RU2062679C1 - Flux for continuous casting of steel in the form of pellets and method of its production - Google Patents
Flux for continuous casting of steel in the form of pellets and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2062679C1 RU2062679C1 SU4789787A RU2062679C1 RU 2062679 C1 RU2062679 C1 RU 2062679C1 SU 4789787 A SU4789787 A SU 4789787A RU 2062679 C1 RU2062679 C1 RU 2062679C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxides
- pellets
- flux
- alkaline earth
- alkali
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, конкретно для теплоизоляции зеркала жидкого металла в процессе непрерывной разливки стали. The invention relates to the field of ferrous metallurgy, specifically for thermal insulation of a liquid metal mirror in the process of continuous casting of steel.
Цель изобретения сохранение реакционной способности и механической прочности гранул при длительном хранении. The purpose of the invention is the preservation of the reactivity and mechanical strength of the granules during long-term storage.
Поставленная цель достигается тем, что флюс для непрерывной разливки стали, имеющий форму сферических гранул и включающий окислы кальция, кремния, алюминия, щелочных металлов, фториды щелочных (щелочно-земельных) металлов, а также углерод, который при содержании абсорбционной влаги в количестве 0,0005-0,015 г/см3 дополнительно содержит карбонаты и кремнефториды кальция и магния, а флюсующие компоненты взяты в следующем соотношении, мас%
окислы кремния 28-38
окислы алюминия 6-14
углерод 4-8
карбонаты кальция и магния 0,3-2,2
Окислы щелочных металлов 6-15
фториды щелочных или щелочно-земельных металлов 8-20
кремнефториды щелочно-земельных металлов 0,11-1,2
окислы кальция остальное.This goal is achieved in that the flux for continuous casting of steel, having the shape of spherical granules and including oxides of calcium, silicon, aluminum, alkali metals, fluorides of alkali (alkaline-earth) metals, as well as carbon, which when the absorption moisture content is 0, 0005-0.015 g / cm 3 additionally contains calcium and magnesium carbonates and silicofluorides, and the fluxing components are taken in the following ratio, wt%
silicon oxides 28-38
aluminum oxides 6-14
carbon 4-8
calcium and magnesium carbonates 0.3-2.2
Oxides of alkali metals 6-15
alkali or alkaline earth metal fluorides 8-20
alkaline earth metal silicofluorides 0.11-1.2
calcium oxides the rest.
Для получения флюса в виде сферических гранул приготавливают водную суспензию основного материала и вспомогательных реагентов, последующее гранулирование и термическую обработку полученных гранул. При термической обработке гранул их обрабатывают нагретым до 1600-2400oС водородсодержащим газом, подавая его на горизонте формирования в каплях газовой полости перпендикулярно оси потока капель.To obtain a flux in the form of spherical granules, an aqueous suspension of the basic material and auxiliary reagents, subsequent granulation and heat treatment of the obtained granules are prepared. During the heat treatment of the granules, they are treated with a hydrogen-containing gas heated to 1600-2400 ° C. , feeding it at the horizon of formation in the drops of the gas cavity perpendicular to the axis of the stream of drops.
В составе флюса соотношение компонентов определяет и стабилизирует содержание в нем влаги. In the composition of the flux, the ratio of the components determines and stabilizes the moisture content in it.
При этом входящие в материале в указанном количестве окислы кремния, кальция и щелочных металлов не только формируют в материале силикатную составляющую, в значительной мере определяющую температуру плавления флюса и его жидкоподвижность. Они, кроме того, способствуют остекловыванию каркаса гранулы, преимущественно внутреннего его слоя, граничающего с малой сферой, что способствует упрочнению полученной гранулы. При этом увеличение окислов кремния в материале выше верхнего заявляемого предела (38%) приводит к появлению в структуре гранул микротрещин, резко снижающих прочность материала. Появление микротрещин наблюдается и при повышении в материале содержания окислов алюминия выше верхнего заявляемого предела (14%). В то же время и снижение концентрации диоксида кремния в материале менее 28% (как впрочем и уменьшение содержания алюминия менее 6%) также нецелесообразно, т.к. стеклофаза в этом случае содержит большее количество окислов кальция и щелочных металлов, уменьшающих ее механическую прочность, и микротрещины распространяются на весь шлаковый слой целой гранулы и приводят к ее разрушению. Moreover, the oxides of silicon, calcium, and alkali metals included in the material in the indicated amount not only form a silicate component in the material, which largely determines the melting point of the flux and its fluid mobility. They, in addition, contribute to the vitrification of the pellet frame, mainly its inner layer, bordering a small sphere, which contributes to the hardening of the obtained granule. Moreover, an increase in silicon oxides in the material above the upper claimed limit (38%) leads to the appearance of microcracks in the granule structure, which sharply reduce the strength of the material. The appearance of microcracks is also observed with an increase in the content of aluminum oxides in the material above the upper claimed limit (14%). At the same time, a decrease in the concentration of silicon dioxide in the material of less than 28% (as well as a decrease in the aluminum content of less than 6%) is also impractical, because glass phase in this case contains a greater amount of calcium oxides and alkali metals, which reduce its mechanical strength, and microcracks propagate over the entire slag layer of the whole granule and lead to its destruction.
Содержащийся в грануле углерод в количестве 3-8 способствует сохранению формы гранулы, в т. ч. и при температурах, когда шлаковая основа гранулы расплавилась и гранула из полой превратилась в сплошную. В значительной мере это вызывано тем, что углерод в заявляемой композиции выталкивается в поверхностный слой сплошной гранулы, препятствуя ее разрушению. При этом преждевременное появление шлаковой "пары" тормозится в том случае, когда концентрация углерода в материале составляет не менее 3% При меньшем содержании углерода в поверхностном слое шлаковой оболочки при ее плавлении наблюдается преждевременное разрушение полых гранул и их слияние, что отрицательно сказывается на показателях разливки стали. В то же время и при повышении содержания углерода в материале выше 8% прочность сплошных гранул, полученных после плавления шлаковой основы, уже не увеличивается, а возрастающее количество углеродсодержащей смеси ухудшает качество поверхности разливаемого металла, приводит к науглероживанию стали. Ограничение содержания фторидов щелочных и щелочно-земельных металлов, выполняющих как и в известном флюсе роль плавня и компонента, стабилизирующего распределение углерода по сечению гранулы, также диктуется необходимостью сохранения ее формы при плавлении шлаковой основы, что достигается в недостаточной степени при содержании фторидов в материале менее 8 и более 30%
Строгое ограничение концентрации абсорбционной влаги в заявляемом материале (0,0005-0,015 г/см3) способствует формированию стабильной минералогической структуры материала, при которой минеральные составляющие не выделяются обособленно, а прирастают друг в друга. Это не только способствует механическому упрочнению гранулы, но и в значительной мере определяет ее способность сохранять свое строение и служебные свойства после длительного хранения. При этом снижение концентрации абсорбционной влаги в материале ниже нижнего заявляемого предела практически не меняет заявляемого свойства, но труднодостижимо. В то же время и повышение содержания абсорбционной влаги более 0,015 г/см3 резко снижает способность гранул длительно сохранять свои служебные свойства, т.к. при этом минеральные составляющие уже обособляются и по их границам происходит со временем накопление напряжений, приводящих, в конечном итоге, к разрушению гранулы.The amount of carbon contained in the granule in an amount of 3-8 helps to maintain the shape of the granule, including at temperatures when the slag base of the granule has melted and the granule has turned from hollow to solid. To a large extent this is caused by the fact that carbon in the claimed composition is pushed into the surface layer of a continuous granule, preventing its destruction. In this case, the premature appearance of the slag “pair” is inhibited when the carbon concentration in the material is at least 3%. At a lower carbon content in the surface layer of the slag shell, when it is melted, premature destruction of the hollow granules and their fusion are observed, which negatively affects the casting indices steel. At the same time, with an increase in the carbon content in the material above 8%, the strength of the continuous granules obtained after melting the slag base no longer increases, and an increasing amount of the carbon-containing mixture worsens the surface quality of the cast metal and leads to carbonization of steel. The limitation of the content of fluorides of alkali and alkaline earth metals, which, as in the known flux, play the role of flux and a component that stabilizes the distribution of carbon over the cross section of the granule, is also dictated by the need to maintain its shape when melting the slag base, which is not achieved sufficiently when the fluoride content in the material is less 8 and more than 30%
A strict restriction of the concentration of absorption moisture in the claimed material (0.0005-0.015 g / cm 3 ) contributes to the formation of a stable mineralogical structure of the material, in which the mineral components are not isolated separately, but grow into each other. This not only contributes to the mechanical hardening of the granule, but also largely determines its ability to maintain its structure and service properties after prolonged storage. At the same time, a decrease in the concentration of absorption moisture in the material below the lower declared limit practically does not change the claimed property, but is difficult to achieve. At the same time, an increase in the absorption moisture content of more than 0.015 g / cm 3 sharply reduces the ability of the granules to retain their service properties for a long time, because in this case, the mineral components are already isolated and stresses accumulate along their boundaries over time, leading, ultimately, to the destruction of the granule.
Заявляемый уровень абсорбционной влаги обеспечивается путем дополнительного введения в сравнительно небольшом количестве (0,3-2,2%) карбонатов кальция и магния, которые, взаимодействуя с окислами кремния и алюминия в присутствии влаги, способствуют уменьшению ее равновесной концентрации, способствуя снижению интенсивности влагопоглощения влаги материалом с течением времени. The claimed level of absorption moisture is ensured by the additional introduction of a relatively small amount (0.3-2.2%) of calcium and magnesium carbonates, which, interacting with silicon and aluminum oxides in the presence of moisture, help to reduce its equilibrium concentration, helping to reduce the moisture absorption rate of moisture material over time.
С другой стороны, синтезирующиеся в материале предлагаемым способом его получения кремнефториды кальция и магния не только способствуют уменьшению концентрации влаги в материале, но и в значительной степени стабилизируют ее концентрацию, способствуя получению весьма устойчивой минералогической структуры со взаимным прорастанием минеральных составляющих друг в друга, существенно уменьшающих возможность их взаимодействия вследствие значительного снижения активности составляющих его компонентов. On the other hand, the calcium and magnesium silicofluorides synthesized in the material by the proposed method for its production not only contribute to a decrease in the moisture concentration in the material, but also significantly stabilize its concentration, contributing to the production of a very stable mineralogical structure with the intergrowth of mineral components into each other, significantly reducing the possibility of their interaction due to a significant decrease in the activity of its constituent components.
При этом концентрация влагоопределяющих компонентов (карбонатов и кремнефторидов кальция и магния) определенным образом коррелируют с содержанием влаги в материале. Содержание последней почти прямо пропорционально уменьшается по мере повышения этих компонентов в материале. Однако при содержании карбонатов белее 2,2% а кремнефторидов более 1,2% концентрация влаги в материале уже практически не уменьшается далее и находится на уровне 0,0005 г/см3. Однако и снижение содержания этих индикаторов концентрации влаги в материале менее 0,3 и 0,11% соответственно уже заметно уменьшает реакционную способность материала после длительного хранения, что снижает качество материала как товарного продукта и технологического реагента.The concentration of moisture-determining components (carbonates and silicofluorides of calcium and magnesium) in a certain way correlate with the moisture content in the material. The content of the latter almost directly proportionally decreases as these components increase in the material. However, when the carbonate content is whiter than 2.2% and silicofluoride more than 1.2%, the moisture concentration in the material practically does not decrease further and is at the level of 0.0005 g / cm 3 . However, a decrease in the content of these indicators of moisture concentration in the material of less than 0.3 and 0.11%, respectively, already markedly reduces the reactivity of the material after long-term storage, which reduces the quality of the material as a commercial product and technological reagent.
Композиция полых гранул получают таким образом, что при операции термической обработки летящий поток капель обрабатывают нагретым до 1600-2400oС водородсодержащим газом, подавая его на горизонте формирования в каплях газовой полости перпендикулярно оси потока капель.The composition of the hollow granules is obtained in such a way that, during the heat treatment operation, the flying droplet stream is treated with a hydrogen-containing gas heated to 1600-2400 ° C. , feeding it at the horizon of formation in the gas cavity perpendicular to the axis of the droplet stream.
Режим термической обработки гранул тоже приводит к получению полости в обжигаемых гранулах, однако он существенно упрощает известную операцию термической обработки и приводит к получению практически готового продукта для разливки стали. В то же время подача высоконагретого газа на поток капель на горизонте формирования в них полости и направленного перпендикулярно оси потока летящих капель способствует значительной турбулизации потока капель, что в свою очередь не только облегчает формирование полости в грануле, но и повышает теплоотдачу от нагретого газа к грануле. Эти обстоятельства увеличивают долю полых гранул меньшего диаметра в получаемом материале по сравнению с известным решением. В то же время увеличение интенсивности теплообмена между потоком капель и нагретым газом, а также меньший диаметр получаемых капель в совокупности способствуют снижению в последних концентрации абсорбционной влаги. Этому же способствует и наличие в газо- и теплоносителе водорода. Для него коэффициент (и, следовательно, скорость) диффузии на порядок превышает значения коэффициентов диффузии других ионов в тех же средах. Учитывая, в связи с этим, что влага в шлаке преимущественно представлена гидроксилом ОН-, можно предполагать, что в атмосфере, содержащей водород, процесс дегидратации шлаковых капель будет протекать полнее. Этому способствует также и то обстоятельство, что предлагаемый флюс по содержанию в нем основных окислов приближается к шлакам, обладающим максимальной водородпроницаемостью.The regime of heat treatment of granules also leads to a cavity in the fired granules, however, it significantly simplifies the known heat treatment operation and leads to the production of a practically finished product for casting steel. At the same time, the supply of highly heated gas to the flow of droplets at the horizon of formation of a cavity in them and directed perpendicular to the axis of the flow of flying droplets contributes to a significant turbulization of the flow of droplets, which in turn not only facilitates the formation of a cavity in the granule, but also increases the heat transfer from the heated gas to the granule . These circumstances increase the proportion of hollow granules of smaller diameter in the resulting material compared with the known solution. At the same time, an increase in the heat transfer intensity between the droplet stream and the heated gas, as well as a smaller diameter of the resulting droplets, together contribute to a decrease in the concentration of absorption moisture in the latter. The presence of hydrogen in the gas and coolant also contributes to this. For him, the diffusion coefficient (and, therefore, the speed) of diffusion is an order of magnitude higher than the diffusion coefficients of other ions in the same media. Considering, in this regard, that the moisture in the slag is mainly represented by OH - hydroxyl, it can be assumed that in an atmosphere containing hydrogen, the process of dehydration of slag droplets will proceed more fully. This is also facilitated by the fact that the proposed flux, in terms of the content of basic oxides in it, approaches slags with maximum hydrogen permeability.
Пример 1. Example 1
Из 50%-ного водного раствора шлакообразующих компонентов (35% известняка и извести, 20% нефелина, 25% кварца, 15% плавикового шпата и 5% графита) и добавленных к нему 10% водного раствора хлористого кальция в количестве 1% и 10% водного раствора карбоксилметилцеллюлозы и сульфитно-спиртовой барды в количестве 2% приготовили суспензию, которую гранулировали и подавали в реакционную камеру в виде капель. Перпендикулярно потоку летящих капель на уровне формирования в каплях газовой полости подавали сжигаемый, с недостатком водорода природный газ, в факеле которого при температуре 1780oС обнаруживали 6,4% водорода. В турбулентном потоке происходило формирование гранул малого диаметра и их нагрев, дегидратация и минерализация структуры.From a 50% aqueous solution of slag-forming components (35% limestone and lime, 20% nepheline, 25% quartz, 15% fluorspar and 5% graphite) and 10% aqueous solution of calcium chloride added to it in an amount of 1% and 10% an aqueous solution of carboxylmethyl cellulose and sulphite-alcohol stillage in a quantity of 2% prepared a suspension, which was granulated and served in the form of droplets in the reaction chamber. Perpendicular to the flow of flying droplets at the level of formation in the droplets of the gas cavity, combustible, with a lack of hydrogen, natural gas was supplied, in the flare of which at a temperature of 1780 ° C 6.4% of hydrogen was detected. In a turbulent flow, the formation of small-diameter granules and their heating, dehydration and mineralization of the structure took place.
Полученный после охлаждения материал в виде полых сфероидов содержит, мас. окислы кремния 32,0; окислы кальция 34,7; окислы алюминия 10,1; фториды кальция 12,0; окислы щелочных металлов 7,3; углерод 5,8; карбонаты кальция и магния 0,8; кремнефториды кальция и магния 0,6. Obtained after cooling, the material in the form of hollow spheroids contains, by weight. silicon oxides 32.0; calcium oxides 34.7; aluminum oxides 10.1; calcium fluorides 12.0; alkali metal oxides 7.3; carbon 5.8; calcium and magnesium carbonates 0.8; calcium and magnesium silicofluorides 0.6.
Концентрация влаги в нем находилась внутри рекомендованного интервала и составляла 0,006 г/см3.The moisture concentration in it was within the recommended interval and amounted to 0.006 g / cm 3 .
Полученный материал также выдержали 2 месяца в цеховых условиях, после чего вновь определили его насыпной вес, механическую прочность и растекаемость. Насыпной вес составил 0,62 г/см3, растекаемость 300 м, а потери при истирании в барабане 2,7% При разливке стали с использованием этого материала продольных и поперечных трещин не обнаружено, а количество сетчатых трещин составило 0,5%
Наряду с этим были исследованы материалы, полученные при других параметрах способах и составах исходной шихты. Полученные результаты приведены в табл. 1. Здесь же приведены и результаты испытаний способа, взятого за прототип.The resulting material was also kept for 2 months in workshop conditions, after which its bulk density, mechanical strength and flowability were again determined. The bulk density was 0.62 g / cm 3 , the spreadability was 300 m, and the loss due to abrasion in the drum was 2.7%. When casting steel using this material, longitudinal and transverse cracks were not found, and the number of mesh cracks was 0.5%
Along with this, the materials obtained with other parameters of the methods and compositions of the initial mixture were investigated. The results are shown in table. 1. Here are the test results of the method taken as a prototype.
Из сравнения данных, приведенных в табл.1, следует, что заявляемый способ позволяет получить материал, чего не достигается при известном способе производства гранулированного материала. From a comparison of the data given in table 1, it follows that the inventive method allows to obtain material, which is not achieved with the known method for the production of granular material.
Достигаемый при этом экономический эффект складывается из экономии, получаемой у нас в стране от улучшения качества поверхности слитка, получаемого при разливке стали, уменьшения безвозвратных потерь металла, связанных с зачисткой, снижения себестоимости смесей, а также от появившейся возможности отказаться от ввоза этих смесей из-за рубежа. ТТТ1 The economic effect achieved in this case consists of the savings obtained in our country from improving the quality of the surface of the ingot obtained by casting steel, reducing the irrevocable metal losses associated with stripping, reducing the cost of mixtures, as well as the opportunity to refuse to import these mixtures from abroad. TTT1
Claims (2)
Оксиды алюминия 6-14
Углерод 4-8
Карбонаты щелочноземельных металлов 0,3-2,2
Оксиды щелочных металлов 6-15
Фториды щелочных или щелочноземельных металлов 8-20
Кремнефториды щелочноземельных металлов 0,11-1,2
Оксиды кальция Остальное
при этом содержание абсорбционной влаги в нем составляет 0,0005-015 г/см3.Silicon Oxides 28-38
Aluminum Oxides 6-14
Carbon 4-8
Carbonates of alkaline earth metals 0.3-2.2
Alkali metal oxides 6-15
Alkali or alkaline earth metal fluorides 8-20
Alkaline earth metal silicofluorides 0.11-1.2
Calcium Oxides Else
while the content of absorption moisture in it is 0,0005-015 g / cm 3 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4789787 RU2062679C1 (en) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | Flux for continuous casting of steel in the form of pellets and method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4789787 RU2062679C1 (en) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | Flux for continuous casting of steel in the form of pellets and method of its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2062679C1 true RU2062679C1 (en) | 1996-06-27 |
Family
ID=21495372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4789787 RU2062679C1 (en) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | Flux for continuous casting of steel in the form of pellets and method of its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2062679C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464122C1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-10-20 | ООО "ОгнеупорТрейдГрупп" | Heat-insulating expandable mix |
-
1989
- 1989-11-22 RU SU4789787 patent/RU2062679C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР по заявке N 4205592/02, В22Д 11/00, 1987. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464122C1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-10-20 | ООО "ОгнеупорТрейдГрупп" | Heat-insulating expandable mix |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6018726B2 (en) | Coated powder for continuous casting | |
| US4364771A (en) | Product for the desulphurization of cast irons and steels | |
| EP0007961A1 (en) | Desulphurisation of ferrous metals | |
| US4340426A (en) | Additives for continuous casting of steel | |
| EP0109153B1 (en) | Calcium oxide based flux compositions | |
| US4102690A (en) | Powder for continuous casting | |
| CN1311937C (en) | Steel, molten iron slag gathering heat insulating covering agent possessing sulfur phosphorus eliminating function | |
| AU700065B2 (en) | Mould fluxes for use in the continuous casting of steel | |
| US5179997A (en) | Process for insulating molten steel during continuous casting | |
| US4395282A (en) | Desulfurization mixture and process for making it | |
| US4561912A (en) | Fluxes for casing metals | |
| US5263534A (en) | Exothermic type mold additives for continuous casting | |
| RU2062679C1 (en) | Flux for continuous casting of steel in the form of pellets and method of its production | |
| JPH0421730B2 (en) | ||
| US4127407A (en) | Method of making a casting powder | |
| EP0040044A1 (en) | Method for the manufacture of desulphurisation agents | |
| US20230278146A1 (en) | Multi-component flux | |
| US4358312A (en) | Desulfurizing agent and process for its manufacture | |
| NO137280B (en) | PROCEDURES FOR REFINING A STEEL MELT | |
| RU2044594C1 (en) | Heat-insulating mixture | |
| JPH0673728B2 (en) | Exothermic mold powder for continuous casting | |
| JPH09164459A (en) | Mold powder for continuous casting of steel | |
| RU2192397C2 (en) | Method of making porous glass material from slag | |
| US4118463A (en) | Preparation of highly alkaline silicates | |
| KR910000006B1 (en) | Method of keeping inductor spouts downgates and outlet channels free of deposits in connection with a cast iron melt |