SU620335A1 - Теплоизолирующа шлакообразующа смесь - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к металлургии стали и может быть использовано при разливке углеродистых и легированных сталей под слоем теплоизол ционных шлакообразующих смесей. .

В отечественной и зарубежной практике известно применение разливки стали под слоем теплоизол ционной шлакообразующей смеси, обеспечивающей снижение теплопотерь через зеркало металла в изложнице и улучшение физико-химических и теплофизических условий формировани  стального слитка при разливке под шлаком.

.Дл  защиты зеркала металла от охлаждени  примен ютс  материалы с невысоким объемным весом, низкими теплопроводностью и теплоаккумулирующей способностью, малой плотностью и т.д. Кроме того, такие материалы не спекаютс  и полностью (во всем слое засыпки) не расплавл ютс , что позвол ет сохран т) высокие теплоизолирующие свойства и необходимую толщину защитного сло  на прот жении всего периода разлилки и Зi твepдeвани  слитка.

В качестве лег-кои.павкик теплоизол ционных шллкообразующих материалов с малым . иесом и пиз1;имн

теплопроводностью и теплоаккумулирующей способностью примен ют вспученные вермикулит и перлит, температура начала плавлени  которых обычно не превышает 1200° l. Однако така  теплоизол ци  плавитс  на поверхности жидкого металла и из-за высокой теплопроводности в жидком состо нии не обеспечивает надежной тепловой изол ции стали. Несмотр  на то, что указанные материалы и экзотермические шлакообразующие смеси не имеют таких дефектов, как завороты корок, они не обеспечивают без дополнительного утеплени  прибыли

сокращени  величины усадочной раковины и, следовательно, снижени  головной обрези слитков.

Уменьшение интенсивности плавлени  теплоизолирующего сло  из материалов с невысокой температурой плавлени  достигают путем применени  их в смеси с более тугоплавкими компонентами . Эффективной добавкой в этом

случае  вл етс  графит, который предотвращает полное расплавлен 1е теплоизол ционной шлакообразующей смеси .

Известна смесь на основе графита

и датолита, применение датолита

оказывает на металл дополнительное модифицирующее воздействие бором 2,, Однако така  смесь не обеспечивает достаточную теплоизол цию зеркала металла из-за низких теплоизолирующих свойств/ так как датолит значительно превосходит вспученный вермикулит и перлит по своему объемному весу и, следовательно, значительно уступает им по показател м теплопроводности и тешЮаккумулирующей спосоЬности . Недостатком  вл етс  также и то, что применение этой смеси ограничиваетс  производством борсодержащих сталей, повышенное содержание бора в которых необходимо дл  придани  стали специальных свойств (например, высокой прокаливаемости). Повышенное содержание датолита в смеси привод т к чрезмерному возрастанию содержани  бора в металле и, как следствие, к короблению готовых металлоизделий в процессе термической обработки, что затрудн ет их производство. При меньших содержани х датолита и, следовательно, повышенных содержани х графита происходит науглероживание стали.

Таким образом,примен ть датолит в составе шлакообразующей теплоизол ционной смеси можно вместе с такими теплоизол ционными материалами, как перлит, вермикулит, легкоплавка  глина.

Наиболее близким техническим решением из известных  вл етс  теплоизол ционна  шлакообразующа  смесь, также используема  дл  разливки стали под слоем шлакообразующей теплоизол ции , содержаща , вес.%: графит 23-25 и легкоплавкую глину 65-

77 и

Недостаток известной теплоизол ционной смеси заключаетс  в том, что смесь из-за отсутстви  в ее составе борсодержащего материала йе оказывает активного физико-химического воздействи  на жидкий металл и, следовательно , ее применение не приводит к повышению гор чей пластичности металла и к увеличению выхода годной стали.

Цель изобретени  - обеспечение высокого качества поверхности и макроструктуры слитков, повышение гор чей пластичности и выхода годного металла.

Это достигаетс  тем, что смесь дополнительно содержит датолит при следующем соотношении компонентов , вес.%:

Графит20-34

Шлакообразующий

компонент40-70

Датолит10-40

В качестве шлакообразующего компонента смесь содержит глину, перлит или вермикулит.

Введение в состав шлакообразующих теплоизол ционных смесей дл  раливки стали датолита приводит к повышению смачиваемости шлаком таких наиболее распространенных включений в стали, как двуокись кремни  и глинозем , что способствует лучшей ассимил ции шлаком всплывающих включений и рафинированию металла, Ввод 20% датолита приводит к снижению межфаз ого нат жени , при этом межфазное нат жение шлака на границе с глиноземом снижаетс . Одновременно снижаетс  в зкость шлака, что оказывает благопри тное вли ние на его свойства и, следовательно, качество поверхности и внутренней макроструктуры слитков.

Важным преимуществом применени  в составе шлакообразующих теплоизол ционных смесей датолита  вл етс  модифицирование стали бором, которы частично восстанавливаетс  углеродом из окислов бора, присутствующих в составе датолита. Модифицирование и микролегирование конструкционных сталей бором в количестве 0,0005- 0,002% обеспечиваетс  вводом в состав смеси 10-40% датолита и оказывает благопри тное вли ние на качественные х арактеристики металла: повышаютс  пластические свойства при высоких температурах, что обеспечивает улучшение гор чей пластичности стали и ее деформационной способности при прокатке; измельчаетс  природное зерно; уменьшаетс  ,склонность стали к старению и повышаетс  ее теплоустойчивость; повышаетс  износостойкость металлоизделий за счет измель- :ени  первичных кристаллов , повышени  дисперсности перлита и др.

При применении смеси предлагаемого состава теплоизол ци  на зеркале металла состоит из сло  жидкого шлака , отделенного от нерасплавившейс  массы засыпки тонкой прослойкой графита; при этом параметры расплавившегос  и нераспла1вившегос  слоев завис т в основном от содержани  графита, определ емого, в свою очередь , сортаментом разливаемых сталей и развесом слитка. Раннее форг рование защитной шлаковой прослойки на поверхности металла, отсутствие науглероживани , удовлетворительное качество поверхности и макроструктуры слитков достигаютс  при вводе в состав смеси 20-34% графита При концентрации графита менее 20% то.-гщина сло  нерасплавившейс  смеси на поверхности металла уменьшаетс  о 30 мм, что недостаточно дл  обеспечени  длительноП тепловой изол ции жидкой стали. Высокое качество слитка ие обеспечиваетс  и при высоком содержании графита в смеси (более 34%). В этом случае из-за позднего образовани  защитной шлаковой прослойки металл длительное врем  находитс  в непосредственном контакте с нерасплавившейс  засыпкой, когд графит интенсивно раствор етс  в стали, вызыва  повышенную ликвацию углерода. Одновременно в донной части слитка скапливаютс  кусочки нерасплавившихс  шлакообразующих материалов и образовани  шлакового гарнисажа на поверхности слитка не происходит. Смеси с высоким содержанием датолита и пониженным содержанием теплоизол ционных шлакообразующих материалов примен ютс  при разливке борсодержащих сталей, а также трубных, низколегированных и простых углеродистых, идущих на изготовление изделий, не подвергающихс  закалке или требующих повьошени  глубины прокаливаемости. Смеси с высоким содержанием теплоизол ционных шлакообразующих материалов (легкоплавка  глина, перлит или вермикулит ) и низким содержанием д атолита примен ютс  дл  разливки простых углеродистых и низколегированных сталей , идущих на-изготовление изделий, подвергающихс  закалке на небольшую глубину.

тлакообразующую смесь приготавливают из порошкообразных компонентов фракций 0,01-1,5 мм. Смесь примен ют в порошкообразном виде, присажива  перед разливкой стали в бумажных пакетах на дно изложниц. Расход смеси 1,5-3 кг/т стали. Сталь разливают в несмазанные изложницы сифоном, не утепл ют дополнительно прибыльную часть слитков люнкеритом. Сталь до 1/3 - 1/2 высоты изложницы разливают замедленно, не допуска  бурлени  и оголени  зеркала металла в центре изложницы. Оставшуюс  часть слитка заполн ют по обычному режиму.

В таблице приведены примеры составов и их теплофизические и физикохимические свойства.

О N tN I О

о

п

I

о

о

00 tM

tN

о

in

Л

Г-

чI

о о

VD

Ч

n ,4

гм о г

m

о t N гм «а- 1Л го m

(N П

о г

го о о

Л о о о ( -н 1Л п

о-чг-1 -1

1Л (N

1Л (N

о гм

р

о го

го

1Л N

Claims (3)

1Л (N Применение теплоизол ционной шлакообразующей смеси предлагаемого сос тава при разливе стали обеспечивает снижение головной обрези и стабильное усвоение сталью в процессе разливки бора в оптимальных количествах привод щих к повышению гор чей пластичности и выхода годного металла за счет повышени  трещиноустойчивости слитков и снижению отбраковки по трещинам и рванинам при прокатке Улучшение качественных характеристик металла создают также реальные предпосылки дл  улучшени  качества и готовых изделий, повышение таких эксплуатационных характеристик, как теплоустойчивость, длительна  и обща  прочность, контактна  стойкость Формула изобретени  1. Теплоизолирующа  шлакообразующа  смесь дл  разливки стали, содержаща  графит и шлакообразующий компонент, отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  высокого качества поверхности и макроструктуры слитков, она дополнительно содержит датолит при следующем (joотношении компонентов, вес.%: Графит20-34 Шлакообразующий компонент 40-70 Датолит10-40 2.Теплоизолирующа  шлакообразующа  смесь поп.1, отличающа с  тем, что в качестве шлакообразующего компонента она содержит легкоплавкую глину. 3.Теплоизолирующа  шлакообразующа  смесь поп.1, отличающа с  тем, что в качестве шлакообразующего компонента она содержит перлит. 4 . Теплоизолирующа  шлакообразующа  смесь по п. 1, отличающа с  тем, что в качестве шлакообразующего компонента она содержит вермикулит. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР I 212469, M.KJ:I В 22 В 27/06, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 460938, М.кл. В 22 Т 27/00, 1972.

3.Авторское свидетельство СССР 425726, М.кл.В 22 D 27/06, 1972.