DE1928844A1 - Steel refiners - Google Patents
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Description
19288««19288 ««
f B JUIIt 1969f B JUIIt 1969
Nippon Kokan Kabushiki Kaisha
Tokio, JapanNippon Kokan Kabushiki Kaisha
Tokyo, Japan
Stahl-FeinungsmittelSteel refiners
Die Erfindung betrifft ein neuartiges Stahl-Feinungs-The invention relates to a novel steel refinement
mittel, das in eine Gießform eingegeben wird, in welche flüssiger Stahl gegossen, insbesondere kontinuierlich gegossen wird.medium that is entered into a mold into which liquid steel is poured, in particular continuously is poured.
Beim Gießen von Stahl im steigenden Guß unterliegt die Oberfläche der Stahlschmelze einer Oxydation durch die Atmosphäre bzw. Umgebungsluft. Zur Vermeidung dieser Oxydation wird die Oberfläche der Stahlschmelze üblicherweise mit Strohasche oder einem anderen Wärmeisoliermaterial bedeckt. Beim kontinuierlichen Gießen ergeben sich ähnliche Schwierigkeiten. Beispielsweise ist es bekannt, daß der von einem Trichter aus in eine Gießform eingeschüttete Stahlschmelzenstrahl sowie die Oberfläche der Stahlschmelze in der Gießform einer durch die Umgebungsluft hervorgerufenen Oxydation unterworfen ist. Die Eisenoxide sowie Desoxydationsmittel·, insbesondere Aluminiumoxide im Fall von aluminiumberuhigtem Stahl, führen nicht nur zu einer Verstopfung der Schnauze bzw. des Aus-When steel is poured in a rising cast, the surface of the molten steel is subject to oxidation the atmosphere or ambient air. To avoid this The surface of molten steel is usually oxidized with straw ash or some other thermal insulation material covered. Similar difficulties arise with continuous casting. For example it is known that the jet of molten steel poured into a casting mold from a funnel as well as the surface of the molten steel in the casting mold caused by the ambient air Is subject to oxidation. The iron oxides and deoxidizers, especially aluminum oxides in the case of aluminum-killed steel, not only lead to a clogging of the snout or the outlet
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gusses des Trichters, sondern werden außerdem als Verunreinigungen im geschmolzenen Stahl eingeschlossen und beeinträchtigen die Qualität des erzeugten Stahls. Außerdem verursachen diese Oxide Brüche in der erstarrenden Stahlschmelze, welche die größten Schwierigkeiten beim kontinuierlichen Gießverfahren aufwerfen. pouring the funnel, but are also considered impurities trapped in the molten steel and affect the quality of the steel produced. In addition, these oxides cause cracks in the solidifying molten steel, which is the greatest difficulty raise in the continuous casting process.
Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung eines neuartigen Stahl-Peinungsmittels, welches wirksam eine Oxydation der Oberfläche der Stahlschmelze in einer gewöhnlichen Gießform oder in einer kontinuierlichen Gießform zu verhindern und einige nicht-metallische Einschlüsse, wie Kieselsäure, Aluminiumoxid ο.dgl., zu absorbieren und zu entfernen vermag, wenn die ausgeschiedenen Einschlüsse die Oberfläche der Stahlschmelze erreichen.The object of the invention is therefore primarily to create a new type of steel polishing agent, which effectively oxidizing the surface of the molten steel in an ordinary casting mold or in a to prevent continuous mold and some non-metallic inclusions, such as silica, alumina ο the like., able to absorb and remove when the excreted inclusions hit the surface reach the molten steel.
Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch einen Abschnitt einer kontinuierlichen Gießvorrichtung zur Darstellung des Verhältnisses zwischen der Oberfläche der durch das Stahl-Peinungsmittel erzeugten Schlacke und einem Ausguß an der Stelle, an welcher das Stahl— Peinungsmittel in die kontinuierlich arbeitende Gießform eingegeben wird.The drawing shows a cross section through a section of a continuous casting device for Representation of the relationship between the surface area of the slag produced by the steel polishing agent and a spout at the point where the steel polishing agent enters the continuously operating mold is entered.
Vom technischen Standpunkt muß ein derartiges Stahl-Peinungsmittel folgenden Anforderungen genügen:From a technical point of view, such a steel finisher must be meet the following requirements:
1. Es muß bei Berührung mit der Stahlschmelze leicht und schnell schmelzen.1. It must be light on contact with molten steel and melt quickly.
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2. Sobald es geschmolzen ist, muß es sich schnell über die Oberfläche der Stahlschmelze ausbreiten, um eine Berührung dieser Oberfläche mit der Umgebungsluft zu verhindern.2. Once it's melted, it must be over quickly the surface of the molten steel spread to a contact of this surface with the surrounding air to prevent.
3. Wenn es durch die Stahlschmelze geschmolzen worden ist, muß es ausreichende Viskosität besitzen, um die gesamte Oberfläche der Stahlschmelze abzudecken. 3. When it has been melted by the steel melt it must have sufficient viscosity to cover the entire surface of the molten steel.
-I. Es darf die Eigenschaften des Stahls nicht beeinträchtigen. -I. It must not impair the properties of the steel.
5β Gewünschtenfalls muß es sich leicht mit nicht-metalliechen Einschlüssen in der Stahlschmelze, wie Kieselsäure, Aluminiumoxid oodgl., umsetzen und diese Verunreinigungen beseitigen.If desired, it must easily react with non-metallic inclusions in the steel melt, such as silica, aluminum oxide or the like, and remove these impurities.
6. Im Fall eines kontinuierlichen Gießverfahrens soll . es nicht nur die Oberfläche der Stahlschmelze bedecken, sondern auch eine dünne Schlackenschicht zwischen der Innenwand der Stahl-Gießform und der gegossenen Bramme bilden, um deren schnelle Abkühlung zu verhindern· Dies ist insbesondere wichtig, um Oberflächenrisse bei Brammen mit einer Breite von mehr als 1200 mm zu verhindern.6. In the case of a continuous casting process, should. it not only cover the surface of the molten steel, but also a thin layer of slag between the inner wall of the steel mold and the formed slab in order to prevent it from cooling down quickly This is particularly important to prevent surface cracks in slabs with a width of more than 1200 mm.
7. Es muß billig sein.7. It has to be cheap.
Um diesen Anforderungen zu genügen, kennzeichnet sich das erfindungsgemäße Stahl-Feinungsmittel durch die imIn order to meet these requirements, the steel refining agent according to the invention is characterized by the im
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folgenden beschriebene Zusammensetzung und Korngröße sowie die aufgeführten chemischen und physikalischen Eigenschaften.The following composition and grain size as well as the chemical and physical listed Properties.
1. Mischmittel:1. Mixing means:
2. Korngrößenverteilung:2. Grain size distribution:
Der Prozentsatz an Teilchen mit einem Durchmesser von unter 0,044 mm sollte größer sein als 50 i», The percentage of particles with a diameter of less than 0.044 mm should be greater than 50 i »,
3. Das Feinungsmittel sollte einen Schmelzpunkt von 1000 - 130O0C und eine Viskosität von 1000 - 10 poises im durch die Stahlschmelze geschmolzenen Zustand besitzen·3. The fining agent should have a melting point of 1000-130O 0 C and a viscosity of 1000-10 poises when melted by the steel melt.
Die Zugabe von Borax zum erfindungsgemäßen Stahl-Feinungsmittel dient zur Herabsetzung des Schmelzpunkts dieses Mittels, damit es eine Oxydation der Oberfläche der Stahlschmelze wirksam zu verhindern vermag. Dies ist insbesondere bei bestimmten Stahlsorten, wie bei beruhigtem Stahl, vorteilhaft.The addition of borax to the steel finer according to the invention serves to lower the melting point of this agent so that it oxidizes the surface the steel melt is able to effectively prevent. This is particularly the case with certain types of steel, such as killed steel, advantageous.
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Das erfindungsgemäße Stahl-Peinungsmittel wird wie folgt angewandt:The steel polishing agent according to the invention is used as follows:
Das vorstehend beschriebene Peinungsmittel kann in einem Untergußverfahren angewandt werden. Beispielsweise wird das erfindungsgemäße Peinungsmittel in einer Menge von 0,2 - 2,5 kg je Tonne Stahlschmelze in Beuteln aus Papier oder Kunstharz verpackt, wobei diese Beutel auf den Boden einer Gießform gelegt oder mit Hilfe feiner Metalldrähte in diese Gießform gehängt werden. Wenn der flüssige Stahl über einen Gießtrichter und Kanalsteine in die Gießform eingegossen wird und mit den Beuteln in Berührung kommt, verbrennen diese Beutel unter Verteilung des Peinungsmittels über die Oberfläche der ansteigenden Stahlschmelze. Der Schmelzpunkt des Stahl-Peinungsmittels liegt bei 1000 - 13000C, während die Gießtemperatur der Stahlschmelze üblicherweise mehr als 13000C beträgt, so daß das Peinungsmittel schnell schmilzt und sofort die Oberfläche der Stahlschmelze zu bedecken !geginnt. Da das Peinungsmittel die Pähigkeit besitzt, Schlacke zu bilden, wenn die Aufschwemmung der nicht-metallischen Einschlüsse der Stahlschmelze die Peinungsmittel-Schlackenschicht erreicht, setzen sich diese Einschlüsse ohne weiteres mit der Schlackenschicht um und werden durch diese adsorbiert.The cleaning agent described above can be used in a pouring method. For example, the cleansing agent according to the invention is packaged in an amount of 0.2-2.5 kg per ton of molten steel in bags made of paper or synthetic resin, these bags being placed on the bottom of a casting mold or suspended in this casting mold with the help of fine metal wires. When the liquid steel is poured into the casting mold via a pouring funnel and channel stones and comes into contact with the bags, these bags burn, distributing the cleaning agent over the surface of the rising molten steel. The melting point of steel Peinungsmittels is 1000 - 1300 0 C, while the casting temperature of the molten steel is usually more than 1,300 0 C, so that the Peinungsmittel melts quickly and immediately to cover the surface of the molten steel geginnt!. Since the detergent has the ability to form slag when the suspension of the non-metallic inclusions of the molten steel reaches the detergent slag layer, these inclusions readily react with the slag layer and are adsorbed by it.
Wenn das erfindungsgemäße Stahl-Peinungsmittel für das Gießen von beruhigten Stahlblöcken nach dem steigenden Guß angewandt wird, kann auf die Verwendung eines Überzugsmaterials verzichtet werden, das üblicherweiseIf the steel polishing agent according to the invention for the Casting of killed steel blocks after the rising cast is applied can be based on the use of a Coating material are dispensed with, which is usually
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zur Bedeckung der Innenwand einer Gießform (Kokille) angewandt wird. Außerdem wird die.Bildung von nichtmetallischen Einschlüssen und einigen Streifenfehlern bzw» Rissen, beispielsweise infolge dieser Einschlüsse, sowie von Schalen und dgl. herabgesetzte Die folgende Tabelle 1 zeigt einen Vergleich zwischen den Rissen bei nach dem herkömmlichen Verfahren gegossenem ψ unberuhigtem, niedriggekohltem Stahl und bei nach dem neuartigen Verfahren in gewöhnlichem steigenden Guß vergossenem Stahl·is used to cover the inner wall of a casting mold (chill mold). Moreover die.Bildung is of non-metallic inclusions and some of the striped defects or "cracks, for example as a result of these inclusions, and by shells and the like reduced. The following Table 1 shows a comparison between the cracks in the conventional method cast ψ unkilled, low-carbon steel and steel cast according to the new process in normal rising cast
Mittel:Middle:
Strohasche Erfindungsgemäßes Feinungsraitte1Straw ash Feinungsraitte according to the invention 1
Risse bzw. (Durchschnittl.Cracks or (avg.
Schalen >Anzahl von Rissen 11,3 4,2Shells> number of cracks 11.3 4.2
* 2
(Anzahl (je 100 cm* 2
(Number (each 100 cm
nach Durchschnittl.länge according to average length
Messung 5)Measurement 5)
der Risse je 10,6 mm 6,1 mm 100 cm2 of the cracks each 10.6 mm 6.1 mm 100 cm 2
Größte Länge 5 mm 4 mmGreatest length 5 mm 4 mm
Im folgenden wird nunmehr ein Verfahren zur Anwendung des erfindungsgemäßen Stahl-Peinungsmittels bei einem kontinuierlichen Gießvorgang anhand der Zeichnung näher erläutert. Gemäß der Zeichnung wird flüssiger Stahl 3 aus einem Zwischentrichter 1 über einenrohrförmigenThe following is a method for using the steel polishing agent according to the invention in a continuous casting process explained in more detail with reference to the drawing. According to the drawing, it becomes liquid steel 3 from an intermediate hopper 1 via a tubular
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Langausguß 4 in eine kontinuierliche Gießform 2 gegossen; wenn die Oberfläche der Stahlschmelze eine vorbestimmte Höhe in der Gießform 2 erreicht, wird die Zufuhr des erfindungsgemäßen Peinungsmittels aufgenommen. Das Verhältnis zwischen der Oberfläche der durch das Peinungsmittel gebildeten Schlackenschicht und des Langausgusses 4 ist in der Zeichnung dargestellt· Die eingegossene Stahlschmelze verfestigt sich unter Bildung eines Gußblocks. Da der Schmelzpunkt des Stahl-Peinungsmittels vergleichsweise niedrig ist, wird es geschmolzen, sobald es mit der Stahlschmelze in Berührung kommt, und bedeckt sodann die Oberfläche der Stahlschmelze unter Verhinderung einer Oxydation durch die Umgebungsluft. In diesem Zusammenhang wurde festgesutellt, daß sich die Zusammensetzung des Stahl-Peinungsmittels auf die in der folgenden Tabelle 2 aufgeführte Weise verändert.Long spout 4 poured into a continuous casting mold 2; when the surface of the molten steel has a predetermined When the height in the casting mold 2 is reached, the supply of the cleaning agent according to the invention is taken up. The ratio between the surface of the through the slag layer formed by the purifying agent and the long spout 4 is shown in the drawing Cast steel melt solidifies to form an ingot. Because the melting point of the steel polishing agent is comparatively low, it is melted as soon as it comes into contact with the molten steel comes, and then covers the surface of the molten steel by preventing oxidation the ambient air. In this context it was stated that that the composition of the steel polishing agent is based on the table 2 below changed.
SiO2 Al2O5 CaO CaP2 Na2O C MnOSiO 2 Al 2 O 5 CaO CaP 2 Na 2 OC MnO
Ursprüngl.Zusam- # # jo jo jo % # mensetzung-desOriginally combined # # jo jo jo% # composition-des
Peinungsmittels 34,8 14,4 3o,6 8,6 3,25,7Detergent 34.8 14.4 3o, 6 8.6 3.25.7
Zusammensetzungcomposition
nach dem Schnielz-after the Schnielz
zen durch diezen through the
Stahlschmelze 35,7 15,7 29,42 8,28 3,6 0,15 3,0Steel melt 35.7 15.7 29.42 8.28 3.6 0.15 3.0
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Infolge dieser Bestandteile und dieses Schmelzpunkts vermag das Peinungsmittel auf der Oberfläche der Stahl schmelze eine Schlackenschicht zu bilden, die ohne weiteres nicht-metallische Einschlüsse der Stahlschmelze, wie Kieselsäure, Aluminiumoxid und dgl., zu adsorbieren und beseitigen vermag. Die auf diese V/eise gebildete Schlacke haftet an der Oberfläche des Gußblocks an und wird mit letzterem aus der Gießform entfernt. Aus diesem Grund muß das Peinungsmittel ständig in einer Menge von etwa 0,3 - 1,2 kg je Tonne Stahlschmelze in die Gießform 2 eingegeben werden.As a result of these components and this melting point, the refining agent is able to act on the surface of the steel melt to form a layer of slag that easily contains non-metallic inclusions of the steel melt, such as silica, alumina and the like. Can adsorb and remove. The on this The slag formed in this way adheres to the surface of the ingot and is removed from the casting mold with the latter removed. For this reason, the cleansing agent must always be in an amount of about 0.3 - 1.2 kg per ton Molten steel can be entered into the casting mold 2.
Wenn das erfindungsgemäße Stahl-Peinungsmittel für das -kontinuierliche Gießen von Knüppeln und Vorblöcken benutzt wird, lassen sich Oberflächenfehler dieser Gußstücke weitgehend ausschalten. Demzufolge lassen sich Nachbehandlungsverluste, welche durch bestimmte Oberflächenfehler erforderlich werden, gemäß den Tabellen 3 und 4 herabsetzen.If the steel polishing agent according to the invention for the -Continuous casting of billets and blooms is used, surface defects in these castings can be avoided largely switch off. As a result, after-treatment losses caused by certain surface defects required, according to Tables 3 and 4.
auf Gewicht bezogenbased on weight
Ohne Peinungsmittel Mit erfindungs»?Without torture means With inventions »?
gemäßem Peinunga· Nachbehandlungsver- - mittel gemäßem Peinunga · Nachbehandlungsver- - medium
Iuste infolge vonIuste as a result of
Oberflächenfehlern 4,2 # 0,3 #Surface imperfections 4.2 # 0.3 #
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♦#■)♦ # ■) Tabelle 4 Table 4 ''
auf Gewicht bezogenbased on weight
Ohne Peinungsmittel Mit erfindungsgemä-. ßem Feinunffsmittel Without embarrassment With inventive . ßem Feinunffsmittel
Nachbehandlungsverluste infolge von
Oberflächenfehlern 4»2 96Post-treatment losses as a result of
Surface defects 4 »2 96
Kontinuierliches Gießen eines Knüppels von II5 X II5Continuous casting of a billet from II5 X II5
' Kontinuierliches Gießen einer Bramme von 1600 χ 200 mmο'' Continuous casting of a slab of 1600 χ 200 mmο
Wenn das erfindungsgemäße Stahl-Peinungsmittel nicht angewandt wird, unterliegt die Oberfläche der durch Aluminium beruhigten Stahlschmelze in der Gießform auf beschriebene Weise einer Oxydation durch die Umgebungsluft, wobei ein Schaum o.dgl. Schlacke gebildet wird, die die Oberflächenfehler hervorruft© Wenn dagegen das erfindungsgemäße Feinüngsmittel angewandt wird, vermag dieses nicht nur diesen Schaum bzw· diese Schlacke zu absorbieren, sondern auch deren Entstehung zu verhindernc Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Peinungsmittels kanii mithin die Durchführbarkeit des kontinuierlichen Gießverfahrens beträchtlich verbessert werden und können die NachbearbeitungsVerluste an der Material-Oberfläche vermindert werden, während sich beim herkömmlichen Verfahren zum kontinuierlichen Gießen von Al-beruhigtem Stahl zahlreiche Betriebsschwierigkeiten daraus ergeben, daß die TrichterschnauzeIf the steel polishing agent according to the invention is not used, the surface is subject to that caused by aluminum calmed steel melt in the casting mold in the manner described, an oxidation by the ambient air, with a foam or the like. Slag is formed, which causes the surface defects © If on the other hand that If the fining agent according to the invention is used, this is not only capable of this foam or this slag to absorb, but also to prevent their formation c When using the cleansing agent according to the invention, therefore, the feasibility of the continuous The casting process can be considerably improved and the post-processing losses can be reduced Material surface can be reduced, while in the conventional process of continuous casting Al-killed steel numerous operational difficulties result from the funnel snout
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eine Tendenz zum ¥erstopfen besitzt·has a tendency to ¥ choke
Beim Gießen von Brammen mit einer Breite von mehr als 1200 mm nach dem kontinuierlichen Gießverfahren bilden sich auf äsr Brammen-Oberfläche infolge thermischer Spannungen Längsrisse. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Stahl-Peinungsmittels fließt dieses dagegen nach ™ dem Schmelzen in den Spalt zwischen der Brammen-Oberfläche und der Innenwand der Gießform und verhindert hierdurch eine schnelle Abkühlung der Bramme, so daß Längsrisse infolge der genannten Wärmespannungen wirksam verhindert werden» Beim kontinuierlichen Gießen von Brammen mit einer Breite von 1600 χ 200 mm ohne Verwendung des erfindungsgemäßen Peinungsmittels hat es sich herausgestellt, daß Längsrisse in der Größenordnung von 10 - 30 ?6 auftreten,,Form when casting slabs with a width of more than 1200 mm using the continuous casting process Longitudinal cracks appear on the slab surface as a result of thermal stresses. When using the invention Steel polishing agent, on the other hand, flows into the gap between the slab surface after it has melted and the inner wall of the casting mold and thereby prevents rapid cooling of the slab, so that Longitudinal cracks as a result of the thermal stresses mentioned are effectively prevented »With continuous casting of slabs with a width of 1600 200 mm without using the cleaning agent according to the invention it has been found that longitudinal cracks on the order of 10 - 30? 6 occur,
Die folgenden Beispiele geben bevorzugte Mischungsverhältnisse des erfindungsgemäßen Stahl-Peinungsmittels k an.The following examples give preferred mixing ratios of the steel cleaning agent according to the invention k an.
Beispiel 1: Pur Normalstahl Example 1: Pur normal steel
Portlandzement 44 i» Portland cement 44 i »
Pluorit 10 $ Pluorite $ 10
Schamotteziegelpulver 32 % Fireclay brick powder 32 %
Kalzinierte;· Soda 5 #Calcined; Soda 5 #
Koksgruß oder Graphitpulver 9 ^Coke breeze or graphite powder 9 ^
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Beispiel 2: Pur aluminiumberuhigten Stahl Example 2 : Pure aluminum-killed steel
Portlandzement 44 $Portland cement $ 44
Fluorit 20 io Fluorite 20 io
Schamotteziegelpulver 22 %Fireclay brick powder 22%
Kalzinierte Soda 5 %Calcined Soda 5%
Koksgruß oder Graphitpulver 9 #Coke breeze or graphite powder 9 #
Beispiel 3: Für aluminiumberuhigten Stahl Example 3: For aluminum killed steel
Portlandzement 44 #Portland cement 44 #
Fluorit 10 %Fluorite 10%
Schamotteziegelpulver 22 io Fireclay brick powder 22 ok
Kalzinierte Soda - 5 fi Calcined soda - 5 fi
Koksgruß oder Graphitpulver 9 %Coke breeze or graphite powder 9%
Borax 10 io Borax 10 io
Beispiel 4; Für rostfreien Stahl Example 4; For stainless steel
Portlandzement 44 #Portland cement 44 #
Fluorit 19 $ Fluorite $ 19
Schamotteziegelpulver 24 $> Fireclay Brick Powder $ 24>
Kalzinierte Soda 8 $> Calcined Soda $ 8>
Koks- oder Graphitpulver 5 %Coke or graphite powder 5%
Beispiel 5: Zusätzlich zur Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 Example 5: In addition to the composition according to Example 1
Schaumbildner 0,01 - 5 % Foaming agent 0.01 - 5 %
(Beispielsweise Vermiculit, Mordenit und schaumbildendes Kunstharz).(For example vermiculite, mordenite and foam-forming Synthetic resin).
-12-009824/1 T59 -12- 009824/1 T59
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1969
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |