SU1814587A3 - Slag forming mixture for protecting metal in crystallizer - Google Patents
Slag forming mixture for protecting metal in crystallizer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1814587A3 SU1814587A3 SU904887907A SU4887907A SU1814587A3 SU 1814587 A3 SU1814587 A3 SU 1814587A3 SU 904887907 A SU904887907 A SU 904887907A SU 4887907 A SU4887907 A SU 4887907A SU 1814587 A3 SU1814587 A3 SU 1814587A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- dust
- mixture
- gas purification
- production
- slag
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/111—Treating the molten metal by using protecting powders
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к составам шлакообразующих смесей, используемых для защиты металла в кристаллизаторе в процессе непрерывной разливки стали.The invention relates to metallurgy, and in particular to compositions of slag-forming mixtures used to protect metal in the mold during the continuous casting of steel.
Целью изобретения является повышение качества непрёрывнолитых заготовок за счет улучшения теплоизолирующих свойств смеси, снижение ее себестоимости путем утилизации отходов промышленного производства, улучшение санитарно-гигиенических условий труда.The aim of the invention is to improve the quality of continuous casting by improving the insulating properties of the mixture, reducing its cost by utilizing industrial waste, improving sanitary and hygienic working conditions.
Поставленная цель достигается тем, что шлакообразующая смесь для защиты металла в кристаллизаторе, содержащая доменный шлак, графит и фторсодержащее вещество, согласно изобретению, в качестве фторсодержащего вещества смесь содержит пыль газоочисток производства алюминия и дополнительно содержит пыль газоочисток производства ферросилиция и извести при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved in that the slag-forming mixture for protecting metal in the mold, containing blast furnace slag, graphite and a fluorine-containing substance, according to the invention, as a fluorine-containing substance, the mixture contains dust from gas purification of aluminum production and additionally contains dust from gas purification from ferrosilicon and lime in the following ratio of components, wt.%:
1814587 АЗ1814587 AZ
А120зA1 2 0h
F Na2O ’F Na 2 O '
SIO2 SIO 2
Fe203Fe 2 03
CaO смолистыеCaO resinous
12-1512-15
18-2218-22
12-1512-15
0,5-1,00.5-1.0
2,5-3,02.5-3.0
0,7-1,00.7-1.0
10-15, а пыль газоочисток производства ферросилиция имеет состав, мас.%:10-15, and the dust of gas purification production of ferrosilicon has a composition, wt.%:
SIO2 86-88SIO 2 86-88
А!20з 1.8-2,5A! 2 0s 1.8-2.5
SI 1,1-1,45SI 1.1-1.45
CaO+MgO 5,0-5,8CaO + MgO 5.0-5.8
Рвобщ 2,5—3,0.Generally 2.5-3.0.
Доменный шлак является источником окислов кальция, алюминия, ремния и магния, введение которых в смесь в виде спла ва, как показали эксперименты, ускоряет процесс образования гомогенного шлака. Кроме того, содержащаяся в составе доменного шлака окись магния способствует повышению ассимилирующих свойств шлакового расплава и обеспечивает прочность сцепления гарнисажа со стенками кристаллизатора. Указанный эффект достигается при содержании доменного шлака в смеси в пределах 15-23%. Введение в состав шлакообразующей смеси менее 15% доменного шлака снижает толщину слоя расплавленного шлака в кристаллизаторе и его ассимилирующую способность. При содержании доменного шлака в смеси свыше 23% повышается температура плавления расплава, резко увеличивается вязкость шлакового покрытия, ухудшается качество отливаемых заготовок.Blast furnace slag is a source of oxides of calcium, aluminum, belt, and magnesium, the introduction of which into the mixture as an alloy, as shown by experiments, accelerates the formation of homogeneous slag. In addition, magnesium oxide contained in blast furnace slag enhances the assimilative properties of the slag melt and ensures the adhesion of the skull with the walls of the mold. The specified effect is achieved when the content of blast furnace slag in the mixture in the range of 15-23%. The introduction of less than 15% of blast furnace slag into the composition of the slag-forming mixture reduces the thickness of the layer of molten slag in the mold and its assimilative ability. When the content of blast furnace slag in the mixture exceeds 23%, the melt melting temperature rises, the viscosity of the slag coating sharply increases, and the quality of cast billets deteriorates.
Используемая в качестве фторсодержащего вещества пыль газоочисток производ ства алюминия, имея в своем составе как соединения фтора, так и соединения натрия, является плавнем для всей смеси, одновременно снижая температуру плавления смеси и вязкость полученного шлака, и способствует быстрому формированию гомогенного шлака при более низкой температуре. Кроме того, она содержит до 30% углерода и смолистый остаток, при сгорании которых в кристаллизаторе выделяется тепло, дополнительно подогревающее шлаковую смесь, а выделяющиеся продукты горения и разложения способствуют улучшению теплоизолирующих свойств за счет ее разрыхления.The dust of gas purification of aluminum production used as a fluorine-containing substance, having both fluorine compounds and sodium compounds, is smooth for the whole mixture, while reducing the melting temperature of the mixture and the viscosity of the resulting slag, and contributes to the rapid formation of homogeneous slag at a lower temperature . In addition, it contains up to 30% carbon and a gummy residue, during the combustion of which heat is generated in the mold, additionally heating the slag mixture, and the released products of combustion and decomposition contribute to the improvement of heat-insulating properties due to its loosening.
Пыль представляет собой твердый тонкодисперсный продукт высокотемпературных выносов материалов плавки алюминия. Низкая насыпная плотность (0,25 т/м3), малый размер частиц (0,1-20 мкм) и наличие углерода определяют ее высокие теплоизолирующие и защитно-смазывающие свойст ва. Пыль дешева, при подготовке к использованию не требует помола, ее применение уменьшит загрязнение окружающей среды отходами. При формировании защитного 5 покрытия в процессе разливки практически устраняется загрязнение атмосферы фтором.Dust is a solid finely divided product of high-temperature offsets of aluminum smelting materials. Low bulk density (0.25 t / m 3 ), small particle size (0.1-20 μm) and the presence of carbon determine its high heat-insulating and protective-lubricating properties. Dust is cheap, in preparation for use it does not require grinding, its use will reduce environmental pollution by waste. When forming a protective coating 5 during the casting process, atmospheric fluorine pollution is virtually eliminated.
При содержании в смеси фторсодержащего вещества ниже 18% возрастает вяз10 кость шлака, увеличивается теплопроводность смеси, ухудшается качество литых заготовок (наблюдаются шлаковые включения, грубая складчатость), нарушается стабильность процесса непре15 рывной разливки. В случае превышения содержания в смеси 22% фторсодержащего вещества недопустимо уменьшается толщина слоя шлакового покрытия, снижается вязкость шлака, увеличивается расход сме20 си. При этом происходит увеличение выделений фтора и загрязнение атмосферы.When the fluorine-containing substance in the mixture is below 18%, the slag viscosity increases, the thermal conductivity of the mixture increases, the quality of cast billets deteriorates (slag inclusions, rough folding are observed), and the stability of the continuous casting process is violated. If the content of the mixture of 22% fluorine-containing substance is exceeded, the thickness of the slag coating layer is unacceptably reduced, the viscosity of the slag decreases, and the consumption of mixture increases. In this case, there is an increase in fluoride emissions and atmospheric pollution.
Пыль газоочисток производства ферросилиция, входящая в состав смеси, обеспечивает ее теплозащитные свойства 25 (коэффициент теплопроводности 0,08 Вт/мК), предотвращает образование на менирке окисленной корочки и является источником аморфного диоксида кремния, химическая активность которого выше всех 30 модификаций окислов кремния, поэтому процесс образования силикатов в шлаковой смеси происходит до ее полного расплавления. Имея фракцию 0,1-10 мкм, пыль не требует предварительной подготовки. 35 Уменьшение содержания пыли газоочисток производства ферросилиция ниже 25% в составе шлаковой смеси, приводит к возрастанию температуры плавления смеси и снижению теплоизолирующих свойств. Ес40 ли содержание пыли газоочисток производства ферросилиция превышает 30%, то наблюдается увеличение вязкости шлака, ухудшаются условия формирования гарнисажа, снижается качество отливаемых заго45 товок.Ferrosilicon gas purification dust, which is part of the mixture, provides its heat-shielding properties 25 (thermal conductivity 0.08 W / mK), prevents the formation of oxidized crust on the meniscus and is a source of amorphous silicon dioxide, whose chemical activity is higher than all 30 modifications of silicon oxides, therefore the formation of silicates in the slag mixture occurs until it is completely melted. Having a fraction of 0.1-10 microns, the dust does not require preliminary preparation. 35 A decrease in the dust content of gas purifications from ferrosilicon production below 25% in the composition of the slag mixture leads to an increase in the melting temperature of the mixture and a decrease in the insulating properties. If the dust content of gas purification from ferrosilicon production exceeds 30%, then an increase in slag viscosity is observed, conditions for the formation of a skull are worsened, and the quality of cast billets decreases.
Пыль газоочисток производства извести является источником СаО и, совместно с другими компонентами смеси обеспечивает оптимальные физико-химические ха50 рактеристики шлакового расплава, необходимые для ассимиляции неметаллических включений, изоляции металла и сохранения в нем глинозема в процессе разливки при минимальном исходном со55 держании фтора. Экспериментально установлено, что указанный эффект достигается при содержании в смеси известковой пыли в пределах 25-30%.Dust from gas purification of lime production is a source of CaO and, together with other components of the mixture, provides optimal physicochemical characteristics of the slag melt necessary for the assimilation of nonmetallic inclusions, isolation of the metal and preservation of alumina in it during casting with a minimum initial fluorine content. It was experimentally established that this effect is achieved when the content in the mixture of lime dust in the range of 25-30%.
Углеродсодержащий материал-графит в составе смеси вводится в качестве регулято, ра скорости плавления. При содержании графита менее 3% резко увеличивается расход смеси, а увеличение его содержания более 8% ведет к с нижению положительных свойств защитного покрытия, наблюдается науглероживание металла и образование трещин на поверхности заготовок.The carbon-containing graphite material in the composition of the mixture is introduced as a regulator of the melting rate. At a graphite content of less than 3%, the mixture consumption sharply increases, and an increase in its content of more than 8% leads to a decrease in the positive properties of the protective coating, carburization of the metal and the formation of cracks on the surface of the workpieces are observed.
Новый положительный эффект заявляемого технического решения состоит в применении определенной совокупности мелкодисперсных отходов производства, упрощающих подготовку смесей и обеспечивающих получение необходимых физикохимических свойств шлакового расплава. Применение указанных компонентов обеспечивает получение шлаковой смеси с низким насыпным весом, высокими теплоизолирующими свойствами и повышенной растекаемостью, Это позволяет достичь цели изобретения.A new positive effect of the proposed technical solution consists in the application of a certain combination of fine industrial waste, simplifying the preparation of mixtures and providing the necessary physicochemical properties of the slag melt. The use of these components provides a slag mixture with a low bulk density, high heat-insulating properties and increased flowability. This allows to achieve the purpose of the invention.
Для экспериментальной проверки заявляемого состава шлакообразующей смеси были подготовлены пять составов шлакообразующей смесей. Смеси по вариантам № 2-4 (см. таблицу) соответствуют предлагаемым пределам состава и свойств, а смеси по вариантам № 1 и №5 выходят за эти пределы.For experimental verification of the claimed composition of the slag-forming mixture, five compositions of the slag-forming mixtures were prepared. Mixtures according to options No. 2-4 (see table) correspond to the proposed limits of composition and properties, and mixtures according to options No. 1 and No. 5 go beyond these limits.
П р и м е р 1 (вариант смеси № 3). Смесь приготавливалась путем механического перемешивания компонентов до однородного состояния, причем помолу и сушке подвергался только гранулированный доменный шлак. Предложенная смесь испытывалась в процессе непрерывной разливки заготовок сечением 300x300 мм и 140x140 мм сталей марок ct.20-ct.45.PRI me R 1 (option mixture No. 3). The mixture was prepared by mechanical mixing of the components to a homogeneous state, and only granulated blast furnace slag was subjected to grinding and drying. The proposed mixture was tested in the process of continuous casting of billets with a cross section of 300x300 mm and 140x140 mm of steel grades ct.20-ct.45.
Металл поступал из промежуточного ковша в кристаллизатор через прямоточный погруженный стакан. Смесь содержала: доменного шлака - 20%, пыли газоочисток производства алюминия - 20%, пыли производства ферросилиция -27%, пыли извести - 28%, графита - 5%, имела плотность 0,56 т/м3, растекаемость - 380 мм. Расход смеси составил 0,5 кг/т. Теплопроводность смеси составила 0,88 Вт/мК, вязкость - 0,8 пуаз, температура начала плавления - 1070°С, толщина слоя расплавленного шлака в кристаллизаторе - 2,5 мм.The metal came from the tundish into the mold through a direct-flow submerged beaker. The mixture contained: blast furnace slag - 20%, dust from gas purification of aluminum production - 20%, dust from ferrosilicon production - 27%, lime dust - 28%, graphite - 5%, had a density of 0.56 t / m 3 , spreadability - 380 mm. The consumption of the mixture was 0.5 kg / t. The thermal conductivity of the mixture was 0.88 W / mK, the viscosity was 0.8 poise, the melting onset temperature was 1070 ° C, and the thickness of the layer of molten slag in the mold was 2.5 mm.
Пыль газоочисток производства ферросилиция представляла собой аморфный диоксид кремния фракции 0,1-10 мкм, пыль газоочисток производства алюминия имела фракцию 0,1-20 мкм, насыпную плотность0,25 т/м3.The dust of gas purifications produced by ferrosilicon was an amorphous silicon dioxide fraction of 0.1-10 microns, the dust of gas purifications produced by aluminum had a fraction of 0.1-20 microns, bulk density 0.25 t / m 3 .
Из таблицы видно, что лучшие результаты получены для составов смесей вариантов № 2-4. Невысокие температуры плавления смесей и вязкости их шлаковых расплавов в сочетании с повышенной растекаемостью и высокими теплоизолирующими свойствами обеспечивали получение высококачественной поверхности непрерывнолитой заготовки. В рассматриваемом варианте смеси № 3 дефекты на поверхности заготовок практически отсутствовали.The table shows that the best results were obtained for the mixtures of options No. 2-4. The low melting points of the mixtures and the viscosity of their slag melts, combined with increased spreadability and high heat-insulating properties, provided a high-quality surface of continuously cast billets. In the considered variant of mixture No. 3, there were practically no defects on the surface of the workpieces.
При использовании в ходе разливки для защиты металла в кристаллизаторе смеси составов по вариантам № 1 и № 5 отбраковка по поверхностным дефектам увеличивалась на 0,01-0,06%.When using a mixture of compositions according to options No. 1 and No. 5 during casting to protect the metal in the mold, the rejection by surface defects increased by 0.01-0.06%.
Предложенные смеси в процессе разливки образовывали на зеркале металла равномерное покрытие, которое обеспечивало стабильный процесс разливки со скоростью 0,5-1,8 м/мин в зависимости от сечения заготовки. Благодаря невысокому содержанию графита в смеси (3-8%) не происходило науглероживания металла.The proposed mixture during casting formed a uniform coating on the metal mirror, which ensured a stable casting process at a speed of 0.5-1.8 m / min depending on the cross section of the workpiece. Due to the low content of graphite in the mixture (3-8%), no carburization of the metal occurred.
Использование шлакообразующих смесей заявляемого изобретения практически устраняло выделение фтора в атмосферу. Содержание его в атмосфере над кристаллизатором составляло 0,01 мг/м3, на рабочей площадке стальковша это содержание снизилось до 0,004 мг/м3, на остальных рабочих местах фтор не был обнаружен.The use of slag-forming mixtures of the claimed invention virtually eliminated the release of fluorine into the atmosphere. Its content in the atmosphere above the crystallizer was 0.01 mg / m 3 , on the steelmaker’s working site this content decreased to 0.004 mg / m 3 , and no fluorine was found in other workplaces.
Экономический эффект от использования предложенной смеси складывается от ее себестоимости за счет утилизации отходов производства, исключения операций предварительной подготовки материалов, отсутствие в составе дорогостоящих материалов и снижения отбраковки металла по поверхностным дефектам.The economic effect of the use of the proposed mixture consists of its cost due to the disposal of production waste, the exclusion of preliminary preparation of materials, the absence of expensive materials in the composition and the reduction of metal rejection for surface defects.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904887907A SU1814587A3 (en) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Slag forming mixture for protecting metal in crystallizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904887907A SU1814587A3 (en) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Slag forming mixture for protecting metal in crystallizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1814587A3 true SU1814587A3 (en) | 1993-05-07 |
Family
ID=21548295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904887907A SU1814587A3 (en) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Slag forming mixture for protecting metal in crystallizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1814587A3 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103170592A (en) * | 2013-03-07 | 2013-06-26 | 西安建筑科技大学 | Tundish covering agent prepared by using blast furnace slag |
RU2638721C1 (en) * | 2016-07-01 | 2017-12-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Slag-forming mixture for continuous steel casting |
RU2693706C1 (en) * | 2018-11-27 | 2019-07-04 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Slag forming mixture for continuous casting of steel |
-
1990
- 1990-10-02 SU SU904887907A patent/SU1814587A3/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103170592A (en) * | 2013-03-07 | 2013-06-26 | 西安建筑科技大学 | Tundish covering agent prepared by using blast furnace slag |
CN103170592B (en) * | 2013-03-07 | 2015-02-18 | 西安建筑科技大学 | Tundish covering agent prepared by using blast furnace slag |
RU2638721C1 (en) * | 2016-07-01 | 2017-12-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Slag-forming mixture for continuous steel casting |
RU2693706C1 (en) * | 2018-11-27 | 2019-07-04 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Slag forming mixture for continuous casting of steel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0510842B1 (en) | Metallurgical fluxes | |
CA2015611A1 (en) | Metallurgical flux compositions | |
US3937269A (en) | Mold powder composition and method for continuously casting employing the same | |
SU1814587A3 (en) | Slag forming mixture for protecting metal in crystallizer | |
JPH0673730B2 (en) | Exothermic mold powder for continuous casting | |
US4738719A (en) | Steel making flux | |
GB2265564A (en) | Tundish cover layer containing flux ingredients and expandable graphite | |
RU2025197C1 (en) | Slag making mixture for protecting metal in crystallizer | |
JP3249429B2 (en) | Mold powder for continuous casting of steel | |
JPH0673728B2 (en) | Exothermic mold powder for continuous casting | |
SU923723A1 (en) | Slag forming mixture | |
SU1775478A1 (en) | Slag-forming mixture | |
JP7219854B2 (en) | Flux added to molten steel contained in a container | |
JPS6344464B2 (en) | ||
US5700309A (en) | Method and powder mixture for repairing oxide based refractory bodies | |
RU2214888C2 (en) | Slag forming mixture | |
RU2175279C2 (en) | Heat-insulating mixture for continuous casting of steel | |
RU2148470C1 (en) | Slag-forming mixture for continuous steel casting | |
SU1036434A1 (en) | Exothermic slag forming mixture | |
RU2044777C1 (en) | Slag forming mixture for continuous steel casting | |
SU1761378A1 (en) | Slag-forming material for continuous casting of aluminium- containing steels | |
SU900946A1 (en) | Slag-forming powdered mixture | |
RU2165822C1 (en) | Slag-forming mixture for steel continuous casting | |
RU2260494C1 (en) | Slag-forming mixture for continuous casting rail steel | |
SU984663A1 (en) | Slag forming mixture for casting |