DE3537281A1 - Method for producing casting powder for casting steel - Google Patents
Method for producing casting powder for casting steelInfo
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Abstract
Description
a) Titel der Erfindunga) Title of the invention
Verfahren zur Herstellung von Gießpulver zum Vergießen von Stahl b) Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines homogenen, schnell aufschmelzbaren Gießpulvers zum Vergießen von Stahl in Stranggußanlagen. Process for the production of casting powder for casting steel b) Field of application of the invention The invention relates to a method for production a homogeneous, quickly meltable casting powder for casting steel in Continuous casting plants.
c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Für das Vergießen von Stahl sind eine Vielzahl von Gießpulvern bekannt, die folgende Aufgaben zu erfüllen haben: - Schutz der Stahloberfläche vor Sekundäroxidatlon - Aufnahme nichtmetallischer Einschlüsse - Gewährleistung eines gleichmäßigen Wärmeüberganges - Schmierung zwischen Strangschale und Kokillenwand Es ist bekannt, daß für diesen Verwendungszweck oxische, carbonatische und silikatische Rohstoffe nach ihrer Zerkleinerung mechanisch gemischt, gesintert oder vorgeschmolzen werden.c) Characteristics of the known technical solutions for potting A large number of casting powders for steel are known to perform the following tasks have: - protection of the steel surface from secondary oxidation - absorption of non-metallic Inclusions - ensuring even heat transfer - lubrication between Strand shell and mold wall It is known that oxic, carbonatic and silicate raw materials mechanically mixed after they have been crushed, sintered or premelted.
Zur Herstellung mechanisch gemischter Pulver sind trockene Rohstoffe erforderlich. Bei den mechanisch trocken gemischten Pulvern werden Teilchengrößen kleiner 0,063 mm angestrebt, um eine befriedigende Homogenität, d. h. eine gleichmäßige Verteilung der Rohstoffe in der Mischung zu erreichen, woraus jedoch eine erhebliche Staubbelastung, ein schlechtes Schüttverhalten und damit eine mangelhafte Dosierfähigkeit bei der Anwendung dieser Pulver resultiert. Dry raw materials are used to produce mechanically mixed powders necessary. In the case of the mechanically dry mixed powders, particle sizes become aimed at less than 0.063 mm in order to achieve satisfactory homogeneity, i.e. H. an even To achieve distribution of the raw materials in the mixture, however, a considerable amount Dust pollution, poor pouring behavior and thus inadequate dosing capacity when using these powders.
Bei der Herstellung von gesinterten bzw. vorgeschmolzenen Gießpulvern wird die Anzahl der Prozeßstufen in der Herstellung gegenüber dem mechanischen Mischen erhöht.In the production of sintered or premelted casting powders becomes the number of process steps in manufacturing versus mechanical mixing elevated.
Die vorgemischten Pulver werden geschmolzen und abgeschreckt, anschließend getrocknet und zerkleinert. Gegenüber den mechanisch gemischten Pulvern wird eine höhere Homogenität erzielt, die durch chemische Umsetzungen hervorgerufen wird.The premixed powders are melted and quenched, then dried and crushed. Compared to the mechanically mixed powders, a higher homogeneity achieved, which is caused by chemical reactions.
Entmischungserscheinungen sind gegenüber mechanisch gemischten Pulvern ausgeschlossen.Separation phenomena are compared to mechanically mixed powders locked out.
Aus der DE-OS 2917 763 ist zu erkennen, daß zur Herstellung von vorgeschmolzenen Pulvern ein hoher Aufwand an Anlagenausrüstungen und Kosten auf Grund der großen Anzahl bzw.From DE-OS 2917 763 it can be seen that for the production of premelted Powders require a lot of equipment and costs because of the large Number or
der Energieintensität der einzelnen Prozeßstufen erforderlich ist.the energy intensity of the individual process stages is required.
Entsprechend der Zusammensetzung des Gießpulvers (GP) ist es erforderlich, daß beim Einsatz des Gemisches deren Silikatnetzwert aufgespalten wird.According to the composition of the casting powder (GP) it is necessary to that when the mixture is used, its silicate network value is broken down.
In mechanisch gemischten Pulvern bildet sich zu Beginn des Aufschmelzens eine Alkalischmelze, in der Erdalkaliionen gelöst werden. Diese Ionenschmelze greift das Silikatnetzwerk an und spaltet es auf.In mechanically mixed powders, forms at the beginning of melting an alkali melt in which alkaline earth ions are dissolved. This ion melt takes effect the silicate network and breaks it down.
Die Aufschmelzzeit von GP-Gemischen und damit das Wirksamwerden eines Schlackefilmes auf dem Badspiegel der Kokille wird durch diese Reaktionen bestimmt. Bei den gesinterten bzw. vorgeschmolzenen Pulvern wird dieser Prozeß zur Erhöhung der Homogenität vorweggenommen und führt zu Alkali-und Erdalkalisilikaten, die in ihrer Struktur zum größten Teil amorph sind.The melting time of GP mixtures and thus the effectiveness of a Slag film on the bath level of the mold is determined by these reactions. In the case of the sintered or premelted powders, this process becomes an increase anticipates homogeneity and leads to alkali and alkaline earth silicates, which in their structure are for the most part amorphous.
Da beim Vorschmelzprozeß die Flußmittel vollständig umgesetzt werden, kann es zu Verzögerungen beim Aufschmelzen des Pulvers auf dem Badspiegel kommen, zumal die beim Vorschmelzprozeß entstehenden Silikate relativ thermisch stabil sind.Since the flux is completely converted during the premelting process, there may be delays in melting the powder on the bath surface, especially since the silicates formed during the premelting process are relatively thermally stable.
Einige Hersteller mischen aus diesem Grund nach dem Vorschmelzen einen geringen Anteil von Flußmitteln dem Pulver zu (US-PS 3926 424 und 4092 159).Some manufacturers mix one after premelting for this reason small proportion of flux to the powder (US-PS 3926 424 and 4092 159).
d) Ziel der Erfindung Das Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens, mit dem ökonomisch vorteilhaft mit einer geringen Anzahl von Verfahrensschritten und bei Senkung des Energieaufwandes ein Gießpulver mit einem verbesserten Aufschmeizverhalten auf dem Badspiegel der Kokille hergestellt werden kann.d) Object of the invention The object of the invention is to develop a Process with which economically advantageous with a small number of process steps and while reducing energy consumption, a casting powder with improved melting behavior can be produced on the bath level of the mold.
e) Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines homogenen Gießpulvers zu schaffen, bei dem ein Teil der beim Aufschmelzen des Pulvers ablaufenden Reaktionen bereits in den Herstellungsprozeß verlagert wird, ohne daß dabei die Wirkung der Flußmittel im Gemisch aufgehoben wird, um so ein gutes Aufschmelzverhalten des Einsatzstoffes zu erreichen.e) Statement of the essence of the invention The invention is the task based on creating a process for the production of a homogeneous casting powder, in which some of the reactions that take place when the powder is melted already occur is relocated to the manufacturing process without affecting the effect of the flux is canceled in the mixture, so as to ensure good melting behavior of the feedstock to reach.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Zerkleinern und Mischen aller Gemischkomponenten gemeinsam in einer wäßrigen Phase erfolgt. Durch das gemeinsame Naßmahlen der Feststoffe in geeigneten Aggregaten mit hohem Wirkungsgrad wird die Reaktionsfähigkeit der kleinsten Bestandteile der Komponenten beträchtlich erhöht. Am Festkörper werden dabei folgende Veränderungen erzeugt, die Reaktionsmöglichkeiten eröffnen: - zusätzliche Fehlordnungen im Kristallgitter, Aufweitungen - Bildung neuer Oberflächen, die als gestörte Oberflächen besonders reaktionsfähig sind - zusätzliche Gitterstörungen durch Zunahme des Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen, Rißbildung, Versetzungen - zusätzliche oberflächennahe Radikale Auf Grund dieser bei der Naßmahlung auftretenden tribochemischen Effekte, der Anwesenheit von Wasser sowie auftretende Temperaturerhöhungen setzen zwischen den bekannten Gießpulverrohstoffen unter Umsetzung eines Teils der Flußmittel Silikatbildungsreaktionen ein, d. h., es entstehen Produkte, bei denen die Aufspaltung des Silikatnetzwerkes schon eingesetzt hat. Mit Hilfe des verbleibenden Flußmittelanteiles werden diese Reaktionen auf dem Badspiegel der Kokille schnell vollendet. Gegenüber herkömmlich gemischten, als auch vorgeschmolzenen Pulvern vergleichbarer Zusammensetzung bildet sich somit wesentlich schneller eine wirksame Schlackeschicht. According to the invention the object is achieved in that the crushing and all mixture components are mixed together in an aqueous phase. By wet grinding the solids together in suitable units with a high Efficiency is the reactivity of the smallest parts of the components increased considerably. The following changes are produced on the solid, the reaction possibilities open up: - additional disorder in the crystal lattice, Expansions - formation of new surfaces, which are particularly disturbed surfaces are reactive - additional lattice disturbances by increasing the ratio from surface to volume, cracking, dislocations - additional ones close to the surface radical Because of these tribochemicals occurring during wet grinding Effects, the presence of water, as well as any temperature increases that occur between the known casting powder raw materials with conversion of part of the flux Silicate formation reactions, d. That is, products are created in which the breakdown of the silicate network has already started. With the help of the remaining flux content these reactions on the bath level of the mold are completed quickly. Opposite to conventionally mixed as well as premelted powders of comparable composition An effective layer of slag is thus formed much faster.
Des weiteren zeigen derartig aufbereitete Gemische eine höhere Homogenität als bisher mechanisch gemischte Pulver. Mixtures prepared in this way also show greater homogeneity than previously mechanically mixed powders.
Die aus der Naßmahlung erzeugte Suspension wird nachfolgend in einer Wirbelschicht getrocknet und granuliert. Das dabei entstehende Gießpulver hat als Granulat eine überwiegend kuglige Form, wodurch ein gutes Schüttverhalten, eine exakte Dosierbarkeit und eine bessere Verteilung auf dem Metallbadspiegel erreicht wird. Durch die intensive Trocknung des Gießhilfsmittels in der Wirbelschicht ist es trotz der vorangegangenen Naßmahlung frei von Feuchtigkeit. The suspension produced from the wet grinding is subsequently in a Fluidized bed dried and granulated. The resulting casting powder has as Granules have a predominantly spherical shape, which gives them a good pouring behavior, a exact dosing and better distribution on the metal bath level is achieved will. Due to the intensive drying of the casting aid in the fluidized bed it is free of moisture despite the previous wet grinding.
Die kuglige Form, das abgegrenzte Kornband und die besondere Oberfläche von Wirbelschichtgranulaten erlauben bei Bedarf die Umhüllung des Granulates bzw. die Mischung mit aktiven Komponenten, beispielsweise Kohlenstoffträger. The spherical shape, the delimited grain size range and the special surface of fluidized bed granules allow the granules or the mixture with active components, for example carbon carriers.
f) Ausführunsbeispiel Das erfindungsgemäße Gießpulver kann wie folgt hergestellt werden: Die für die Rezeptur ausgewählten Rohstoffe werden in einer Naßtrommelmühle bis zu Korngrößen von 0,063 mm aufgemahlen.f) Exemplary embodiment The mold powder according to the invention can be used as follows are produced: The raw materials selected for the recipe are used in a Wet drum mill ground up to grain sizes of 0.063 mm.
Während des Mahlprozesses setzen Silikatb-ildungsreaktionen ein. Die aufgemahlene Rohstoffmischung wird als Suspension mit einem Feuchtegehalt 50 % in einer Wirbelschichtgranulieranlage mit klassierendem Austrag verarbeitet. Im Ergebnis der Behandlung in der Wirbelschichtgranulieranlage werden Granalien erzeugt, die vorzugsweise in einem Kornband zwischen 0,1 mm bis 3 mm liegen, beispielsweise 0,1 mm bis 0,5 mm oder 0,5 mm bis 3 mm. Durch Einstellung der Prozeßgrößen Mengen und Wirbelmedium und Klassierluftmenge wird das Zielkornband eingestellt.During the grinding process, silicate formation reactions set in. the Ground raw material mixture is used as a suspension with a moisture content of 50% in processed in a fluidized bed granulation plant with classifying discharge. As a result the treatment in the fluidized bed granulation plant produces granules that are preferably in a grain range between 0.1 mm to 3 mm, for example 0.1 mm to 0.5 mm or 0.5 mm to 3 mm. By setting the process variables quantities and The target grain belt is adjusted to the fluidizing medium and the amount of classifying air.
Das erfindungsgemäße Gießpulver wurde mit folgenden Korngrößen hergestellt: Maschenweite mm Siebrückstand % 0,500 4,35 0,500 - 0,315 17,08 0,315 - 0,250 20,11 0,250 - 0,200 24,15 0,200 - 0,125 26,20 0,125 - 0,100 5,47 0,100 2,58 Das erfindungsgemäße Gießpulver hat folgende chemische Analyse: SiO2 35 - 30 % Al203 2 - 3 % CaO 3 MgO ) 26 - 27 % Na,O ) K20 ) 0 w Je 203 P F 1 - 2 % Gv 16 - 19 % (Gießverluste) H20 0,8 % C 3 - 6 %The casting powder according to the invention was produced with the following grain sizes: Mesh size mm Sieve residue% 0.500 4.35 0.500 - 0.315 17.08 0.315 - 0.250 20.11 0.250-0.200 24.15 0.200-0.125 26.20 0.125-0.100 5.47 0.100 2.58 The invention Cast powder has the following chemical analysis: SiO2 35 - 30% Al203 2 - 3% CaO 3 MgO ) 26 - 27% Na, O) K20) 0 w 203 P each F 1 - 2% Gv 16 - 19% (casting losses) H20 0.8% C 3 - 6%
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3804279A1 (en) * | 1987-02-12 | 1988-08-25 | Shinagawa Refractories Co | CASTING ADDITIVES FOR USE IN STEEL CASTING |
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-
1985
- 1985-10-19 DE DE19853537281 patent/DE3537281A1/en not_active Withdrawn
- 1985-11-22 HU HU447085A patent/HUT40586A/en unknown
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HUT40586A (en) | 1987-01-28 |
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