SU1057180A1

SU1057180A1 - Exothermal slag-forming mixture

Info

Publication number: SU1057180A1
Application number: SU792859950A
Authority: SU
Inventors: Вадим Григорьевич Антипин; Николай Федорович Бахчеев; Сергей Михайлович Швейкин; Василий Федорович Коротких; Валерий Павлович Ногтев; Геннадий Георгиевич Чугунников
Priority date: 1979-12-26
Filing date: 1979-12-26
Publication date: 1983-11-30

Abstract

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ дл разливки спокойной стали в изложницы сверху, содержаща алюминиевый порошок, окислитель , силикатную глыбу, плавиковый шпат и доменный шлак, отличающа с тем, что, с целью снижени стоимости смеси и улучшени санитарно-гигиенических условий, она содержит в качестве окислител низкосернистый железорудный концентрат при следуюшем соотношении ингредиентов, мае. %: Алюминиевый порошок 10-15 Низкосернистый железорудный концентрат20-25 Силикатна глыба20-25 Плавиковый шпат18-22 Доменный шлак 20-25An exothermic slag-forming mixture for casting quiescent steel into molds on top, containing aluminum powder, oxidizer, silicate lump, fluorspar and blast furnace slag, which in order to reduce the cost of the mixture and improve hygiene and sanitary conditions, it contains an oxidizer in order to reduce the cost of the mixture and improve sanitary and hygienic conditions. iron ore concentrate with the following ratio of ingredients, May. %: Aluminum powder 10-15 Low-sulfur iron ore concentrate20-25 Silicate granule 20-25 Fluor spar18-22 Blast-furnace slag 20-25

Description

ел Изобретение относитс к черной металлургии , а именно к обработке стали шлаковыми смес ми, и может быть использовано при спокойных разливках сталей в изложницы сверху. Известны экзотермические шлакообразующие смеси, состо щие из стальных окислителей (натриева селитра), восстановителей , (силикокальций, ферросилиций), наполнителей и разжижителей 1. Недостатками перечисленных смесей вл ютс сложность составй, токсичность (при разложении натриевой селитры выдел ютс токсичные окислы азота ) и высока стоимость смесей (до 5-6 руб. йа 1 т стали). Известна экзотермическа шлакообразующа смесь, используема на Магнитогорском комбинате при разливке спокойных сталей. Смесь состоит из алюминиевого порошка, марганцевой руды, силиката натри , плавикового шпата и доменного шлака 2. Однако указанна смесь вл етс дорогой , так как содержит большое количество алюминиевого порошка и дефицитную марганцевую руду, и токсичной (в процессе разливки стали при разложении марганцевой руды выдел ютс вредные дл орга изма человека легколетучие окислы марганца ). Кроме того, в некоторых случа х Нежелателен переход в сталь восстановленного из шлакообразующей смеси марганца , так как это приводит к непопаданию в заданный химический состав. Цель изобретени - снижение стоимости экзотермической шлакообразуюш,ей смеси и улучшение санитарно-гигиенических условий при разливке стали через шлак. Поставленна цель достигаетс за счет использовани экзртермической шлакообразуюш ,ей смеси, содержаш,ей алюминиевый порошок, силикатную глыбу, плавиковый шпат, доменный шлак и в качестве окислител - низкосернистый железорудный концентрат при следующем соотношении ингредиентов, мае, %: Алюминиевый порошок10-15 Низкосернистый железорудный концентрат20-25 Силикатна глыба20-25 Плавиковый щпат18-22 Доменный шлак20-25 Температура начала и конца плавлени щлакообразующей смеси составл ет 11801200°С , а в зкость при температурах разливки стали составл ет 2-5 П. При содержании в шлакообразующей экзотермической смеси (ЭШС) алюминиевого порошка менее выдел ющегос тепла от экзотермических реакций окислени алюмини в начальный период слива металла в изложницу Недостаточно, что отрицательНо сказываетс на качестве металла . Данные по составу и свойствам испытуемых смесей представлены в таблице.The invention relates to ferrous metallurgy, namely, the treatment of steel with slag mixtures, and can be used for quiet casting of steel into molds from above. Exothermic slag-forming mixtures are known, consisting of steel oxidizers (sodium nitrate), reducing agents, (silicocalcium, ferrosilicon), fillers, and thinners 1. The disadvantages of these mixtures are complexity, toxicity (toxic decomposition of sodium nitrate causes toxic oxides of nitrogen) and high the cost of mixtures (up to 5-6 rubles. 1 t of steel). A known exothermic slag-forming mixture is used at the Magnitogorsk Combine when casting calm steels. The mixture consists of aluminum powder, manganese ore, sodium silicate, fluorspar and blast furnace slag 2. However, this mixture is expensive because it contains a large amount of aluminum powder and scarce manganese ore, and toxic (during the process of pouring steel during the decomposition of manganese ore, harmful volatile manganese oxides harmful to the human body). In addition, in some cases, it is not desirable to transfer manganese from the slag-forming mixture into steel, since this leads to a failure to reach a given chemical composition. The purpose of the invention is to reduce the cost of exothermic slag-forming, her mixture and the improvement of sanitary and hygienic conditions when casting steel through slag. The goal is achieved through the use of exothermic slag-forming, her mixture contains aluminum powder, silicate lump, fluorspar, blast-furnace slag, and low-sulfur iron ore concentrate as an oxidizer in the following ratio of ingredients, May,%: Aluminum powder 10-15 iron-ore concentrate -25 Silicate block 20-25 Fluoric disperser 18-22 Blast furnace slag 20-25 The temperature of the beginning and end of the melting of the slag-forming mixture is 11801200 ° C, and the viscosity at casting temperatures of steel is 2-5 is a P. When the content of the slagging exothermic mixture (ESW) aluminum powder less of generated heat by the exothermic oxidation reaction of aluminum in the initial period of discharge of metal into the mold is insufficient, that is detrimental to a metal. Data on the composition and properties of the tested mixtures are presented in the table.

Известный 20 23 Предлагаемый 12,5 22,5 118020 20 25 27,5 1120115020 20 1170118011901190118011801200 Достаточна 1150 Недостаточна 1180 Недостаточна 1190 Достаточна 1200 То-же II 1220 1230 1200 1200The well-known 20 23 The proposed 12.5 22.5 118020 20 25 27.5 1120115020 20 1170118011901190118011801200 Sufficient 1150 Insufficient 1180 Insufficient 1190 Sufficient 1200 Same II 1220 1230 1200 1200

При содержании в ЭШС алюмини более 15% (пример 6) образуетс избыток горючего , что приводит к увеличению стоимости смеси.When the content of aluminum in the ESW is more than 15% (Example 6), an excess of fuel is formed, which leads to an increase in the cost of the mixture.

При содержании в ЭШС низкосерйистого железорудного концентрата менее 20% (пример 2) образуетс недостаток окислител дл полного сгорани алюминиевого порошка. В смес х используют низкосернистый железорудный концентрат фракции 0-0,2 мм Соколовско-Сарбайского горнообогатительного комбината (содержание высших окислов железа не менее 60%, серы - не более 0,27%).When the content of low sulfur iron ore concentrate in the ECS is less than 20% (Example 2), there is a lack of an oxidizing agent for the complete combustion of the aluminum powder. In mixtures, low-sulfur iron ore concentrate of a 0-0.2 mm fraction is used by the Sokolov-Sarbai Mining and Processing Plant (the content of higher iron oxides is not less than 60%, sulfur is not more than 0.27%).

При содержании в ЭШС низкосернистого железорудного концентрата более 25% (пример 7) образуетс избыток окислител , повышаетс температура плавлени смеси , возможно загр знение металлов оксидами .When the content of low-sulfur iron ore concentrate in the ECS is more than 25% (Example 7), an excess of oxidizing agent is formed, the melting point of the mixture increases, and the metal may be contaminated with oxides.

При содержании в ЭШС плавикового шпата ниже 18%, доменного шлака и силикатной глыбы ниже 20% ухудшаютс в зкостные свойства шлакообразуюшей смеси.When fluorspar content in the ESW is below 18%, blast furnace slag and silicate lump below 20%, the viscosity of the slag-forming mixture deteriorates.

При содержании в ЭШС плавикового шпата более 22%, доменного шлака и силикатной глыбы более 25% повышаетс температура Начала и конца плавлени смеси.When the content of fluorspar in the ESW is more than 22%, blast furnace slag and silicate lump more than 25%, the temperature of the beginning and end of the mixture melting increases.

Состав смеси и пределы содержаний ее ингредиентов определены из услови достаточной термичности и невысокой при этом температуры начала и конца плавлени ЭШС. Такие услови обеспечивают быструю скорость формировани жидкой ЭШС дл предупреждени загр знени неметаллическими шлаковыми включени ми данной части слитка в услови х скоростной разливки спокойной стали.The composition of the mixture and the limits of the contents of its ingredients are determined from the condition of sufficient terminality and the low temperature of the onset and end of the melting of the ESW. Such conditions provide a fast rate of formation of a liquid ECS to prevent contamination by non-metallic slag inclusions of this part of the ingot under conditions of high-speed casting of quiescent steel.

Оптимальный состав ЭШС (пример 9) содержит,: алюминиевый порошок 12,5 низкозернистый железорудный концентрат, 22,5 , плавиковый шпат 20; доменный гранулированный шлак 22,5; силикатна глыба 22,5.The optimal composition of the ESW (example 9) contains: aluminum powder 12.5 low-grained iron ore concentrate, 22.5, fluorspar 20; granulated blast furnace slag 22.5; silicate lump 22.5.

На плавках с разливкой металла сверху через известную смесь (пример 1) в одну изложницу загружают шлакообразуюшуюс смесь по изобретению. Расход смесей одинаковый и составл ет 3,2 кгт стали. In melts with metal casting from above, the slag-forming mixture according to the invention is loaded into one mold through a known mixture (Example 1). The consumption of the mixtures is the same and amounts to 3.2 kg. Of steel.

0 В процессе разливки стали из изложниц с предлагаемой смесью дымовыделений значительно меньше, чем из изложниц с известной смесью.0 In the process of casting steel from the molds with the proposed mixture of smoke emissions, much less than from the molds with the known mixture.

Дл металлографического исследовани 5 из сл бов сравниваемых слитков вырезают пробы металла с различных горизонтов. Качество макроструктуры, чистота по неметаллическим включени м и химическа неоднородность одинаковые.For the metallographic study, 5 of the slabs of the compared ingots are cut out metal samples from different horizons. The quality of the macrostructure, the purity of non-metallic inclusions and chemical heterogeneity are the same.

Данные опытов позвол ют провести ис пытани в опытно-промыш.ленном масштабе . С экзотермической смесью по изобретению разлили 58 тыс. т спокойных сталей (20 сц, 20 кот, 10 СП, стЗсп и 08Ю).Experimental data allow testing at a pilot scale. With the exothermic mixture according to the invention, 58 thousand tons of calm steels were cast (20 sc, 20 cat, 10 JV, hfd and 08U).

Качество металла оценивают по нали5 чию поверхностных дефектов на сл бовых заготовках. Качество поверхности опытного и контрольного металла одинаковое. Механические свойства готовой продукции наход тс на одном уровне.The quality of the metal is evaluated for the presence of surface defects on slab billets. The surface quality of the test and reference metal is the same. The mechanical properties of the finished product are on the same level.

Экономический эффект за счет снижени 0 в экзотермической смеси количества алюминиевого порошка и использовани низкосернистого железорудного концентрата вместо марганцевой руды составл ет соответственно 0,05 и 0,02 руб. на 1 т стали.The economic effect of reducing the amount of aluminum powder in an exothermic mixture and using low-sulfur iron ore concentrate instead of manganese ore is 0.05 and 0.02 rubles, respectively. per 1 ton of steel.

При выплавке 1 млн. тонн стали эко5 номи за 1 год составит 70 тыс. руб.When smelting 1 million tons of steel, eco-nomi for 1 year will amount to 70 thousand rubles.

Claims

EXOTHERMIC SLAG-FORMING MIXTURE for casting mild steel into molds from above, containing aluminum powder, oxidizing agent, silicate block, fluorspar and blast furnace slag, characterized in that, in order to reduce the cost of the mixture and improve sanitary and hygienic conditions, it contains low-sulfur oxide as an oxidizing agent concentrate in the following ratio of ingredients, May. %:

Aluminum powder 10-15 Low sulfur iron 20-25 ore concentrate Silicate block 20-25 Fluorspar 18-22 Blast furnace slag 20-25 ω s