RU2613804C1 - Slag-forming mix for continuous steel casting with high aluminium content - Google Patents

Slag-forming mix for continuous steel casting with high aluminium content Download PDF

Info

Publication number
RU2613804C1
RU2613804C1 RU2015151860A RU2015151860A RU2613804C1 RU 2613804 C1 RU2613804 C1 RU 2613804C1 RU 2015151860 A RU2015151860 A RU 2015151860A RU 2015151860 A RU2015151860 A RU 2015151860A RU 2613804 C1 RU2613804 C1 RU 2613804C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
steel
content
sco
sio
Prior art date
Application number
RU2015151860A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Зайцев
Алексей Борисович Степанов
Андрей Юрьевич Казанков
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина")
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 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина")
Priority to RU2015151860A priority Critical patent/RU2613804C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2613804C1 publication Critical patent/RU2613804C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal
    • B22D11/108Feeding additives, powders, or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11Treating the molten metal
    • B22D11/111Treating the molten metal by using protecting powders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: slag-forming mix comprising (wt %): carbon (5-8), fluorine (6-9), calcium oxide (30-40), aluminium (10-18), silicon (5-9), sodium (9-12), lithium (3-5), boron (6-10), manganese (1-2) and inevitable impurities (the rest). Steel is provided with an aluminium content of up to 2 wt % at a slag melting temperature 350-400°C below the liquidus temperature of steel and slag viscosity of 0.06-0.25 Pa⋅.
EFFECT: chemical inertness of molten slag-forming mix to liquid steel.
3 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, к составам шлакообразующих смесей, используемых для защиты металла в кристаллизаторе в процессе непрерывной разливки стали, в частности стали с высоким содержанием алюминия (1-2%).The invention relates to the field of ferrous metallurgy, to the compositions of slag-forming mixtures used to protect metal in the mold during the continuous casting of steel, in particular steel with a high aluminum content (1-2%).

Шлакообразующая смесь (ШОС) используется при непрерывной разливке в кристаллизаторе установки непрерывной разливки стали (УНРС) для предотвращения потерь тепла через зеркало металла, защиты стали от вторичного окисления, снижения трения между заготовкой и стенками кристаллизатора, регулирования теплосъема.A slag-forming mixture (SCO) is used during continuous casting in a mold of a continuous steel casting unit (UNRS) to prevent heat loss through a metal mirror, protect steel from secondary oxidation, reduce friction between the workpiece and the walls of the mold, and control heat removal.

Известна шлакообразующая смесь для непрерывной разливки рельсовой стали, включающая аморфный графит, пылевидные отходы производства извести, ферросилиция, алюминия, соду кальцинированную и криолит при соотношении компонентов, мас.%:Known slag-forming mixture for continuous casting of rail steel, including amorphous graphite, pulverized waste production of lime, ferrosilicon, aluminum, soda ash and cryolite with a ratio of components, wt.%:

Figure 00000001
Figure 00000001

обеспечивающих основность (CaO/SiO2) - 0,6-0,9 и следующий химический состав шлакообразующей смеси, мас.%:providing basicity (CaO / SiO 2 ) - 0.6-0.9 and the following chemical composition of the slag-forming mixture, wt.%:

Figure 00000002
Figure 00000002

Технический результат - повышение качества стали за счет улучшения макроструктуры, снижение загрязненности стали неметаллическими включениями и уменьшение отбраковки непрерывно литых заготовок по поверхностным дефектам за счет улучшения смазки кристаллизатора расплавленной ШОС (Патент RU 2260494, МПК B22D 11/108, опубликован 20.09.2005).The technical result is an increase in the quality of steel by improving the macrostructure, reducing the contamination of steel by non-metallic inclusions and reducing the rejection of continuously cast billets on surface defects due to improved lubrication of the molten SCO mold (Patent RU 2260494, IPC B22D 11/108, published September 20, 2005).

Недостаток известной ШОС заключается в высоком содержании SiO2. При таком содержании диоксида кремния протекает интенсивное химическое взаимодействие с жидким металлом, обладающим высокой концентрацией алюминия (1-2 мас.%), что приводит к существенному изменению химического состава и физико-химических свойств исходной шлакообразующей смеси.A disadvantage of the known SCO is the high content of SiO 2 . At such a content of silicon dioxide, intense chemical interaction with a liquid metal having a high aluminum concentration (1-2 wt.%) Occurs, which leads to a significant change in the chemical composition and physicochemical properties of the initial slag-forming mixture.

Известна шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали, полученная смешением аморфного графита, фторсодержащего вещества и материалов, содержащих окислы кремния, алюминия и щелочных металлов, которая имеет основность (CaO/SiO2) 0,5-1,1 и следующий химический состав, мас.%:Known slag-forming mixture for continuous casting of steel, obtained by mixing amorphous graphite, fluorine-containing substances and materials containing oxides of silicon, aluminum and alkali metals, which has a basicity (CaO / SiO 2 ) of 0.5-1.1 and the following chemical composition, wt. %:

CC 14,0-20,014.0-20.0 CaOCao 19,0-31,019.0-31.0 SiO2 SiO 2 28,0-38,028.0-38.0 Al2O3 Al 2 O 3 3,0-8,03.0-8.0 FF 4,0-9,04.0-9.0 (Na++K+)(Na + + K + ) 4,0-8,04.0-8.0

при этом в качестве материалов, содержащих окислы кремния, алюминия и щелочных металлов, смесь содержит полевошпатовую смесь, соду кальцинированную, тонкомолотый кварцит и цемент при следующем соотношении компонентов, мас.%:while as materials containing oxides of silicon, aluminum and alkali metals, the mixture contains feldspar mixture, soda ash, finely ground quartzite and cement in the following ratio, wt.%:

Аморфный графитAmorphous graphite 19-2619-26 Фторсодержащее веществоFluorine-containing substance 13-1713-17 Полевошпатовая смесьFeldspar mixture 15-2015-20 Сода кальцинированнаяSoda ash 3-83-8 Тонкомолотый кварцитFine quartzite 11-1511-15 ЦементCement ОстальноеRest

Техническими результатами изобретения-аналога являются: повышение качества стали за счет улучшения макроструктуры, снижение загрязненности стали неметаллическими включениями и уменьшение отбраковки непрерывно литых заготовок по поверхностным дефектам за счет улучшения смазки кристаллизатора расплавленной ШОС (Патент RU 2430808, МПК B22D 11/111, опубликован 10.10.2011).The technical results of the analogue invention are: improving the quality of steel by improving the macrostructure, reducing the pollution of steel by non-metallic inclusions and reducing the rejection of continuously cast billets on surface defects due to improved lubrication of the mold of the molten SCO (Patent RU 2430808, IPC B22D 11/111, published 10.10. 2011).

Недостатком известной ШОС, также является высокое содержание SiO2. Применение данной ШОС не подходит для сталей с высокой концентрацией алюминия, так как происходит многократное падение концентрации у SiO2 (до 3-5%) и ее рост у Al2O3 (до 35-40%). Таким образом, исходные физико-химические свойства, включая температуру плавления и вязкость, которые достигались подборкой, в определенном соотношении, различных флюсующих фторсодержащих компонентов, а также необходимой концентрацией щелочных оксидов, будут существенно изменяться.A disadvantage of the known SCO is also a high content of SiO 2 . The use of this SCO is not suitable for steels with a high concentration of aluminum, since there is a multiple decrease in the concentration of SiO 2 (up to 3-5%) and its growth in Al 2 O 3 (up to 35-40%). Thus, the initial physicochemical properties, including the melting temperature and viscosity, which were achieved by selection, in a certain ratio, of various fluxing fluorine-containing components, as well as the necessary concentration of alkaline oxides, will vary significantly.

Известна шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали, полученная смешением плавикового шпата, графита, кварца пылевидного, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит соду техническую, сиенитовый концентрат, коксовую пыль, карбонат лития, мел технический, окись магния, шлак производства феррохрома, силикатную глыбу, колеманит, микрокальцит и цемент, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known slag-forming mixture for continuous casting of steel, obtained by mixing fluorspar, graphite, silica fume, characterized in that it additionally contains technical soda, syenite concentrate, coke dust, lithium carbonate, technical chalk, magnesium oxide, slag from ferrochrome production, silicate block, colemanite, microcalcite and cement, in the following ratio of components, wt.%:

Плавиковый шпатFluorspar 10,0-25,010.0-25.0 ГрафитGraphite 0,1-6,00.1-6.0 Кварц пылевидныйDust Quartz 10,0-24,010.0-24.0 Сода техническаяTechnical soda 1,0-17,01,0-17,0 Сиенитовый концентратSyenite concentrate 2,0-24,02.0-24.0 Коксовая пыльCoke dust 1,0-6,01.0-6.0 Карбонат литияLithium carbonate 1,0-5,01.0-5.0 Мел техническийChalk technical 3,0-23,03.0-23.0 Окись магнияMagnesium oxide 0,5-5,00.5-5.0

один или несколько компонентов из группы:one or more components from the group:

Шлак производства феррохромаFerrochrome slag 30,0-45,030.0-45.0 Силикатная глыбаSilicate block 4,0-12,04.0-12.0 КолеманитColemanite 2,0-15,02.0-15.0 Микрокальцит не болееMicrocalcite no more 18,018.0 ЦементCement Остальное,Rest,

при этом она имеет следующий химический состав, мас.%:however, it has the following chemical composition, wt.%:

C свободныйC free 0,5-8,00.5-8.0 SiO2 SiO 2 21,0-42,021.0-42.0 Al2O3 Al 2 O 3 0,5-12,00.5-12.0 CaOCao 23,0-52,023.0-52.0 MgOMgO 0,5-10,00.5-10.0 R2OR 2 O 1,0-15,01.0-15.0 FF 1,0-13,01.0-13.0 Li2OLi 2 O не более 3,0no more than 3.0 B2O3 B 2 O 3 не более 5,0no more than 5,0 Неизбежные примесиInevitable impurities ОстальноеRest

Основность шлакообразующей смеси соответствует диапазону 0,85-1,25.The basicity of the slag-forming mixture corresponds to the range of 0.85-1.25.

Технический результат - повышение качества стали в результате улучшения ее макроструктуры, снижения загрязненности неметаллическими включениями, уменьшения количества поверхностных дефектов за счет улучшения смазки и теплоотвода в кристаллизаторе, применительно к различным группам марок сталей и типам УНРС (Патент RU 2555277, МПК B22D 11/111, опубликован 10.07.2015).The technical result is an increase in the quality of steel as a result of improving its macrostructure, reducing contamination with non-metallic inclusions, reducing the number of surface defects due to improved lubrication and heat removal in the mold, as applied to various groups of steel grades and types of UNRS (Patent RU 2555277, IPC B22D 11/111, published July 10, 2015).

Недостатком известной шлакообразующей смеси также является высокая химическая активность SiO2. Использование данной смеси при непрерывной разливки стали с высокой концентраций алюминия приводит к серьезному изменению химического состава смеси и ее физико-химических свойств. Повышение температуры плавления ШОС, а также выделение кристаллических фаз при более высоких температурах (выше 1300°С) изменяют значения вязкости и смазывающие свойства смеси, что повышает вероятность образования поверхностных трещин и аварийной остановки процесса непрерывной разливки по причине прорыва металла.A disadvantage of the known slag-forming mixture is also the high chemical activity of SiO 2 . The use of this mixture in the continuous casting of steel with high aluminum concentrations leads to a serious change in the chemical composition of the mixture and its physicochemical properties. An increase in the melting temperature of the SCO, as well as the precipitation of crystalline phases at higher temperatures (above 1300 ° C), change the viscosity and lubricating properties of the mixture, which increases the likelihood of surface cracks and an emergency stop of the continuous casting process due to metal breakthrough.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали, содержащая, мас.%: CaO 10-35, SiO2 10-40, Al2O3 до 12, MgO до 4, MnO до 4, B2O3 до 6, Na2O+K2O+Li2O 4-15, Cсвоб 2-12, FeO до 3, F 6-10. Часть CaO введена в виде добавки CaCO3 1-10%, что приводит к улучшению защиты разливаемого металла от взаимодействия с воздухом за счет встречного потока CO, проведению спокойного расплавления шлакообразующей смеси без вспенивания шлака и смешивания с твердой шлакообразующей смесью. Уровень зачистки снижается на 10-15 кг/т, увеличивается выход высшей группы качества поверхности на 10-15% (Патент RU 2245756, МПК В22D 11/08, B22D 11/111, опубликован 10.02.2005 - прототип).The closest analogue of the claimed invention is a slag-forming mixture for continuous casting of steel, containing, wt.%: CaO 10-35, SiO 2 10-40, Al 2 O 3 to 12, MgO to 4, MnO to 4, B 2 O 3 to 6, Na 2 O + K 2 O + Li 2 O 4-15, C free 2-12, FeO up to 3, F 6-10. Part of CaO is introduced in the form of CaCO 3 additive of 1-10%, which leads to improved protection of the poured metal from interaction with air due to the oncoming CO stream, conducting a smooth melting of the slag-forming mixture without foaming slag and mixing with the solid slag-forming mixture. The cleaning level is reduced by 10-15 kg / t, the yield of the highest surface quality group is increased by 10-15% (Patent RU 2245756, IPC B22D 11/08, B22D 11/111, published on 02/10/2005 - prototype).

Недостаток известной ШОС состоит в том, что дан слишком широкий диапазон содержания SiO2 от 10 до 40%. Причем, нижний предел концентрации SiO2 (10% масс.) превышает равновесное значение с химическим потенциалом кислорода в системе металл-шлак, определяемое содержанием алюминия (1-2%). Дано суммарное содержание оксидов щелочных металлов, хотя они влияют не только на такие физико-химические свойства как вязкость и поверхностное натяжение, но и на характер кристаллизации ШОС, что определяет смазывающие и теплофизические свойства, а также толщину шлакового гарнисажа на стенках кристаллизатора. Их влияние различное и имеет экстремальный вид. Поэтому превышение оптимальной концентрации приводит к обратному эффекту.A disadvantage of the known SCO is that a too wide range of SiO 2 contents is given from 10 to 40%. Moreover, the lower limit of the concentration of SiO 2 (10% wt.) Exceeds the equilibrium value with the chemical potential of oxygen in the metal-slag system, determined by the aluminum content (1-2%). The total content of alkali metal oxides is given, although they affect not only physicochemical properties such as viscosity and surface tension, but also the nature of the SCO crystallization, which determines the lubricating and thermophysical properties, as well as the thickness of the slag skull on the walls of the mold. Their influence is different and has an extreme look. Therefore, exceeding the optimal concentration leads to the opposite effect.

Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении химической инертности расплавленной ШОС к жидкой стали с высоким содержанием алюминия, с одновременным обеспечением необходимых физико-химических свойств расплавленного шлака. Обеспечиваются: значения вязкости в рекомендуемом интервале (от 0,06 до 0,25 Па⋅с), температуры плавления на 350-400°C ниже температуры ликвидуса сталей с высоким содержанием алюминия (>1%).The technical result of the claimed invention is to ensure the chemical inertness of the molten SCO to liquid steel with a high aluminum content, while ensuring the necessary physicochemical properties of the molten slag. Provided: viscosity values in the recommended range (from 0.06 to 0.25 Pa 0,2s), a melting point 350-400 ° C lower than the liquidus temperature of steels with a high aluminum content (> 1%).

Указанный технический результат достигается тем, что шлакообразующая смесь на базе CaO-Al2O3 для непрерывной разливки стали с высокой концентрацией алюминия до 2 мас.%, содержащая углерод, фтор, окислы кальция, алюминия, кремния, натрия, лития, бора, марганца, согласно изобретению, имеет следующий химический состав, мас.%:The specified technical result is achieved in that a slag-forming mixture based on CaO-Al 2 O 3 for continuous casting of steel with a high concentration of aluminum up to 2 wt.%, Containing carbon, fluorine, oxides of calcium, aluminum, silicon, sodium, lithium, boron, manganese , according to the invention, has the following chemical composition, wt.%:

CC 5-85-8 CaOCao 30-4030-40 Al2O3 Al 2 O 3 10-1810-18 SiO2 SiO 2 5-95-9 Na2ONa 2 O 9-129-12 Li2OLi 2 O 3-53-5 FF 6-96-9 B2O3 B 2 O 3 6-106-10 MnOMnO 1-21-2 Неизбежные примесиInevitable impurities ОстальноеRest

Для обеспечения необходимой химической инертности шлакообразующей смеси, в первую очередь, максимально ограничивали содержание легко восстанавливаемого диоксида кремния (SiO2). Так как кремнезем (SiO2) снижает температуру выделения, долю кристаллических фаз и улучшает смазывающие свойства ШОС, его минимальное содержание ограничено 5%. Содержание Al2O3, SiO2 и CaO подобрано в необходимом соотношении, для обеспечения необходимой температуры плавления ШОС, с учетом максимально возможного ограничения содержания Al2O3, так как увеличение концентрации корунда (Al2O3) повышает склонность ШОС выделению кристаллических соединений. Кроме того, необходимо учитывать, что повышение содержания Al2O3 в расплавленном слое ШОС может происходить в результате ассимиляции неметаллических включений содержащих Аl2O3, в том числе, образующихся в результате вторичного окисления стали. Пониженное содержание кремнезема в ШОС приводит к высокой склонности расплавленного слоя к кристаллизации, что приводит к возникновению шероховатой поверхности шлакового гарнисажа, что существенно снижает его смазывающие свойства, а также величину теплосъема от поверхности кристаллизующегося слитка к стенке кристаллизатора. Для понижения степени развития этого явления, понижения предрасположенности ШОС к кристаллизации в ее состав введен оксид бора. Так как с увеличением содержания оксида бора облегчается его восстановление, содержащимся в стали алюминием (1-2%), его содержание ограничено 10%. Оксид натрия и еще в большей степени оксид лития понижают вязкость шлакового расплава, обеспечивая его инфильтрацию в образующийся зазор между поверхностью затвердевающего слитка и стенкой кристаллизатора. Однако чрезмерное понижение вязкости может приводить к полному протеканию шлака в образующийся зазор, что приводит к нарушению режима непрерывного литья заготовок. Поэтому содержание Na2O и Li2O ограничено диапазонами 9-12% и 3-5% соответственно. Минимальное содержание фтора - 6% обусловлено необходимостью в снижении температуры плавления и обеспечения требуемых значений вязкости. Концентрация фтора ограничена 9%, поскольку с увеличением содержание фторидов повышается предрасположенность жидкого шлака к кристаллизации, а также отрицательное воздействие на окружающую среду из-за образования ряда летучих неблагоприятных фторидов, в том числе фтористого водорода. Содержание в смеси углерода определяется необходимостью получения необходимой скорости ее плавления и компенсации тепловых потерь на плавление ШОС. При концентрации углерода менее 5% скорость плавления слишком велика, а при содержании более 8% увеличивается вероятность науглероживания металла, а также кипения смеси с образованием CO и CO2, что может привести к формированию поверхностных дефектов. В состав разработанной ШОС входит MnO (1-2%) для повышения эффективности окисления содержащегося углерода. При более низком содержании MnO углерод может оставаться и переходить в разливаемый металл, приводя к нежелательному науглероживанию. Напротив, при более высоком содержании MnO в жидком шлаке остается довольно высокое его содержание, что приводит к окислению содержащегося в стали алюминия.To ensure the necessary chemical inertness of the slag-forming mixture, first of all, the content of easily reducible silicon dioxide (SiO 2 ) was maximally limited. Since silica (SiO 2 ) reduces the temperature of separation, the fraction of crystalline phases and improves the lubricating properties of the SCO, its minimum content is limited to 5%. The content of Al 2 O 3 , SiO 2 and CaO is selected in the required ratio to provide the necessary melting point of the SCO, taking into account the maximum possible limitation of the content of Al 2 O 3 , since an increase in the concentration of corundum (Al 2 O 3 ) increases the tendency of SCO to precipitate crystalline compounds . In addition, it must be taken into account that an increase in the Al 2 O 3 content in the molten SCO layer can occur as a result of the assimilation of non-metallic inclusions containing Al 2 O 3 , including those resulting from the secondary oxidation of steel. The reduced silica content in the SCO leads to a high tendency of the molten layer to crystallize, which leads to the appearance of a rough surface of the slag skull, which significantly reduces its lubricating properties, as well as the heat removal from the surface of the crystallizing ingot to the crystallizer wall. To reduce the degree of development of this phenomenon, lower the susceptibility of the SCO to crystallization, boron oxide was introduced into its composition. Since with an increase in the content of boron oxide its reduction is facilitated by aluminum contained in the steel (1-2%), its content is limited to 10%. Sodium oxide and even more lithium oxide lower the viscosity of the slag melt, ensuring its infiltration into the resulting gap between the surface of the solidified ingot and the wall of the mold. However, an excessive decrease in viscosity can lead to complete leakage of slag into the resulting gap, which leads to a violation of the continuous casting process. Therefore, the content of Na 2 O and Li 2 O is limited to the ranges of 9-12% and 3-5%, respectively. The minimum fluorine content of 6% is due to the need to lower the melting temperature and provide the required viscosity values. The fluorine concentration is limited to 9%, since with an increase in the fluoride content, the predisposition of liquid slag to crystallization increases, as well as the negative impact on the environment due to the formation of a number of volatile adverse fluorides, including hydrogen fluoride. The carbon content in the mixture is determined by the need to obtain the necessary rate of its melting and compensation of heat losses on the SCO melting. At a carbon concentration of less than 5%, the melting rate is too high, and at a content of more than 8%, the likelihood of carburization of the metal, as well as boiling of the mixture with the formation of CO and CO 2 , increases, which can lead to the formation of surface defects. The composition of the developed SCO includes MnO (1-2%) to increase the oxidation efficiency of the contained carbon. At a lower MnO content, carbon can remain and pass into the cast metal, leading to undesired carburization. On the contrary, at a higher MnO content in liquid slag, its rather high content remains, which leads to the oxidation of aluminum contained in steel.

Примеры осуществления изобретенияExamples of carrying out the invention

Смеси, составы которых приведены в таблице 1, помещали в никелевый тигель, нагревали в инертной атмосфере аргона в печи сопротивления до температур 1300-1350°C и выдерживали в течение 20 минут до полного расплавления и гомогенизации. После расплавления и охлаждения пробу шлака размельчали, перемешивали с чистым углеродом и определяли химический состав дифракционным рентгеноструктурным методом. После определения состава изготавливали цилиндрический образец и определяли температуру плавления с помощью высокотемпературного микроскопа. Каждую предварительно расплавленную смесь нагревали до температуры 1300°C и определяли вязкость на ротационном вискозиметре. Полученные результаты приведены в таблице 1.The mixtures, the compositions of which are shown in table 1, were placed in a nickel crucible, heated in an inert atmosphere of argon in a resistance furnace to temperatures of 1300-1350 ° C and kept for 20 minutes until complete melting and homogenization. After melting and cooling, the slag sample was crushed, mixed with pure carbon, and the chemical composition was determined by X-ray diffraction method. After determining the composition, a cylindrical sample was prepared and the melting temperature was determined using a high-temperature microscope. Each pre-molten mixture was heated to a temperature of 1300 ° C and the viscosity was determined on a rotational viscometer. The results are shown in table 1.

Из таблицы 1 видно, что каждый из предложенных составов (2-4), в том числе состав-прототип (1), обладает низкой температурой плавления (1088-1105°C) и значениями вязкости в диапазоне (0,125-0,151).From table 1 it is seen that each of the proposed compositions (2-4), including the prototype composition (1), has a low melting point (1088-1105 ° C) and viscosity values in the range (0.125-0.151).

Для определения изменения температуры плавления и вязкости после взаимодействия с жидким металлом во время непрерывной разливки исследовали изменения параметров ШОС после контакта с жидким металлом. Состав стали представлен в таблице 2.To determine the change in the melting temperature and viscosity after interaction with the liquid metal during continuous casting, we studied the changes in the SCO parameters after contact with the liquid metal. The composition of the steel is presented in table 2.

Навеску металла массой 1,5 кг помещали в периклазовый тигель и в инертной атмосфере аргона нагревали в индукционной печи до температуры 1530°C. Затем на мениск металла присаживали навеску шлака массой 0,15 кг. После отдачи смеси на поверхность расплавленного металла выдерживали температуру 1530°C в течение 15 минут, поскольку расчетное время контакта расплавленной ШОС с жидким металлом во время непрерывной разливки стали со скоростью 0,7-0,9 м/мин составляет примерно 10 минут. По истечению 15 минут индуктор выключали и после охлаждения тигля отбирали пробу шлака. Затем определяли температуру плавления и вязкость отобранных проб шлака. Результаты представлены в таблице 3.A metal sample weighing 1.5 kg was placed in a periclase crucible, and in an inert atmosphere of argon was heated in an induction furnace to a temperature of 1530 ° C. Then, a slag mass of 0.15 kg was planted on the meniscus of the metal. After the mixture was transferred to the surface of the molten metal, the temperature was maintained at 1530 ° C for 15 minutes, since the estimated contact time of the molten SCO with liquid metal during continuous casting of steel at a speed of 0.7-0.9 m / min is approximately 10 minutes. After 15 minutes, the inductor was turned off, and after cooling the crucible, a slag sample was taken. Then, the melting temperature and viscosity of the slag samples were determined. The results are presented in table 3.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Из данных таблицы 3 следует, что произошло изменение температуры плавления и вязкости во всех составах. Однако температура плавления в составе 1 (прототип) изменилась до значения, которое значительно выходит за необходимый диапазон (1090-1150°C). Также из-за существенного изменения концентраций компонентов в составе 1 значение вязкости увеличилось с 0,151 Па⋅с до 0,415 Па⋅с, что также превосходит рекомендуемые значения (0,06-0,25 Па⋅с). Так как составы 2-4 обладают удовлетворительной химической инертностью к жидкому металлу, изменения по температуре плавления и вязкости произошли в меньшей степени и их конечные значения находятся в рекомендуемом интервале.From the data of table 3 it follows that there was a change in the melting temperature and viscosity in all compositions. However, the melting temperature in composition 1 (prototype) has changed to a value that significantly goes beyond the required range (1090-1150 ° C). Also, due to a significant change in the concentrations of components in composition 1, the viscosity value increased from 0.151 Pa⋅s to 0.415 Pa⋅s, which also exceeds the recommended values (0.06-0.25 Pa⋅s). Since compositions 2-4 have a satisfactory chemical inertness to liquid metal, changes in the melting temperature and viscosity occurred to a lesser extent and their final values are in the recommended range.

Таким образом, заявляемые смеси составов 2-4 обладают необходимыми физико-химическими свойствами, а химическая инертность позволяет сохранять их значения в требуемом интервале во время непрерывной разливки стали с высоким содержанием алюминия (1-2%).Thus, the inventive mixtures of compositions 2-4 have the necessary physico-chemical properties, and chemical inertness allows you to maintain their values in the required interval during the continuous casting of steel with a high aluminum content (1-2%).

Применение разработанной ШОС при непрерывной разливки стали с высоким содержанием алюминия (1-2%) должно обеспечивать необходимой качество поверхности непрерывнолитого металла в результате сохранения исходных физико-химических свойств в необходимом интервале.The use of the developed SCO for continuous casting of steel with a high aluminum content (1-2%) should provide the necessary surface quality of continuously cast metal as a result of maintaining the initial physicochemical properties in the required interval.

Claims (2)

Шлакообразующая смесь на основе СаО-Al2O3 для непрерывной разливки стали с концентрацией алюминия до 2 мас.%, содержащая углерод, фтор, окислы кальция, алюминия, кремния, натрия, лития, бора и марганца, отличающаяся тем, что она имеет следующий химический состав, мас.%:Slag-forming mixture based on CaO-Al 2 O 3 for continuous casting of steel with an aluminum concentration of up to 2 wt.%, Containing carbon, fluorine, oxides of calcium, aluminum, silicon, sodium, lithium, boron and manganese, characterized in that it has the following chemical composition, wt.%: CC 5-85-8 CaOCao 30-4030-40 Al2O3 Al 2 O 3 10-1810-18 SiO2 SiO 2 5-95-9 Na2ONa 2 O 9-129-12 Li2OLi 2 O 3-53-5 FF 6-96-9 B2O3 B 2 O 3 6-106-10 MnOMnO 1-21-2 Неизбежные примесиInevitable impurities ОстальноеRest
RU2015151860A 2015-12-03 2015-12-03 Slag-forming mix for continuous steel casting with high aluminium content RU2613804C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151860A RU2613804C1 (en) 2015-12-03 2015-12-03 Slag-forming mix for continuous steel casting with high aluminium content

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151860A RU2613804C1 (en) 2015-12-03 2015-12-03 Slag-forming mix for continuous steel casting with high aluminium content

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2613804C1 true RU2613804C1 (en) 2017-03-21

Family

ID=58453204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015151860A RU2613804C1 (en) 2015-12-03 2015-12-03 Slag-forming mix for continuous steel casting with high aluminium content

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613804C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2789622C1 (en) * 2022-03-30 2023-02-06 Общество с ограниченной ответственностью Производственная коммерческая фирма "ТехМет" Active desoxidant-modifier for aluminum alloys and slags

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1761378A1 (en) * 1989-12-19 1992-09-15 Институт черной металлургии Slag-forming material for continuous casting of aluminium- containing steels
US5366535A (en) * 1992-12-07 1994-11-22 Premier Services Corporation Basic tundish covering compound
WO1998025717A1 (en) * 1996-12-11 1998-06-18 Performix Technologies, Ltd. Basic tundish flux composition for steelmaking processes
RU2245756C1 (en) * 2003-09-09 2005-02-10 ОАО Челябинский металлургический комбинат "МЕЧЕЛ" Slag forming composition for steel casting

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1761378A1 (en) * 1989-12-19 1992-09-15 Институт черной металлургии Slag-forming material for continuous casting of aluminium- containing steels
US5366535A (en) * 1992-12-07 1994-11-22 Premier Services Corporation Basic tundish covering compound
WO1998025717A1 (en) * 1996-12-11 1998-06-18 Performix Technologies, Ltd. Basic tundish flux composition for steelmaking processes
RU2245756C1 (en) * 2003-09-09 2005-02-10 ОАО Челябинский металлургический комбинат "МЕЧЕЛ" Slag forming composition for steel casting

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2789622C1 (en) * 2022-03-30 2023-02-06 Общество с ограниченной ответственностью Производственная коммерческая фирма "ТехМет" Active desoxidant-modifier for aluminum alloys and slags

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Park et al. Control of MgO· Al2O3 spinel inclusions in stainless steels
KR102277782B1 (en) Casting powder, casting slag and method for casting steel
AU1416000A (en) Molding powder for continuous casting of steel and method for continuous casting of steel
JP3649153B2 (en) Mold powder for continuous casting
CN105436446A (en) Continuous casting mold flux for high-manganese and high-aluminum steel and preparation method thereof
JP5342296B2 (en) Mold powder for continuous casting of steel
CN107297475B (en) A kind of high alumina steel continuous casting crystallizer Mold Powder Without Fluorine
RU2613804C1 (en) Slag-forming mix for continuous steel casting with high aluminium content
RU2555277C1 (en) Slag-forming mixture for continuous steel pouring
JP3142216B2 (en) Mold powder for continuous casting of steel
JP3107739B2 (en) Premelt flux of powder for continuous casting of steel
US3865578A (en) Composition for treating steels
CN1275628A (en) Aluminium alloy covering slag-cleaning agent
JP7219854B2 (en) Flux added to molten steel contained in a container
JP7284397B2 (en) Mold powder for continuous casting
RU2260494C1 (en) Slag-forming mixture for continuous casting rail steel
RU2605410C1 (en) Slag forming mixture for steel refining
JP3119999B2 (en) Mold powder for continuous casting
RU2436653C1 (en) Slag-forming mixture for continuous casting of rail steel
RU2638721C1 (en) Slag-forming mixture for continuous steel casting
SU1775478A1 (en) Slag-forming mixture
JP7464865B2 (en) Mold powder and method for continuous casting of steel using same
RU2572669C1 (en) Slag-forming mix for continuous steel casting
RU2430809C1 (en) Slag-forming mixture for continuous rail steel casting
RU2378085C1 (en) Slag-forming mixture for steel continuous casting

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20171213

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181204

RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20200220