RU2311258C2 - Slag-forming mixture for protecting surface of metal in mold at continuous steel casting - Google Patents
Slag-forming mixture for protecting surface of metal in mold at continuous steel castingInfo
- Publication number
- RU2311258C2 RU2311258C2 RU2005123921/02A RU2005123921A RU2311258C2 RU 2311258 C2 RU2311258 C2 RU 2311258C2 RU 2005123921/02 A RU2005123921/02 A RU 2005123921/02A RU 2005123921 A RU2005123921 A RU 2005123921A RU 2311258 C2 RU2311258 C2 RU 2311258C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- slag
- carbon
- mold
- containing material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для защиты поверхности металла в промежуточном ковше и кристаллизаторе при непрерывной разливке стали.The present invention relates to ferrous metallurgy and can be used to protect the surface of the metal in the intermediate ladle and mold during continuous casting of steel.
Известна шлакообразующая смесь, включающая 2-10% углеродсодержащего материала, 10-20% фторсодержащего материала, 10-25% материала на основе окислов кремния и остальное цемент (пат. РФ №2174893, 7B22D 11/111, 2001, бюл. 29).Known slag-forming mixture, comprising 2-10% of a carbon-containing material, 10-20% of a fluorine-containing material, 10-25% of a material based on silicon oxides and the rest is cement (US Pat. RF No. 2174893, 7B22D 11/111, 2001, bull. 29).
Из-за относительно высоких температуры плавления и вязкости ее шлакового расплава (практически отсутствуют окислы щелочных металлов) данная смесь малопригодна для использования в кристаллизаторе МНЛЗ.Due to the relatively high melting temperature and viscosity of its slag melt (there are practically no alkali metal oxides), this mixture is of little use for use in a continuous casting mold.
Известны шлакообразующие смеси, содержащие дополнительно окислы щелочных металлов в виде силикатной глыбы. В составе смеси по авт.св. №1668018 (B22D 11/00), кроме углерод- и фторсодержащих ингредиентов, содержатся 10-15% силикатной глыбы и 5-25% нефелинового концентрата. Нефелиновый концентрат вносит нежелательные окислы алюминия, что снижает ассимилирующую способность шлакового расплава по отношению к всплывающим из металла окислам алюминия. Содержание силикатной глыбы (оксидов щелочных металлов) при этом является недостаточным. В составе смеси по патенту РФ №2238820 (7В22D 11/108, 11/111, 2004, бюл. 30) находится 8-12% углеродсодержащего материала, 20-24% фторсодержащего материала, 19-23% силикатной глыбы, 17-23% датолитового концентрата, 3-9% материала на основе окислов кремния и цемент - остальное. В датолитовом концентрате содержатся окислы бора, которые при разливке углеродистой и среднеуглеродистой стали часто являются причиной образования трещин на поверхности непрерывнолитых слитков.Known slag-forming mixtures, additionally containing alkali metal oxides in the form of a silicate block. As part of a mixture of ed. No. 1668018 (B22D 11/00), in addition to carbon and fluorine-containing ingredients, contains 10-15% silicate block and 5-25% nepheline concentrate. The nepheline concentrate introduces unwanted aluminum oxides, which reduces the assimilative ability of the slag melt relative to the aluminum oxides floating from the metal. The content of silicate block (alkali metal oxides) in this case is insufficient. The mixture according to RF patent No. 2238820 (7В22D 11/108, 11/111, 2004, bull. 30) contains 8-12% of carbon-containing material, 20-24% of fluorine-containing material, 19-23% of silica block, 17-23% datolite concentrate, 3-9% of the material based on silicon oxides and cement - the rest. The datolite concentrate contains boron oxides, which, when casting carbon and medium carbon steel, often cause cracks on the surface of continuously cast ingots.
Ближайшим аналогом к заявляемой смеси является шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали, включающая 7-12% углеродсодержащего материала, 18-22% фторсодержащего материала, 12-18% силикатной глыбы, 8-14% материала на основе окислов кремния и цемент - остальное (патент РФ №2165822, 7В22D 11/00, 2001, бюл. 12).The closest analogue to the inventive mixture is a slag-forming mixture for continuous casting of steel, comprising 7-12% of carbon-containing material, 18-22% of fluorine-containing material, 12-18% of silicate block, 8-14% of material based on silicon oxides and cement - the rest (patent RF №2165822, 7В22D 11/00, 2001, bull. 12).
Недостатком такой смеси является относительно невысокая ассимилирующая способность ее шлакового расплава в кристаллизаторе МНЛЗ по отношению к всплывающим из металла оксидам алюминия в условиях увеличенной скорости разливки и значительного (до 12-15%) их прихода.The disadvantage of this mixture is the relatively low assimilating ability of its slag melt in the continuous casting mold with respect to aluminum oxides floating out of the metal under conditions of an increased casting speed and a significant (up to 12-15%) of their arrival.
Так, при увеличении скорости разливки с 0,8 м/мин на 10-20% и увеличения содержания в шлаках кристаллизатора оксидов алюминия с исходных 3-5% до 15-20% существенно ухудшается работа смеси со шлаком - смесь со шлаком комкуется, по периметру кристаллизатора образуется грубый рант, вязкость шлака резко увеличивается. Увеличивается также толщина шлакового гарнисажа между стенками кристаллизатора и кристаллизующейся коркой слитка. Это приводит к образованию дефектов на поверхности слитка (различных трещин и шлаковых включений) и часто к остановкам процесса разливки стали.So, with an increase in the casting speed from 0.8 m / min by 10-20% and an increase in the content of aluminum oxides in the slag of the crystallizer from the initial 3-5% to 15-20%, the work of the mixture with slag significantly worsens - the mixture with slag crumbles, a coarse welt is formed around the perimeter of the mold, the viscosity of the slag increases sharply. The thickness of the slag skull between the walls of the mold and the crystallizing crust of the ingot also increases. This leads to the formation of defects on the surface of the ingot (various cracks and slag inclusions) and often to stops the steel casting process.
Технический эффект при использовании заявляемого состава шлакообразующей смеси заключается в повышении ее ассимилирующей способности (емкости) по отношению к всплывающим из металла оксидам алюминия при увеличении скорости разливки без ухудшения технологических свойств образующегося шлакового расплава. Это приводит к повышению качества поверхности непрерывнолитого слитка, устранению причины «подвисаний» корки слитка и остановок разливки стали.The technical effect when using the inventive composition of the slag-forming mixture is to increase its assimilative ability (capacity) with respect to aluminum oxides floating out of the metal with an increase in casting speed without compromising the technological properties of the resulting slag melt. This leads to an increase in the surface quality of the continuously cast ingot, the elimination of the causes of “hangs” of the ingot crust and stops of casting of steel.
Указанный технический эффект достигается тем, что ингредиенты шлакообразующей смеси, включающей углеродсодержащий материал, фторсодержащий материал, глыбу силикатную, материал на основе окислов кремния и цемент, взяты в следующем соотношении, мас.%:The specified technical effect is achieved by the fact that the ingredients of the slag-forming mixture, including carbon-containing material, fluorine-containing material, silicate block, material based on silicon oxides and cement, are taken in the following ratio, wt.%:
В качестве углеродсодержащего вещества в смеси для кристаллизатора используется графит скрытокристаллический (аморфный) марок ГЛС-2 и 3 (Гост. 5420-74), а в смеси для промковша используется и коксовая пыль установки сухого сушения кокса (ТУ 14-7-115-89).The cryptocrystalline (amorphous) graphite GLS-2 and 3 (Gost. 5420-74) is used as a carbon-containing substance in the mixture for the crystallizer, and the coke dust of the coke dry drying unit (TU 14-7-115-89 )
Фторсодержащий материал используется в виде плавикошпатового флюоритового концентрата (гост. 29219-91), глыба силикатная - по ГОСТ 13079-81, цемент (портландцемент или шлакопортландцемент) по ГОСТ 10178-85.Fluorine-containing material is used in the form of fluorspar fluorite concentrate (GOST. 29219-91), silicate block - in accordance with GOST 13079-81, cement (Portland cement or slag Portland cement) in accordance with GOST 10178-85.
Материал на основе окислов кремния применяется в виде концентрата кварцевого (гост. 9077-82), кварцевых или формовочных песков (гост. 2138-91).The material based on silicon oxides is used in the form of quartz concentrate (GOST. 9077-82), quartz or molding sands (GOST. 2138-91).
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого состава шлакообразующей смеси с признаками известных технических решений. На основании этого анализа можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям «изобретательский уровень» и «новизна».Analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinctive features of the claimed composition of the slag-forming mixture with the signs of known technical solutions. Based on this analysis, we can conclude that the claimed technical solution meets the criteria of "inventive step" and "novelty."
При содержании в смеси углеродсодержащего материала менее 6% ухудшаются условия утепления зеркала металла, а при его содержании более 10% возникает опасность существенного науглероживания металла, что нежелательно, например, для низкоуглеродистых сталей.If the content of the carbon-containing material in the mixture is less than 6%, the conditions for the warming of the metal mirror worsen, and if it contains more than 10%, there is a risk of significant carburization of the metal, which is undesirable, for example, for low-carbon steels.
При содержании в смеси фторсодержащего материала менее 18% и глыбы силикатной менее 24% резко повышаются температура плавления и вязкость шлаковых расплавов смесей, ассимилирующая их способность снижается. На поверхности отлитых слитков появляются крупные шлаковые включения. При содержании фторсодержащего материала более 22% и глыбы силикатной более 30% температура плавления и вязкость шлакового расплава смеси понижаются настолько, что следы качания кристаллизатора на поверхности отлитых слитков становятся очень глубокими, такими, что по этим следам появляются поперечные трещины.When the fluorine-containing material in the mixture is less than 18% and the silicate block is less than 24%, the melting temperature and viscosity of the slag melts of the mixtures sharply increase, their assimilative ability decreases. Large slag inclusions appear on the surface of cast ingots. When the content of fluorine-containing material is more than 22% and the block of silicate is more than 30%, the melting temperature and viscosity of the slag melt of the mixture decrease so much that the traces of the mold swing on the surface of the cast ingots become very deep, such that transverse cracks appear on these traces.
Пределы содержания материала на основе окислов кремния в количестве 2-6% и цемента в количестве 33-51% подобраны с учетом получения требуемых физико-химических свойств смесей и образующихся шлаков с высокой ассимилирующей способностью и удовлетворительных смазывающих свойств при отсутствии поверхностных дефектов на слитках или их минимальном количестве и незначительных по величине.The limits of the content of the material based on silicon oxides in the amount of 2-6% and cement in the amount of 33-51% are selected taking into account the required physicochemical properties of the mixtures and the resulting slags with high assimilating ability and satisfactory lubricating properties in the absence of surface defects on ingots or their minimum quantity and insignificant in size.
Шлакообразующая смесь оптимального состава для кристаллизатора и промежуточного ковша содержит 8% графита аморфного, 20% плавикошпатового концентрата, 27% глыбы силикатной, 4% концентрата кварцевого или песка формовочного и 41% цемента. Для удешевления смеси при использовании ее в промковше используется коксовая пыль УСТК в аналогичных количествах.The slag-forming mixture of the optimal composition for the mold and the intermediate ladle contains 8% amorphous graphite, 20% fluor-spar concentrate, 27% silicate block, 4% quartz or molding sand concentrate and 41% cement. To reduce the cost of the mixture when used in the trash bucket, coke dust USST in similar quantities is used.
Конкретные примеры с граничными №1 и 2 и средними №3 и 4 (смеси оптимального состава) значениями содержаний ингредиентов новой смеси и средним №5 значением содержания ингредиентов известной смеси (пат. РФ №2165822 - прототип) представлены в таблице 1.Specific examples with boundary No. 1 and 2 and average No. 3 and 4 (mixture of optimal composition) values of the contents of the ingredients of the new mixture and average No. 5 of the contents of the ingredients of the known mixture (US Pat. RF No. 21585822 - prototype) are presented in table 1.
Смеси №1-4 испытали при разливке сталей с содержанием углерода 0,05-0,78%. Скорость разливки составляла 0,90-0,95 м/мин.Mixtures No. 1-4 were tested in the casting of steels with a carbon content of 0.05-0.78%. The casting speed was 0.90-0.95 m / min.
Пример 1. При использовании смеси №1 в кристаллизаторе образовывался рант толщиной не более 1,5 мм. Подвисаний (прилипаний) корки слитка не было. Трещин и шлаковых включений на поверхности слитков не обнаружено. На поверхности шлакового расплава в промковше отмечены отдельные аморфного типа шлаковые сгустки.Example 1. When using mixture No. 1 in the mold, a welt was formed with a thickness of not more than 1.5 mm. There was no freezing (sticking) of the ingot crust. No cracks and slag inclusions were found on the surface of the ingots. On the surface of the slag melt in the bucket there are individual amorphous-type slag clots.
Пример №2. При использовании смеси №2 в кристаллизаторе рант не образовывался, но происходило незначительное протекание шлака на поддон, которое не повлияло на распыление воды форсунками. Дефектов (трещин и шлаковых включений) на поверхности слитков не обнаружено. Шлак в промковше был жидким.Example No. 2. When using mixture No. 2 in the mold, the welt was not formed, but there was a slight leakage of slag on the pallet, which did not affect the atomization of water by nozzles. No defects (cracks and slag inclusions) were found on the surface of the ingots. Slag in the tundish was liquid.
Пример 3. При использовании смеси №3 ни образования ранта, ни комкования смеси со шлаком, ни протекания шлака на поддон не происходило. Шлак в промковше был жидкоподвижным. Поверхность слитков была без дефектов.Example 3. When using the mixture No. 3, neither the formation of welt, nor clumping of the mixture with slag, nor the flow of slag on the pallet occurred. Slag in the tundish was fluid-moving. The surface of the ingots was free of defects.
Во всех опытах со смесями №1 и 3 в случаях использования пыли УСТК вместо аморфного графита поведение шлакового расплава на поверхности металла в промежуточном ковше практически не отличалось.In all experiments with mixtures Nos. 1 and 3, in the cases of using the dust of the CCCT instead of amorphous graphite, the behavior of the slag melt on the metal surface in the intermediate ladle was practically the same.
Для сравнительных промышленных испытаний использовали оптимальные составы заявляемых смесей №3 и 4 и оптимальный состав №5 известной смеси (по прототипу) (см. таблицу).For comparative industrial tests used the optimal composition of the inventive mixtures No. 3 and 4 and the optimal composition No. 5 of the known mixture (prototype) (see table).
Сравнительные испытания смесей проводили при разливке низкоуглеродистых, углеродистых и низколегированных сталей. Размер кристаллизаторов составлял 250×750...1350 мм. Скорость разливки составляла 0,85-1,05 м/мин, со смесью №3 и 4 было отлито около 511 тыс. тонн, а со смесью №5 - 490 тыс. тонн стали.Comparative tests of mixtures were carried out during the casting of low carbon, carbon and low alloy steels. The size of the molds was 250 × 750 ... 1350 mm. The casting speed was 0.85-1.05 m / min, about 511 thousand tons were cast with a mixture of No. 3 and 4, and 490 thousand tons of steel with a mixture of No. 5.
Получены следующие результаты: количество подвисаний корки слитка в пересчете на 1000 плавок при использовании смеси №5 составило 2,14 шт., при использовании новых смесей №3 и 4 подвисания корки слитков отсутствовали.The following results were obtained: the number of hangs of the ingot crust in terms of 1000 heats when using mixture No. 5 was 2.14 pcs., When using new mixtures No. 3 and 4, there were no hangs of the ingot crust.
Количество прорывов корки слитков (аварийная ситуация - остановка разливки стали) в пересчете на 1000 плавок при использовании смеси №5 составило 0,71 шт.; при использовании новых смесей №3 и 4 прорывы корки слитков отсутствовали, а в промежуточном ковше образований шлакометаллических корок (коржей) не наблюдалось.The number of breaks of the peel of the ingots (emergency situation - stopping the casting of steel) in terms of 1000 heats when using mixture No. 5 was 0.71 pcs .; when using new mixtures No. 3 and 4, ingot peel breakouts were absent, and in the intermediate ladle no slag metal crusts (cakes) were observed.
Качество поверхности слитков при использовании новых смесей повысилось: на 1000 погонных метров поверхности слитков обнаружены 3 неметаллических включения с глубиной залегания до 2 мм, а при использовании известной смеси №5 обнаружено 12 неметаллических включений с глубиной залегания до 3 мм.The surface quality of the ingots when using new mixtures improved: per 1000 linear meters of the surface of the ingots 3 non-metallic inclusions with a depth of up to 2 mm were found, and when using the known mixture No. 5, 12 non-metallic inclusions with a depth of up to 3 mm were found.
Положительные результаты производственных испытаний позволяют рекомендовать новую смесь для внедрения в производство.Positive results of production tests allow us to recommend a new mixture for implementation in production.
Технико-экономический эффект от использования шлакообразующей смеси нового состава заключается в возможности увеличения скорости разливки стали до 20% (то есть в возможности увеличения производства отлитой стали), отсутствии подвисания корки слитков и ее прорывов (аварий) и повышении качества поверхности непрерывнолитых слитков.The technical and economic effect of using a new composition of the slag-forming mixture consists in the possibility of increasing the steel casting speed up to 20% (i.e., the possibility of increasing the production of cast steel), the absence of suspension of the ingot crust and its breakthroughs (accidents), and improving the surface quality of continuously cast ingots.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123921/02A RU2311258C2 (en) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Slag-forming mixture for protecting surface of metal in mold at continuous steel casting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123921/02A RU2311258C2 (en) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Slag-forming mixture for protecting surface of metal in mold at continuous steel casting |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005123921A RU2005123921A (en) | 2007-02-20 |
RU2311258C2 true RU2311258C2 (en) | 2007-11-27 |
Family
ID=37863043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005123921/02A RU2311258C2 (en) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Slag-forming mixture for protecting surface of metal in mold at continuous steel casting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2311258C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582417C1 (en) * | 2014-10-08 | 2016-04-27 | Сергей Викторович Прохоров | Slag-forming mixture for continuous steel casting |
-
2005
- 2005-07-27 RU RU2005123921/02A patent/RU2311258C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582417C1 (en) * | 2014-10-08 | 2016-04-27 | Сергей Викторович Прохоров | Slag-forming mixture for continuous steel casting |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005123921A (en) | 2007-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ji et al. | Continuous casting of high-Al steel in Shougang Jingtang steel works | |
KR20180132857A (en) | Gray cast iron inoculant | |
RU2311258C2 (en) | Slag-forming mixture for protecting surface of metal in mold at continuous steel casting | |
CN102773442B (en) | Cast-on method for continuously casting half-rimmed steel | |
RU2371280C1 (en) | Slag-forming mixture for continuous pouring of steel | |
RU2308351C1 (en) | Slag forming mixture for in-mold protection of steel at peritectic conversion during batch continuous casting of steel | |
RU2699484C1 (en) | Slag forming mixture for continuous casting of steel | |
RU2352434C2 (en) | Slag-forming mixture for metal surface protection in tundish ladle and mold while steel continuous casting | |
RU2380194C2 (en) | Heat insulation slag-generating mixture | |
RU2164191C1 (en) | Slag-forming mixture for steel continuous casting | |
Larrañaga et al. | Gray Cast Iron with High Austenite-to-Eutectic Ratio Part II–Increasing the Austenite-to-Eutectic Ratio through Austenite Nucleation | |
RU2238820C1 (en) | Slag-forming mix for continuously casting steel | |
SU1761378A1 (en) | Slag-forming material for continuous casting of aluminium- containing steels | |
RU2165822C1 (en) | Slag-forming mixture for steel continuous casting | |
RU2378085C1 (en) | Slag-forming mixture for steel continuous casting | |
SU1167210A1 (en) | Slag-forming mixture for steel teeming | |
RU2582417C1 (en) | Slag-forming mixture for continuous steel casting | |
RU2311987C2 (en) | Slag forming mixture for insulation of metal in intermediate ladle | |
RU2214888C2 (en) | Slag forming mixture | |
KR20010027741A (en) | Method for continuous casting of high carbon alloy steel | |
RU2403124C1 (en) | Granulated slag-forming mix for continuous steel casting | |
RU2169633C1 (en) | Slag forming mixture for continuous steel casting | |
RU2430809C1 (en) | Slag-forming mixture for continuous rail steel casting | |
RU2315680C2 (en) | "melting on melting" method for continuous casting of steel onto slab and bloom blanks | |
Yulong et al. | Steel Ingot Teeming |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090728 |