RU2289493C1 - Heat insulation mixture - Google Patents

Heat insulation mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2289493C1
RU2289493C1 RU2005119008/02A RU2005119008A RU2289493C1 RU 2289493 C1 RU2289493 C1 RU 2289493C1 RU 2005119008/02 A RU2005119008/02 A RU 2005119008/02A RU 2005119008 A RU2005119008 A RU 2005119008A RU 2289493 C1 RU2289493 C1 RU 2289493C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
fraction
heat
aluminum powder
insulating
Prior art date
Application number
RU2005119008/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Федорович Тарасов (RU)
Анатолий Федорович Тарасов
Михаил Никитович Курбацкий (RU)
Михаил Никитович Курбацкий
Александр Валентинович Сарычев (RU)
Александр Валентинович Сарычев
Владимир Алексеевич Осипов (RU)
Владимир Алексеевич Осипов
Владимир Николаевич Кунгурцев (RU)
Владимир Николаевич Кунгурцев
Николай Федорович Бахчеев (RU)
Николай Федорович Бахчеев
Александр Андреевич Хоменко (RU)
Александр Андреевич Хоменко
Сергей Иванович Казаков (RU)
Сергей Иванович Казаков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority to RU2005119008/02A priority Critical patent/RU2289493C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2289493C1 publication Critical patent/RU2289493C1/en

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, namely warming surface of melt steel and cast iron in ladle during casting or transporting.
SUBSTANCE: mixture contains, mass %: field spar -amazonite, 65 -70; ground coke, 20 - 25; aluminum powder, 9 - 11. Fraction size of mixture is no more than 3 mm at next relation of fractions, mass %: fraction 3 -2mm, 1 - 5; fraction 2 - 1 mm, 88 - 95; fraction 1 - 0.1 mm, 5 - 6.
EFFECT: possibility for providing desired heat insulation properties of mixture for period from starting casting process till ending transportation of ladle, elimination of volatile matters separation, lowered exhaust of combustion products to atmosphere.
2 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к утеплению поверхности жидкой стали и чугуна в ковше во время разливки или транспортировки.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the insulation of the surface of liquid steel and cast iron in the ladle during casting or transportation.

Известна теплоизолирующая смесь для разливки стали (Авт. свид. СССР №582054, МПК В 22 D 27/00, B 22 D 7/10, опубл. в БИ №44, 1977 г.). Смесь содержит углеродсодержащее вещество, в качестве которого используются древесные опилки, а также перлит вспученный. Опилки - отход деревообработки, перлит - силикатная составляющая вулканического стекла. Его вспучивание происходит при нагревании за счет удаления из его состава химически связанной воды. Вспученный перлит является теплоизолирующим материалом и в смеси с опилками за счет их горения обеспечивает теплоизоляцию поверхности стали.Known heat-insulating mixture for casting steel (Auth. St. USSR No. 582054, IPC B 22 D 27/00, B 22 D 7/10, publ. In BI No. 44, 1977). The mixture contains a carbon-containing substance, which is used as sawdust, as well as expanded perlite. Sawdust is a waste of woodworking, perlite is a silicate component of volcanic glass. Its expansion occurs when heated due to the removal of chemically bound water from its composition. Expanded perlite is a heat-insulating material and in a mixture with sawdust due to their combustion provides thermal insulation of the steel surface.

Однако эта теплоизолирующая смесь имеет следующий недостаток:However, this heat insulating mixture has the following disadvantage:

- после полного сгорания опилок, что происходит в течение нескольких минут, теплоизолирующие свойства смеси резко снижаются, оставшийся в смеси вспученный перлит благодаря контакту с расплавленной сталью расплавляется и теряет свои теплоизолирующие свойства.- after complete combustion of the sawdust, which occurs within a few minutes, the heat-insulating properties of the mixture sharply decrease, the expanded perlite remaining in the mixture due to contact with molten steel melts and loses its heat-insulating properties.

По этой причине такая смесь не может быть использована для теплоизоляции поверхности жидкой стали или чугуна в ковше при разливке или транспортировке, где необходимо поддерживать высокую температуру расплавленного металла в течение длительного времени.For this reason, such a mixture cannot be used to insulate the surface of molten steel or cast iron in the ladle during casting or transportation, where it is necessary to maintain a high temperature of the molten metal for a long time.

Известна также смесь для теплоизоляции металла при разливке стали (Авт. свид. СССР №833367, МПК B 22 D 7/10, опубл. в БИ №20, 1981 г.). Смесь также содержит углеродсодержащую добавку и вспученный перлит. В качестве углеродсодержащей добавки смесь содержит графит аморфный и термоантрацит. Причем размер зерна термоантрацита составляет 0,2-0,4 части от величины зерна вспученного перлита, что обеспечивает равномерное распределение в смеси термоантрацита.Also known is a mixture for thermal insulation of metal during casting of steel (Auth. St. USSR No. 833367, IPC B 22 D 7/10, published in BI No. 20, 1981). The mixture also contains a carbon-containing additive and expanded perlite. As a carbon-containing additive, the mixture contains amorphous graphite and thermoanthracite. Moreover, the grain size of thermoanthracite is 0.2-0.4 parts of the grain size of expanded perlite, which ensures uniform distribution of thermoanthracite in the mixture.

Благодаря использованию в качестве углеродсодержащей добавки графита и термоантрацита их горение происходит медленнее по сравнению, например, с опилками, а выделяющиеся при горении газы предохраняют перлит от расплавления и поддерживают его во вспученном состоянии на протяжении всего периода горения.Due to the use of graphite and thermoanthracite as a carbon-containing additive, their combustion is slower compared to, for example, sawdust, and the gases emitted during combustion protect the perlite from melting and maintain it in the expanded state throughout the entire combustion period.

Таким образом, теплоизолирующие свойства смеси поддерживаются в течение всего периода горения смеси. Причем продолжительность этого периода недостаточна для времени от наполнения ковша и до его разливки и транспортировки.Thus, the heat-insulating properties of the mixture are maintained throughout the entire combustion period of the mixture. Moreover, the duration of this period is insufficient for the time from filling the bucket to its pouring and transportation.

Это является одним из недостатков теплоизолирующей смеси.This is one of the disadvantages of the insulating mixture.

Другим недостатком смеси является дефицитность графита аморфного и термоантрацита. Кроме того, при использовании смеси выделение летучих и продуктов горения загрязняет воздушную атмосферу, особенно за счет горения термоантрацита.Another disadvantage of the mixture is the deficiency of amorphous graphite and thermoanthracite. In addition, when using the mixture, the release of volatile and combustion products pollutes the air atmosphere, especially due to the combustion of thermoanthracite.

Технической задачей изобретения является обеспечение требуемых теплоизолирующих свойств смеси на период от начала разливки и до окончания транспортировки ковша при исключении выхода летучих и снижение выхода продуктов горения в атмосферу.An object of the invention is to provide the required heat-insulating properties of the mixture for the period from the start of casting to the end of transportation of the ladle with the exception of the release of volatiles and a decrease in the release of combustion products into the atmosphere.

Поставленная задача решается тем, что теплоизолирующая смесь включает углеродистую и силикатную составляющие и алюминиевый порошок. В качестве силикатной составляющей используют разновидность полевого шпата - амазонит, а в качестве углеродистой составляющей - молотый кокс, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that the insulating mixture includes carbon and silicate components and aluminum powder. As a silicate component, a variety of feldspar is used - amazonite, and as a carbon component - ground coke, in the following ratio of components, wt.%:

Полевой шпат (амазонит)Feldspar (Amazonite) 65-7065-70 Кокс молотыйGround coke 20-2520-25 Алюминиевый порошокAluminum powder 9-119-11

При этом размер фракции смеси составляет не более 3 мм при следующем соотношении фракций, мас.%:The size of the mixture fraction is not more than 3 mm in the following ratio of fractions, wt.%:

Фракция 3-2 мм3-2 mm fraction 1-51-5 Фракция 2-1 ммFraction 2-1 mm 88-9588-95 Фракция 1-0,1 ммFraction 1-0.1 mm 5-65-6

В состав теплоизолирующей смеси входят следующие компоненты: полевой шпат (амазонит), кокс молотый и алюминиевый порошок.The composition of the heat-insulating mixture includes the following components: feldspar (amazonite), ground coke and aluminum powder.

Их назначение в смеси заключается в следующем.Their purpose in the mixture is as follows.

Полевой шпат является сырьем для производства силикатных расплавов, в частности различных видов стекла.Feldspar is a raw material for the production of silicate melts, in particular various types of glass.

В состав полевого шпата входят: SiO2, AlO3, К2O, Na2O и Fe2O3.The composition of feldspar includes: SiO 2 , AlO 3 , K 2 O, Na 2 O and Fe 2 O 3 .

Как показывает практика, для получения вязкости с возможностью образования пористой структуры необходимо содержание К2O и Na2O в пределах 8,5÷10,2%, что обеспечивается содержанием полевого шпата (амазонита) в пределах 65-70%.As practice shows, to obtain a viscosity with the possibility of the formation of a porous structure, the content of K 2 O and Na 2 O is required in the range of 8.5–10.2%, which is ensured by the content of feldspar (amazonite) in the range of 65-70%.

При содержании в смеси полевого шпата-амазонита меньше 65% вязкость расплава высокая, что приводит к неравномерному растеканию смеси по всей поверхности, и что, препятствует образованию пористой структуры смеси, а значит, приводит к снижению ее теплоизолирующей способности.When the content of feldspar-amazonite in the mixture is less than 65%, the melt viscosity is high, which leads to uneven spreading of the mixture over the entire surface, and which prevents the formation of the porous structure of the mixture, and hence reduces its heat-insulating ability.

При содержании же в смеси полевого шпата-амазонита более 70% вязкость расплава слишком низкая, что приведет к устранению пор, а следовательно, и к снижению теплоизолирующей способности.If the content of feldspar-amazonite in the mixture is more than 70%, the melt viscosity is too low, which will lead to the elimination of pores and, consequently, to a decrease in the heat-insulating ability.

Таким образом, оптимальными пределами содержания в смеси полевого шпата-амазонита являются пределы 65-70 мас.%.Thus, the optimal limits of the content in the mixture of feldspar-amazonite are the limits of 65-70 wt.%.

Кокс является главным горючим материалом в доменном и сталеплавильном производствах, а также углеродсодержащим компонентом многих теплоизолирующих материалов в металлургии.Coke is the main combustible material in blast furnace and steelmaking, as well as the carbon-containing component of many heat-insulating materials in metallurgy.

Преимуществом кокса по сравнению с другими углеродсодержащими добавками, например древесными опилками и каменным углем, является то, что в процессе его горения при использовании в теплоизолирующих смесях не выделяются летучие вещества, загрязняющие воздушную среду.The advantage of coke in comparison with other carbon-containing additives, for example wood sawdust and coal, is that during its combustion, when used in heat-insulating mixtures, no volatile substances polluting the air are released.

Его назначение в смеси - обеспечение теплоизолирующей способности до начала горения, а затем и предотвращение охлаждения металла в процессе горения.Its purpose in the mixture is to provide heat-insulating ability before burning, and then to prevent the metal from cooling during combustion.

При расходах кокса менее на 20% выделяемого тепла недостаточно для предотвращения охлаждения жидкого металла.At coke costs of less than 20%, the heat generated is not enough to prevent the cooling of liquid metal.

При расходах же его в смеси более 25% возможно расслоение смеси и потеря теплоизолирующей способности.At expenses of more than 25% in the mixture, delamination of the mixture and loss of heat-insulating ability are possible.

На основании изложенного оптимальные пределы содержания кокса в смеси составляют 20-25%.Based on the above, the optimal limits for the coke content in the mixture are 20-25%.

Алюминиевый порошок является третьим компонентом теплоизолирующей смеси.Aluminum powder is the third component of the insulating mixture.

Алюминиевый порошок используется обычно в составе экзотермических шлакообразующих смесей, используемых в сталеплавильном производстве.Aluminum powder is usually used in the composition of exothermic slag-forming mixtures used in steelmaking.

В состав теплоизолирующей смеси алюминиевый порошок вводится в качестве горючего экзотермических реакций. В качестве окислителя этой реакции служат оксиды железа, содержащиеся в полевом шпате (амазоните) и в золе кокса в результате его горения, а также оксиды железа, содержащиеся в неметаллических включениях расплава металла.Aluminum powder is introduced into the composition of the heat-insulating mixture as a fuel of exothermic reactions. The oxidizing agents of this reaction are iron oxides contained in feldspar (amazonite) and coke ash as a result of its combustion, as well as iron oxides contained in non-metallic inclusions of metal melt.

Содержание алюминиевого порошка в теплоизолирующей смеси принято в пределах 9-11 мас.%.The content of aluminum powder in the insulating mixture is taken in the range of 9-11 wt.%.

Как показывает практика, при содержании в смеси алюминиевого порошка менее 9% разогрев смеси за счет экзотермической реакции незначителен, и поэтому в процессе горения кокса и после его сгорания этого тепла будет недостаточно для предотвращения охлаждения жидкого металла.As practice shows, when the content of aluminum powder in the mixture is less than 9%, the heating of the mixture due to the exothermic reaction is insignificant, and therefore, in the process of coke burning and after its combustion, this heat will not be enough to prevent cooling of the liquid metal.

При содержании же в смеси алюминиевого порошка в количестве более 11% возможен перегрев смеси, снижение теплоизолирующей способности. Кроме того, при таких расходах алюминиевого порошка возможен интенсивный разгар огнеупорной футеровки сталеразливочного ковша в зоне горловины (в зоне шлакового пояса). Поэтому оптимальным содержанием алюминиевого порошка в смеси является содержание 9-11%.If the mixture contains aluminum powder in an amount of more than 11%, the mixture may overheat and reduce its heat-insulating ability. In addition, at such costs of aluminum powder, an intense heat of the refractory lining of the steel pouring ladle in the neck area (in the zone of the slag belt) is possible. Therefore, the optimum content of aluminum powder in the mixture is a content of 9-11%.

Для обеспечения сыпучести заявляемой смеси размер фракции ее должен находиться в пределах 0,1-3 мм.To ensure the flowability of the inventive mixture, the size of its fraction should be in the range of 0.1-3 mm.

При размере фракции компонентов смеси менее 0,1 мм возможно агрегатирование частиц в крупные гранулы при равновесной влажности смеси около 2%, что не обеспечивает равномерное рассыпание смеси.When the size of the fraction of the components of the mixture is less than 0.1 mm, aggregation of particles into large granules is possible with an equilibrium moisture content of the mixture of about 2%, which does not ensure uniform dispersion of the mixture.

При размере фракции смеси крупнее 3 мм возможно расслоение смеси, что приводит к ее неравномерному распределению по поверхности расплава металла.When the size of the mixture fraction is larger than 3 mm, delamination of the mixture is possible, which leads to its uneven distribution over the surface of the metal melt.

Содержание в смеси фракции 3-2 мм менее 1% приводит к повышению ее плотности, слеживаемости и снижению ее сыпучести.The content in the mixture fraction of 3-2 mm less than 1% leads to an increase in its density, caking and reduce its flowability.

В смеси с содержанием фракции 3-2 мм более 5% пористость смеси повышается, однако наблюдается неравномерность распределения алюминиевого порошка, что приводит к замедлению протекания экзотермической реакции.In a mixture with a fraction content of 3–2 mm greater than 5%, the porosity of the mixture increases, but an uneven distribution of aluminum powder is observed, which leads to a slowdown in the exothermic reaction.

При содержании фракции 2-1 мм в смеси менее 88% также повышается ее пористость, приводящая к неравномерности распределения алюминиевого порошка, что также приводит к замедлению протекания экзотермической реакции.When the content of the fraction of 2-1 mm in the mixture is less than 88%, its porosity also increases, leading to uneven distribution of aluminum powder, which also leads to a slowdown in the exothermic reaction.

Содержание фракции 2-1 мм в смеси более 95% приводит к повышению плотности смеси и плохому перемешиванию с другими компонентами и особенно с молотым коксом, что снижает теплоизолирующие свойства смеси.The content of the fraction of 2-1 mm in the mixture of more than 95% leads to an increase in the density of the mixture and poor mixing with other components and especially with ground coke, which reduces the heat-insulating properties of the mixture.

При содержании в смеси фракции 1-0,1 мм менее 5% повышается пористость смеси, что приводит к ухудшению перемешивания смеси с коксом и алюминиевым порошком, что также снижает качество смеси.When the content of the fraction of 1-0.1 mm in the mixture is less than 5%, the porosity of the mixture increases, which leads to a deterioration in the mixing of the mixture with coke and aluminum powder, which also reduces the quality of the mixture.

Содержание в смеси фракции 1-0,1 мм более 6% приводит к повышению плотности смеси, что также снижает ее качество.The content in the mixture of a fraction of 1-0.1 mm more than 6% leads to an increase in the density of the mixture, which also reduces its quality.

Пример конкретного выполненияConcrete example

В сталеплавильном цехе ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" провели опыты по использованию теплоизолирующих смесей в сталеразливочных ковшах номинальной емкостью 175 тонн при выплавке стали марки Ст3сп. Провели 18 плавок - плавки №93777÷93794.In the steelmaking shop of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works, experiments were carried out on the use of heat-insulating mixtures in steel-pouring ladles with a nominal capacity of 175 tons for the smelting of steel grade St3sp. Conducted 18 swimming trunks - swimming trunks No. 93777 ÷ 93794.

В опытах использовали теплоизолирующую смесь в соответствии с прототипом и заявляемую смесь.In the experiments used a heat-insulating mixture in accordance with the prototype and the inventive mixture.

В составе заявленной смеси использовали следующие материалы:In the composition of the claimed mixture used the following materials:

- кокс сухой молотый по СТП 101-68-98;- dry ground coke according to STP 101-68-98;

- полевой шпат (амазонит) Вишневогорского месторождения по ТУ 5726-96;- feldspar (amazonite) of the Vishnevogorsk deposit according to TU 5726-96;

- алюминиевый порошок вторичный пассированный марки АПВ-П по ТУ 1790-99.- secondary passivated aluminum powder of grade APV-P according to TU 1790-99.

В опытах использовали следующие составы смесей:In the experiments used the following mixtures:

ТаблицаTable № составаComposition number Содержание компонентов, мас.%The content of components, wt.% Полевой шпатFeldspar Кокс молотыйGround coke Алюминиевый порошокAluminum powder 1one 6565 2525 1010 22 6767 2222 11eleven 33 7070 20twenty 1010

Получены следующие результаты: перепад температуры при разливке в машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) составил при использовании теплоизолирующей смеси по прототипу 14,7°С, заявляемой теплоизолирующей смеси (составы 1, 2, 3) - 12°С, что ниже на 23%.The following results were obtained: the temperature difference during casting in continuous casting machines (continuous casting machines) was when using a heat-insulating mixture according to the prototype 14.7 ° C, the inventive heat-insulating mixture (compositions 1, 2, 3) was 12 ° C, which is 23% lower .

Claims (2)

1. Теплоизолирующая смесь, включающая углеродистую и силикатную составляющие, алюминиевый порошок, отличающаяся тем, что в качестве силикатной составляющей она содержит разновидность полевого шпата - амазонит, а в качестве углеродистой составляющей - молотый кокс при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. The heat-insulating mixture, including the carbon and silicate components, aluminum powder, characterized in that it contains feldspar - amazonite as the silicate component, and ground coke as the carbon component in the following ratio, wt.%: Полевой шпат - амазонитFeldspar - Amazonite 65-7065-70 Кокс молотыйGround coke 20-2520-25 Алюминиевый порошокAluminum powder 9-119-11
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что размер фракции смеси составляет не более 3 мм при следующем соотношении фракций, мас.%:2. The mixture according to claim 1, characterized in that the size of the fraction of the mixture is not more than 3 mm in the following ratio of fractions, wt.%: 3-2 мм3-2 mm 1-51-5 2-1 мм2-1 mm 88-9588-95 1-0,1 мм1-0.1 mm 5-65-6
RU2005119008/02A 2005-06-20 2005-06-20 Heat insulation mixture RU2289493C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119008/02A RU2289493C1 (en) 2005-06-20 2005-06-20 Heat insulation mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119008/02A RU2289493C1 (en) 2005-06-20 2005-06-20 Heat insulation mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2289493C1 true RU2289493C1 (en) 2006-12-20

Family

ID=37666765

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005119008/02A RU2289493C1 (en) 2005-06-20 2005-06-20 Heat insulation mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2289493C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5240492A (en) Metallurgical fluxes
JPS6158433B2 (en)
US7594948B2 (en) Covering means for a top slag, method for the production thereof and use of the covering means
RU2464122C1 (en) Heat-insulating expandable mix
RU2289493C1 (en) Heat insulation mixture
RU2380194C2 (en) Heat insulation slag-generating mixture
RU2370340C1 (en) Heat insulating mixture
RU2369463C1 (en) Heat insulating mixture
JPS5812226B2 (en) Refractories for hot spray repair
RU2044594C1 (en) Heat-insulating mixture
RU2334587C1 (en) Heat insulating and protective mixture for metal surface in intermediate ladle of continuous-casting machine
RU2387520C2 (en) Heat-insulating mixture
SU1335552A1 (en) Method of producing periclase carbon refractory
RU2008122065A (en) METHOD FOR MANUFACTURING WEAR LAYING FROM GRAIN REFRIGERATING MATERIAL FOR TILLING BUCKETS AND INTERMEDIATE BUCKETS, AND ALSO WEARING LASTING OBTAINED BY THIS METHOD
RU2731749C2 (en) Ramming runner mixture
SU900946A1 (en) Slag-forming powdered mixture
RU2393050C1 (en) Heat-insulation mix for steel-teeming ladle
RU2345864C2 (en) Investment for filling of steel-pouring channel of ladle
RU2288958C1 (en) Method for smelting steel in converter
UA120314C2 (en) MIXTURE FOR THERMAL INSULATION OF METAL MIRROR
RU2275430C2 (en) Steel converter melting process
JPS6225633B2 (en)
SU1244189A1 (en) Mixture for treating cast iron melt
JPH02204348A (en) Method and device for reforming slag
RU2243270C1 (en) Composition of slag-making briquette for steel ladle-to-mold casting