DE2346778C2

DE2346778C2 - Verwendung von im glasartigen Zustand als Fritte vorliegenden Teilchen als Flußmittel zum Stranggießen von Stahl

Info

Publication number: DE2346778C2
Application number: DE2346778A
Authority: DE
Inventors: Martin Balitmore Corbett, Md.; Michael Paul Seven Hills Ohio Fedock
Original assignee: REPUBLIC STEEL CORP CLEVELAND OHIO US
Current assignee: REPUBLIC STEEL CORP CLEVELAND OHIO US
Priority date: 1972-09-18
Filing date: 1973-09-17
Publication date: 1984-09-27
Also published as: JPS4987515A; CA1016724A; FR2200073A1; IT996170B; FR2200073B1; JPS572124B2; NL7312814A; DE2346778A1

Description

;hat:	20bis24Gew.-%	25	Na₂O	10 bis 30 Gew-%
	5 bis 7Gew.-%		K₂O	0bislOGew.-%
Na₂O	4 bis 6Gew.-%		U₂O	Obis 8Gew.-%
KzO	I0bis20Gew.-%		SiO₂	15bis40Gew.-%
Li₂O	25bis30Gew.-%		P2O5	5bis40Gew.-%
CaO	12bisl6Gew.-%	30	Al₂O₃	0bisl5Gew.-%
SKh	8bisl2Gew.-%		F	0bisl5Gew.-%
P₂O₅			MgO	0bis25Gew.-%
F			CaO	0bis25Gew.-%
			BaO	0bis25Gew.-%
	SrO	0bis25Gew.-%

wobei die vier letztgenannten Bestandteile insgesamt

Beim Stranggießen von Stahl gibt man Desoxida- nicht mehr als 25 Gew.-% ausmachen,
tionsmittel hinzu, um den vorhandenen Sauerstoff zu Ein solches Flußmittel ist beim Stranggießen von entfernen. Geeignete Desoxidationsmittel sind bei- Stahl gegenüber dem Flußmittel nach der US-PS spielsweise Silicium oder Aluminium. Dabei können sich 40 36 49 249 vorteilhaft. Weiterhin können aufgrund der dann allerdings Silicate oder Aluminate bilden, die als Tatsache, daß die inhärente Aluminiumoxid-Löslichkeit Einschlüsse stören und zu deren Entfernung man des- des erfindungsgemäßen Flußmittels geringer ist als bei halb schon Flußmittel beim Stranggießen von Stahl zu- den bekannten Flußmitteln, beim Stranggießen Einlaßgesetzt hat rohre für das geschmolzene Metall aus Aluminiumoxid-Gemäß der US-PS 33 18 363 kann man beim Strang- 45 Graphit verwendet werden. Ferner kann man den Alugießen von Stahl als Flußmittel ein glasartiges Salzma- miniumoxidgehalt des erfindungsgemäß verwendeten terial verwenden, welches Borax, Fensterglas, Flaschen- Flußmittels innerhalb der angegebenen Grenzen so einglas, Natriumsilicatglas sowie eine Anzahl weiterer Glä- stellen, daß die Aluminiumoxid-Löslichkeit im Metall ser einschließt Gemäß der dortigen Lehre können auch unterdrückt wird, wobei die Schmelztemperatur und die Phosphatgläser als Flußmittel verwendet werden, vor- 50 Fließfähigkeit des Flußmittels nur mäßig ansteigt. Oberausgesetzt daß bei der entsprechenden Temperatur ei- raschenderweise ist auch der Angriff des erfindungsgene ausreichende Viskosität vortiegt maß verwendeten Flußmittels auf Einlaßrohre aus Silici-Weif erhin ist aus der US-PS 36 49 249 für das Strang- umdioxid für die Praxis tragbar. Die erfindungsgemäß gießen von Stahl ein Rußmittel der folgenden Zusam- verwendeten Flußmittelzusammensetzungen scheinen mensetzung bekannt: Siliciumdioxid 10 bis 55%, Calci- 55 keine unmischbaren flüssigen Phasen bei den erhöhten umoxid O bis 40%, Calciumfluorid 5 bis 40%, Natrium- Stranggießtemperaturen zu bilden, was ein wichtiges oxid und/oder Kaliumoxid 5 bis 30%, Lithiumoxid und/ Kriterium für das vergangene Verhalten war.
oder Lithiumfluorid 0,5 bis 15%, Boroxid O bis 30%, Nachstehend ist die Zusammensetzung des Flußmi'-wobei die Maßgabe besteht, daß das Boroxid, das Calci- tels im breiten und in einem vorteilhafteren Bereich umfluorid und das Lithiumfluorid in Kombination in ei- 60 angegeben:
ner größeren Menge als 15% der Zusammensetzung
vorhanden sind. Sämtliche Prozentmengen sind dabei
auf das Gewicht bezogen. Das Flußmittel soll dabei in
fritte-ähnlicher Form in die Stranggießkokille gegeben
werden. 65

In dieser gegenüber der vorerwähnten US-PS
33 18 363 jüngeren Patentschrift wird ausdrücklich dargelegt, daß Verunreinigungen außerhalb der angegebe-

Bestandteile

Breiter Bereich
Gew.-%

Vorteilhafterer
Bereich, Gew-%

Ha₂O

AI₂O₃

IO bis 30

O bis 10

O bis 8
15bis40

5 bis 40

O bis 15

0bis25insges-O bis 15

20 bis 24

5bis 7

4 bis 6

25 bis 30

12 bis 16

8 bis 12

10 bis 20

Bei Anwendung der vorstehend aufgeführten Zusammensetzungsgrenzen liegt' die Fließfähigkeit des Flußmitteis im üblichen Bereich für das Stranggießen von Stahl (d.h. 5 bis 41 cm, gemessen wie in der US-PS 3649249 beschrieben), vorteilhafterweise im Bereich von 15 bis 25 cm. In ähnlicher Weise liegt der plastische Defonntionspunkt des Flußmittels zwischen 538 und 816"C was for das Stranggießen von Stahl geeignet ist. Die Aluminiumoxid-Löslichkeit beträgt höchstens 15 bis 17%_rgemessen mit dem in der US-PS 36 49 249 angegebenen Test. Wenn die Flußmi ttelzuss'jomensetzung Aluminiumoxid enthält, dann vermindert sich die Aluminiumoxid-Löslichkeit entsprechend.

Die Flußmittelzusammensetzungen können aus den Oxiden oder aus herkömmlichen keramischen Rohmaterial-Äqirivalenteu durch Calcinieren erhalten werden. So können z. B. einige Rohrpaterialjrn dazu verwendet werden, um einen oder mehrere Bestandteile des Flußmittels zu liefern, z. B. NatriumsLicat, -Jas Natriumoxid ergeben kann, sowie Siliciumdioxid.

In ähnlicher Weise sind die verschiedenen Carbonate dazu imstande, die erforderlichen Oxide zu liefern, z. B. Alkalicarbonate. Es sollte darauf geachtet werden, daß nicht erhebliche Mengen von hydratisierten Komponenten eingeschlossen werden, wenn in der Mischung Fluoride vorhanden sind, da sonst flüchtige Fluoride gebildet werden könnten. Eine hohe Reinheit der Rohmaterialien wird nicht gefordert Die Flußmittel können die üblichen geringen Mengen von Verunreinigungen enthalten, die in der keramischen Praxis auftreten, ohne daß hierdurch ernsthafte Mangel entstehen.

Die Bestandteile des Flußmittels werden vorzugsweise in trockenem Zustand vermischt, dann geschmolzen und unter Ausbildung einer Fritte gekühlt Die Schmelzbzw. Fusionstemperatur für die meisten Zusammensetzungen, die in die angegebenen Bereiche fallen, geht nicht über 1371° C hinaus. Die resultierende Fritte wird gewöhnlich zerkleinert und in Teilchen einer solchen Feinheit pulverisiert, daß sie ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0333 mm passieren. Die Zerkleinerung erfolgt vorteilhafterweise auf eine Größe von hauptsächlich zwischen 037 mm und 0,147 mm oder noch kleiner (so daß z. B. mindestens 50% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,147 mm hindurchgehen). Alternativ kann auch eine Fritte, die durch Abschrecken erhalten wurde, verwendet werden. Eine geeignete Schicht des Flußmittels hat gewöhnlich eine Dicke von 2,54 bis 5,08 cm. Typischerweise beträgt die verwendete Menge des Flußmittels etwa 0,454 kg/t und liegt im allgemeinen im Bereich von 0,09 bis 0,68 kg/t des gegossenen Stahls.

Die Erfindung wird in dem Beispiel erläutert Darin

sind sämtliche Angaben bezüglich der Teile und der Prozentmengen auf das Gewicht bezogen.

Beispiel

Eine Flu8mittelmischung wurde durch ein herkömmliches Vonnischen, Schmelzen und Fritten von herkömmlichen Roh-Ansatz-Bestandteilen hergestellt und ergab eine Fritte der folgenden Analyse: Natriunoxid 222%, Kaliumoxid 6,1%, Lithiumoxid 5,4%, Calciumoxid 15,1%, Siliciumdioxid 27%, Phosphorpentoxid 14% und Fluorid als F 102%. Die Fritte wurde so gemahlen, daß sie ganz ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0333 mm passierte, wobei mindestens 50% durch eic Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,147 mm durchgingen.
Die Bestandteile des Roh-Ansatzes waren wie folgt:

Bestandteile TO	Gewichtsteile
Natriumcarbonat	1774
Natrium tripolyphosphat	21,07
Rußspat	18,57
25 Siliciumdioxid	23,27
Ltthiumcarbonat	11,61
Kaliumcarbonat	7,74

Die Fließfähigkeit des Rußmittels wurde (nach der Methode der US-PS 36 49 249) zu 223 cm bestimmt Der plastische Deioraationspunkt lag bei etwa 538° C. Mehrere tausend kg dieser Rußmittelzusammensetzung wurden hergestellt und beim Stranggießen von Stahl mit überraschend guten Ergebnissen verwendet

Die Rußmittelmischung wurde dazu verwendet um die Oberfläche des geschmolzenen Metalls an der Oberseite der Form zu bedecken. Es traten nur kleinere Oberflächenfehler auf, und das nur bei einem Bruchteil der bearbeiteten Werkstücke.

Claims

1 2 nen Flußmittelzusammensetzung weitgehendst vermie- Patentansprüche: den werden sollen und daß Oxide von Elementen, die durch die Eisenschmelze leicht reduziert werden, wie

1. Verwendung von im glasartigen Zustand als die Oxide von Nickel, Kobalt, Blei, Kupfer Molybdän, Fritte vorliegenden Teilchen aus: 5 Wolfram und Phosphor, in dem Flußmittel nicht enthalten sein sollen, e» sei denn, es ist beabsichtigt, daß die

Na₂O 10bis30 Gew-% jeweiligen Elemente aus metallurgischen Gründen in

KjO ' 0 bis 10 Gew.-% dem herzustellenden Stahl enthalten sein sollen.

LbO Obis 8Gew.-% Die gemäß US-PS 36 49 249 beschriebenen Flußmit-

SiO₂ 15bis40Gew.-% to tel ergeben bereits eine erhebliche Verbesserung beim

P₂Os 5bis40,Gew--% Stranggießen von Stahl, und man kann das Auftreten

AI2O3 0 bis 15 Gew.-% von Oberflächenfehlern im gegossenen Strang auf etwa

F 0 Ms 15 Gew.-% 10% beschränken. Aber auch diese Fehler können noch

MgO 0bis25Gew.-% stören.

CaO 0bis25Gew.-% 15 Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Flußmittel-

BaO 0bis25Gew.-% zusammensetzung für das Stranggießen von Stahl anzu-

SrO O bis 25 Gew.-% geben, welche es ermöglicht, das Auftreten von Oberflä-

chenfehlern fast vollständig zu verhindern.

wobei die vier letztgenannten Bestandteile insge- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man als Flußsamt nicht mehr als 25 Gew.-% ausmachen, als Fluß- 20 mittel beim Stranggießen von Stahl im glasartigen ZuüHtieJ zan! Stranggießen von StahL " stand als Fritte vorliegende Teilchen der folgenden Zu-

2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch ge- sammensetzung verwendet:
kennzeichnet daß die Fritte folgende Zusammenset-