DE2826825A1

DE2826825A1 - Flussmittel fuer stahl-stranggussverfahren

Info

Publication number: DE2826825A1
Application number: DE19782826825
Authority: DE
Inventors: Robin John Gray; David Holliday
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1977-06-20
Filing date: 1978-06-19
Publication date: 1979-01-04
Also published as: FR2395089A1; JPS5435129A; ZA783344B; IT7868422A0; IT1159736B

Description

Patentanwälte Dipl.-ing. Curt Wallach

I. Dipl.-Ing. Günther Koch

Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 19. Juni I978

Unser Zeichen: _{l6 2}94 - Κ/Αρ

Anmelder: British Steel Corporation

y$ Grosvenor Place

London, S.W.1., England

Bezeichnung: Flußmittel für Stahl-Stranggußverfahren

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Die Erfindung bezieht sieh auf Flußmittel, die beim Stahlstranggußverfahren anwendbar sind. Wenn flüssiger Stahl in die Form einer Stranggußmaschine abgezogen wird ist es zweckmäßig, die Oberfläche des flüssigen Stahls in der Form mit einem Flußmittel zu bedecken, das bei Berührung mit dem Stahl schmilzt, um einen geschmolzenen Schlackenüberzug zu schaffen. Der Schlackenüberzug hat einen mehrfachen Zweck. Er bewirkt eine Absorption nichtmetallischer Einschlüsse, er hat eine Schmierfunktion und außerdem steuert er die Wärmeübertragung zwischen dem Gießstrang und der Formwandung, und es wird eine Oxydation des Stahls verhindert und außerdem werden die Wärmestrahlungsverluste des Stahls erniedrigt.

Es sind zahlreiche Flußmittel für Stranggießverfahren kommerziell verfügbar und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Stranggußflußmittel so zu verbessern, daß die Qualität des gegossenen Produktes verbessert wird.

Gemäß der Erfindung wird ein Flußmittel zum Zusatz in eine Stranggußform für Stahl vorgesehen, welches in Gewichtsprozent des Rohmaterials folgende Bestandteile enthält: 30$ bis 65$ Glas, bis zu 60$ Zementklinker, bis zu 60$ Kalkstein, bis zu 10$ Flußspat, bis zu 25$ Natriumkarbonat und 1$ bis 5$ Kohlenstoff, wobei die chemische Analyse der Mischung derart ist, daß das Verhältnis von CaO zu SiOp in dem Bereich zwischen 0,6 und 1,4 liegt und der maximale S-Gehalt 0,2$ beträgt, der maximale FepO^-Gehalt 0,5$» der maximale COp-Gehalt 30$, der maximale H₂0-Gehalt 0,7$, der maximale B₂0,-Gehalt 5$ und der maximale AlgO^-Gehalt 8$, wobei die Viskosität der geschmolzenen Schlacke, die durch Schmelzen des Mittels gebildet ist, im Bereich zwischen 0,5 und 10 Poise bei 1300⁰C und weniger als 50 Poise bei 1200⁰C beträgt.

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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Stahlstranggießen, wobei geschmolzener Stahl in eine am Ende offene gekühlte Form abgestochen wird, wobei ein Flußmittel gemäß der Kennzeichnung des vorhergehenden Absatzes in die Form eingebracht wird, um die Oberfläche des geschmolzenen Stahs zu bedecken. Außerdem umfaßt die Erfindung einen im Stranggußverfahren hergestellten Block, welcher gemäß dem obigen Verfahren erzeugt wurde.

Vorzugsweise wird das Flußmittel in Form von Puder benutzt, wobei die Partikelgröße der Bestandteile so gewählt ist, daß 90$ des Pulvers eine Partikelgröße von weniger als 75 pm hat und 100$ weniger als 250 Jim.

Die Zusammensetzung des Flußpulvers besitzt eine CaO-SiO₂ Basis mit Na₂O und CaFp, um einen niedrigen Schmelzpunkt und die Viskositätswerte zu erhalten. Kohlenstoff wird zur Steuerung der Schmelzrate benutzt und um die Wärmeverluste von dem Miniskus zu verhindern, und die reduzierenden Bedingungen in der Schlackenphase aufrechtzuerhalten. Das Al„0 unter 8% wird benutzt, um eine maximale Kapazität im Hinblick auf eine Absorbierung von Aluminiumoxid zu gewährleisten, das aus dem Stahl herausgeschwemmt wird. Die Rohmaterialien werden im Hinblick auf folgende Gesichtspunkte gewählt:

1. Sie müssen in der Zusammensetzung nicht hygroskopisch sein, und sie müssen möglichst frei sein von Verunreinigungen wie Eisen und Schwefel.

2. Es muß die Menge der hochschmelzenden Bestandteile vermindert werden.

3. Die Materialien müssen billig sein und es muß eine geringe

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Anzahl vorgesehen werden, die leicht verfügbar und leicht zu mahlen und zu mischen ist.

Um die Flußpulver gemäß der Erfindung herzustellen, wird zweckmäßigerweise bleifreies Flintglas verwendet, welches zusammen mit Zementklinkern zugesetzt wird, oder die Rohmaterialien von Zementklinker werden in einer Kugelmühle gemahlen bis ein feines Pulver erhalten wird, bei dem 90% der Bestandteile eine Partikelgröße von weniger als 75 jam besitzt. Zementklinker kann aus der Mischung weggelassen werden und durch Kalkstein ersetzt werden. Die anderen Bestandteile von Pulver werden dann der Mühle zugesetzt und so vermischt, daß sich eine homogene Mischung ergibt. Stattdessen können die Ausgangsmaterialien auch vorgemahlen und dann vermischt werden, um das Flußpulver zu erzeugen.

Es wurden verschiedene VersuchsChargen von Flußpulver gemäß der Erfindung hergestellt und in einer Stranggußmaschine überprüft. Der Stahlgußstrang wurde anschließend zu einer Platte gewalzt. Spezielle Zusammensetzungen der Rohmaterialien, die überprüft wurden, sind in Tabelle I dargestellt, während ihre chemische Analyse in der Tabelle II aufgenommen ist«

Sämtliche überprüften Pulver ergaben einen zufriedenstellenden Strang und zufriedenstellende Plattenoberflächenqualitäten, und die folgenden Ergebnisse betreffen die Wirkung der Pulver auf in Längsrichtung verlaufende Oberflächenrisse in Blöcken:

1. Die Schlackenviskosität für die gewählte Oberflächenqualität sinkt mit sich erhöhender Gießgeschwindigkeit ab.

2. Die Oberflächenqualität wird schlechter bei Pulvern, die

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die einen hohen Schwefelgehalt besitzen. Derartige Pulver bilden Schlacken, die nicht leicht entglasen während sie aus dem geschmolzenen Zustand abkühlen.

3. Wenn der Guß unter Bedingungen durchgeführt wird, bei denen längs Oberflächenrisse auftreten können, z.B. als dünne Brammen im Bereich von 0,12$ Kohlenstoff, dann sollte das Flußpulver, welches benutzt wird, einen niedrigen Schwefelgehalt aufweisen.

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TABELLE. I

CD CO ,

	PYREX	FLINT	ROHMATERIALIEN	KALKSTEIN	FLUSSPAT	NATRIUM KARBONAT	GRAPHIT
SCHLACKE HJLVER	34.6	-	ZEMENT	50.6	7.9	2.51	4.3
1	-	41.7	-	45.0	9.2	-	4.1
2	-	41.2	-	13.3	8.4	6.0	2.7
3		41.2	28.4	16.3	8.4	3.0	2.7
4	-	42.1	28.4	42.5	9.3	3.0	3.0
5	-	41.7	-	42.0	9.2	3.0	1.1
6		-

TABELIiE- II

PULVER	SiO₂%	CaO%	Al₂O₃*	Na₂O%	F'%	FREI C %	co₂%	B₂O₃S
1	28	34	1.00	2.84	3.84	4.3	21	4.0
2	30	36	0.63	5.20	4.48	4.1	15	0.2
3	36	42	2.20	9.49	4.09	2.7	8.5	0.2
4	36	40	2.04	7.11	4.09	2.7	8.1	0.2
5 -	30	36	0.63	7.24	4.53	3.0	19	0.2
6	30	36	0.63	8.93	4.48	1.1	20	0.2

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Claims

Patentansprüche

daß das Flußmittel in Gewichtsprozenten des Rohmaterials folgende Zusammensetzung hat: 30$ bis 65$ Glas, bis zu 60$ Zementklinker, bis zu 60$ Kalkstein, bis zu 10$ Flußspat, bis zu 25$ Natrium-Karbonat und 0,1$ bis 5$ Kohlenstoff, wobei die chemische Analyse der Mischung derart ist, daß das Verhältnis von CaO zu SiOp in dem Bereich zwischen 0,6 und 1,4$ liegt, der maximale Schwefelgehalt 0,2$, der maximale "Fe^O-, zu 0,5$,der maximale Cop-Gehalt 30$, der maximale EUO-Gehalt 0,7$, der maximale ΒρΟ^,-Gehalt 5,0$ und der maximale

8$ beträgt, wobei die Viskosität der geschmolzenen Schlacke,die durch Schmelzen des Mittels entsteht, in dem Bereich zwischen 0,5 bis 10 Poise bei 1300⁰C liegt und nicht weniger als 50 poise bei 1200⁰C beträgt.

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ORIGINAL INSPECTED

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2. Flußmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mischung in Form eines Pulvers vorgesehen wird, wobei die Pulverpartikel eine solche Größe haben, daß QQ>% des Pulvers eine Teilchengröße von weniger als 75 /im und 100^ der Teilchen eine Partikelgröße von weniger als 250 pm besitzt.
3. Flußmittel nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennz e i chnet, daß das Glas bleifreies Glas ist.
H-. Flußmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung durch Malen von Glas zusammen von Zementklinker und/oder Kalkstein hergestellt wird, um das Pulver zu bilden, und daß die anderen Rohmaterialien zu Pulver zermahlen werden, und daß danach die Grundbasis Pulver zusammengemischt werden, um die Mischung zu bilden.
5. Flußmittel nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung durch individuelles Vermählen der Rohmaterialien zu Pulver hergestellt wird, wobei die Pulver danach vermischt werden, um die Mischung zu bilden.

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6. Verfahren zürn Stranggießen von Stahl, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene Stahl in eine unten offene gekühlte Form abgestochen wird, und daß ein Flußmittel der Form so zugesetzt wird, daß die obere Oberfläche des geschmolzenen Stahls bedeckt wird, und daß das Flußmittel in Gewichtsprozenten der Rohmaterialien folgende Zusammensetzung hat: ~50% bis 65$ Glas, bis zu 60$ Zementklinker, bis zu 60% Kalkstein, bis zu 10$ Flußspat, bis zu 25$ Natriumkarbonat und Ifo bis 5$ Kohlenstoff, daß die chemische Analyse der Mischung derart ist, daß das Verhältnis von CaO zu SiOp im Bereich zwischen 0,6 und 1,4 liegt, daß der maximale Gehalt von Schwefel 0,2$, der maximale Gehalt von Fe₂O₃ 0,5$, der maximale Co₂-Gehalt ~$0%₃ der maximale HpO-Gehalt 0,7$, der maximale ΒρΟ^,-Gehalt 5% und der maximale AlpO^-Gehalt 8$ beträgt, wobei die Viskosität der geschmolzenen Schlacke,die durch Schmelzen des Flußmittels gebildet ist, im Bereich zwischen 0,5 und 10 poise bei 1300⁰C und weniger als 50 Poise bei 1200⁰C ist.

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