SU1156843A1 - Экзотермическа смесь дл утеплени головной части слитка - Google Patents

Abstract

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ СЛИТКА, включающа  алюминий, коксик, железорудный концентрат, шамотный порошок и шпакообразующий материал, о т л йч а ющ а   с   тем, что, с. целью повьшени  ее теплоизолирующих свойств, снижени  взрывоопасности, уменьшени  голбвной обрези и повьвпени  выхода годного прокатанного из слитков металла , она дополнительно содержит цинк при следующем соотношении ингредиентов , нас.%: 10-25 Алхквсний 16-24 Коксик 0,1-2,0 Цинк Железорудный (Л 12-16 концентрат Шлакообразующий 8-24 материал Остальное Шамотный порошок ел 9)

Description

1 Изобретение относитс  к разливке стали в слитки, в част 1ости к смес  дл  утеплени  головной части слитко Строение слитка спокойной стали качество и выход годного проката из слитков в значительной степени опре дел ютс  составом используемых дл  утеплени  прибыльной части слитка смесей. Известна экзотермическа  смесь. дл  прибыльной части слитка, содерж ща  , мае.%: Твердый окислитель 25-35 Вермикулит необожженный 45-70 Восстановитель на основе алюмини Остально Недостатками этой смеси  вл ютс  высока  взрывоопасность ее и высока  скорость сгорани  в прибьтьной части, в результате чего не обеспечиваетс  существенное улучшение плотности центральной части крупных слитков. Известна экзотермическа  смесь , дл  обогрева литейных прибылей, содержаща  , мае.%: Алюминиевый порошок19-23 Марганцева  руда 3-5 Окислы железа , 10-15 Криолит 4-6 Огнеупорна  глина -52-55 Св зующее3-5 Недостатками этой смеси  вл етс то, что после сгорани  смеси на по верхности слитка формируетс  жидкий пшак, обладающий высокой теплопроводностью , обогревающий эффект сме носит кратковременный характер, смесь не обеспечивает эффективного улучшени  качества слитка. -. Известна экзотермическа  смесь дл  утеплени  прибыльной части сли ков углеродистых сталей, содержаща мае.%:. Алюминий14 Древесньп уголь 20 Железна  оклина 16 Шамотньй порошок 25 Боксит 10 Ферросилиций15 Недостатками данной смеси  вл к с  ее высока  взрывоопасность, нед статочные теплоизолирующие свойств и сложность в приготовлеш и, поскольку бокг.ит содержит гидратную влагу, дл  удалени  которой приме32  етс  сложньп режим термообработки оксита. Р1аиболее близкой к изобретению о технической сущности и достигаеоьгу результату  вл етс  экзотер -1Иеска  смесь С41 дл  прибыльных надтавок , включающа , мас.%: Алюминий15-30 Железную руду (железнорудньй концентрат)15-40 Теплорасшир ющийс  материал (нейтральньй шлаковый материал )1-15 Нейтральньй огнеупорный порошок (шамотный порошок )10-40 Углеродистый материал (коксик)5-15 Однако известна  смесь относительо легко воспламен етс  и небезопаса в процессе приготовлени  и хранени . Кроме того, в прибыльной части слитка смесь относительно быстро сгорает и не обеспечивает эффективного утеплени  прибыльной части слитка. Головна  обрезь проката относительно высока, в результате чего выход годного металла снижаетс . Целью изобретени   вл етс  повышение ее теплоизолирующих свойств, снижение взрывоопасности, уменьшение головной обрезИ и повышение выхода годного прокатанного из слитков металла. Эта цель достигаетс  тем, что экзотермическа  смесь дл  утеплени  головной части слитка, включакща  алюминий, коксик, железорудный концентрат , шамотный порошок и шлакробразующий материал, дополнительно содержит цинк при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Алюминий10-25 Коксик16-24 Цинк.0,1-2,0 Железорудный концентрат12-16 Илакообразующий материал8-24 В1амотный порошок Остальное Алюминий в смеси  вл етс  основным горючим компонентом. Количество алюмини  менее 10% недостаточно дл  эффективного развити  экзотерм1 ческой , а при содержании ajrso5

МИНИН более 25% реактги  протекает слишком бурно, однако часть алюмини  остаетс  ненспользованной и вызывает дополнительное раскисление стали и увеличение Р ней содержани  неметаллических включений. При недостатке и избытке в смеси теплоизолирующие свойства смеси ухудшаютс , качество металла снижаетс ,

Железорудньй концентрат  вл етс  окислителем и обеспечивает эффективное развитие экзотермической реакции Предельные содержани  железорудного концентрата св заны с концентрацией алюмини . При уменьшении содержани  железорудного концентрата менее 12% скорость горени  смеси замедл етс , а при увеличении его содержани  более 16% скорость горени  смеси ее увеличиваетс ,.а в образовавшемс  огарке (сгоревшей смеси) отмечаетс  повьпиение содержани  окислов желе за, в результате чего металл переокисл етс  .

Коксик  вл етс  с оц.ной строны горючим компонентом, а с другой компонентом , разрыхл ющим сгорающую смесь и создающим пористый огарок, поскольку при сгорании коксика образуютс  газообразные продукты горени  Как горючий компонент коксик представл ет ценность тем, что в противоположность алюминию он сгорает постепенно и действие его долговременно . Содержание коксика менее 16% недостаточно дл  эффективного утеплени , огарок смеси имеет повьппенную плотность, высокую теплопроводность, а при содержании коксика более 24% механическа  прочность образующегос  огарка уменьшаетс  и он ломаетс , огол   зеркало металла и ухудша  макроструктуру слитка.

Шамотный порошок и инергньй пшаковьй материал  вл ютс  наполнител ми смеси. Однако их действие в процессе формировани  огарка несколько различаетс . Различи  эти состо т в том, что шамотный порошок имеет относительно высокую температуру плавлени  и преп тствует-полному расплавлению смеси.

Инертный шпаковьп материал, напротив , имеет более низкую температуру плавлени  и способствует, формированию жидкой фазы в огарке.

Избыточное количество инертного «такового материала (более 24) и

S6843/4

недостаточное количество шамотного порошка (менее 20%) приводит к nonv чению жидкого шл.ака на поверхности металла, повьппенной теплоотдаче с 5 поверхности слитка и ухудшению макроструктуры слитка.

Недостаточное количество инертного шлакового материала (менее 8%) и избыточное количество шамотного

O порошка (более 35%) приводит к формированию рыхлого огарка, снижают его механическую прочность и  бл ютс  причиной повьшенных теплопотерь с поверхности слитка.

5 Цинк, введенный п смесь в количестве О, 1-2% вьшолн ет несколько функций. Одна из осоПенностей цинка состоит в относительно низкой температуре fero окислени . Реакци  имеет

Q эндотермический характер и за счет горени  цинка замедл етс  скорость горени  смеси в целом. При окислении цинка образуютс  газообразные продукты реакции, которые, с одной сто5 РОНЫ, способствуют разрыхлению смеси , ас другой, замедл ют реакцию окислени  алюмини , раздел   частицы алюмини  и окислител .

Кроме того, цинк непосредственно взаимодействует с алюминием, образу  сплав с более высокой температурой воспламенени , чем алюминий.

Содержание цинка 0,1%  вл етс  нижней пороговой концентрацией, при

которой наблюдаетс  его пшюжитель ное вли ние на свойства гмеси данного состава. При концентрации цинка более 2% происходит насьш(ение металла цинком и снижение свойств стали. Кроме того, в ат юсфере на разливочной площадке отмечаетс  наличие окислов цинка.

Алюминий используетс  в виде чаетиц размером не более 5 мм, причем около 70% алюмини  имеет фракцию от -3 до +0,5 мм. Количество мелких фракций размером менее О,10 ТФ1 не должно превьшать 10%, а размером менее 0,05 мм - не более 2%. Увеличение доли фракций размером менее О,1 мм повышает взрьшоопасность как самого , так и смеси в целом.

Железорудный концентрат предпочтительно использовать в виде дисперсного порошка, в котором частицы мельче 0,2 мм составл ют не менее 90%.

Инертный ишаковый материал и шамотный порошок целесообразно испольэовать в виде частиц размером от -3 о 0,1 мм в количестве не менее 85%. Количество частиц размером от 3 до 5 мм не должно превышать 15%.

В качестве инертного шлакового материала опробованы металлургические iinaicit. Наилучшие результаты обесечивает использование силикатноглииоэемистъес шлаков с соотношением глинозема, кремнезема и окислов жееза: 1:(0,8tO,1):(0,2±0,1). ;.,..

рекомедуетс  использовать п тщв порошка с размером частиц не 1фупнее. 5 мм.

.,.- . -

Исходйые материалы просушивают И$1ИС ЛЬчают, просеивают через соответствуицие сита и тщательно перемешив к ) Затем готовую смесь расфасоatntaKyr в бумажные кули и засыпают йф itdiBfepxftocTb слитков 11ри наполнё1ШЯ п|А|бш1ьной части слитка. Возможна аИсьтка смеси в прибыльную часть мерньми черпаками из общей емкости.

Материал

Составы и свойства смесей приведены соответственно в табл. 1 и 2. Предлагаеьв 1е смеси (1-3) приготавливают посредством просушивани ,

измельчени , просеивани  через сита 3 мм и последующего смещени  исходных компонентов. Смесь в количестве 2 кг на тонну стали засыпают в прибыльную часть слитков массой 20,5 т.

Кроме предпагаемых смесей по аналогичной методике приготовлена известна  смесь (А)(табл. 1). Как видно из приведенных в табл. 2 данных предлагаемые смеси по сравнению с

известной характеризуютс  более благопри тньида технико-экономическими характеристиками, т.е. они не взрывоопасны , имеют более низкий коэффициент теплопроводности, макроструктура головной части проката из слитков , утепленных предлагаемыми смес ми лучше, чем утепленных известной смесью, головна  обрезь и выход годного Проката из слитков, утепленньос известной смесью.

Таблица 1

Алюминий

Железорудный концентрат Коксик

Шамотный порошок

ЯпакорыЙ материал (доменный шпак) Итого:

25

16

15

35

9

100

Увеличение выхода годного проката, т/т

Т а б .л и ц а

0,0238 0,0238 0,02238

О

Claims (1)

1. ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ СМЕСЬ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ СЛИТКА, включающая алюминий, коксик, железорудный концентрат, шамотный порошок и шлакообразующий материал, о т л йч а ющ а яс я тем, что, с.целью повышения ее теплоизолирующих свойств, снижения взрывоопасности, уменьшения головной обрези и повышения выхода годного прокатанного из слитков металла, она дополнительно содержит цинк при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

   Алюминий 10-25 Коксик 16-24 Цинк 0,1-2,0 Железорудный концентрат 12-16 Шлакообразующий материал 8-24 Шамотный порошок Остальное

   SU .,..1156843

   11 56843