0,11 dielov. Hmotnostně zloženie liaceho prášku je: οχιά křemičitý 31,3 %, oxid vápenatý 24,9 %, oxid hlinitý 2,8%, oxid horečnatý 7,5 %, oxid manganatý 3,6 %, oxid sodný 4,7%, fluorid vápenatý 8,8 %, elementárny uhlík 8 % a ostatně zložky do 100 %. Začiatok tavenia je pri teplote 1060 °C, interval tavenia je 100 °C. Viskozita pri 15OO °C je 0,07 Pa . s.

P r í kl a d 6

Liaci prášok je připravený zmiešaním 10 pere. hm. uhličitanu sodného, 12 % hm. flotovaného kazivca, 8 % hm. práškového grafitu, 50 % hm. mletej vysokopecnej trosky, 10 % hm. mletého mangánatokremičitého zváracieho taviva a 10 % hm. flotačného odpadu z výroby grafitu. Molárny poměr oxidu vápenatého k oxidu křemičitému, oxidu hlinitému a oxidu mangánatému vo výslednej zmesi je rovný 1 : 1,42 : 0,09 : 0,14 dielov. Hmotnostně zloženie liaceho prášku je: oxid křemičitý 31,5 %, oxid vápenatý 20,8 %, oxid hlinitý 3,3 %, oxid horečnatý 6,2 %, oxid manganatý 3,6 %, oxid sodný 5,9 %, fluorid vápenatý 10,5 % elementárny uhlík 8,3 % a ostatně zložky do 100 %. Začiatok tavenia je pri 1 025 °C, interval tavenia je 75 °C. Viskozita pri ISOO^C je 0,06 Pa . s.

Vynález možno využit výrobou v závodoch, zaoberajúcich sa ťažbou a spracovaním nerudných surovin, ale aj v oceliarenských závodech, kde sa súčasne použije v zariadeniach pre plynulé odlievanie brám alebo predvalkov, najma z hliníkom upokojených hlbokotažných a konštrukčných ocelí.

Claims (1)

1. Liaci prášok do kryštalizátorov plynulého odlievania ocele, najmě pre odlievanie hlbokoťažných a konštrukčných hliníkom upokojených ocelí, obsahujúci v hmotnostnom vyjádření 4 až 20 % uhličitanu sodného a/alebo draselného, 4 až 20 % kazivca, fluoridu sodného a kryolitu, jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii, 2 až 15 % práškového grafitu, sadzí a mletého koksu, jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii, a 45 až 90 % troskotvornej zložky, tvoVYNALEZU renej vysokopecnou troskou, popolčekom z uhlia, mangánatkremičitým zváracím tavivom a flotačným odpadom z výroby grafitu, jednotlivo alebo v ich vzájomnej kombinácii, vyznačujúci sa tým, že liaci prášok obsahuje troskotvorné oxidy, a to oxid vápenatý, oxid křemičitý, oxid hlinitý a oxid manganatý v molárnom pomere 1 : 1,0 až 2,3 : 0,04 až 0,6 : 0,01 až 0,3 dielov vo výslednej zmesi.