SU924118A1 - Шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу шлакообразующей смеси для непрерывной разливки металла..

Широко применяются при разливке стали шлакообразующие смеси, вводимые на зеркало металла в кристаллизаторе с целью предохранения металла от вторичного окисления, снижения тепловых потерь, ассимиляции всплывающих неметаллических включений и снижения усилий вытягивания слитков [1] и [2).

При применении этих шлакообраэующих смесей образуются шлаки системы Са0-510_а-А 4 Оз, содержащие определенное количество плавней.

Смеси с аморфным графитом или коксиком, как установлено исследованиями, имеют по сравнению со смесями с серебристым графитом более высокие теплоизолирующие свойства.

Эти смеси обладают также экзотермическим эффектом вследствие окисления графита. Однако шлакообразующие смеси такого состава имеют низкую рассыпаемость, в результате чего жидкий металл у стенок кристаллизатора оказывается не покрытым смесью. Поэтому между оболочкой слит2

ка и кристаллизатором вовсе отсутствует или образуется слой малой толщины. При этом возрастает коэффици5 ент трения между слитком и стенками кристаллизатора и, следовательно, усилие вытягивания, как результат образуются поперечные трещины на поверхности слитка.

10 Поперечные трещины не исчезают

даже в том случае, если подсыпать смесь к стенкам кристаллизатора, так как аморфный графит и коксик окисляются при высокой температуре (600 - 900°С) и не могут служить смазочным материалом. Этот недостаток устраняют заменой аморфного графита или коксика серебристым графитом. Серебристый графит позволяет улучшить рассыпаемость смеси и антифрикционные свойства. Однако теплоизолирующие свойства смесей с серебристым (кристаллическим) графитом понижаются, а стоимость смесей более чем в 2 раза увеличивается (се25 ребристый графит в 5 - 10 раз дороже аморфного).

Наиболее целесообразное решение

достигается при одновременном присутствии в смеси аморфного и крис30 таллического (серебристого) графи3

924118

4

тов. Последний позволит улучшить антифрикционные свойства смеси и повысить ее рассыпаемость. При этом эффективность смесей, содержащих наряду с амфбрным графитом серебристый, повышается с уменьшением разме- 5 ров частиц графита.Однако получить серебристый графит мелкой фракции (менее 0,16 мм) технически затруднительно и экономически невыгодно.

Цель изобретения - улучшение ка- Ю чества поверхности непрерывного слитка и снижение себестоимости смеси.

Для достижения поставленной цели шлакообразующая смесь, включающая 15 нефелин, силикатную глыбу, плавиковый шпат, цемент, углеродсодержащее вещество, в качестве углеродсодержащего вещества содержит углеродистый отход десульфурации чугуна магнием 20 при следующем соотношении ингредиентов, вес. %ί

Нефелин	10 -	40
Силикатная глыба	5 -	30
Плавиковый шпат	15 -	25
Углеродистый отход десульфурации чугуна
магнием	17 -	25
Цемент	Остальное
Углеродистый отход -	материал,	по-

лучаемый при обработке доменного чугуна магнием. Магний, как графитизирующий элемент, способствует выделению из чугуна аморфного графита.

При понижении температуры чугуна уменьшается растворимость углерода, который выделяется из чугуна в виде серебристого графита. Наряду с графитом происходит вынос мельчайших капелек чугуна и магния, которые после окисления на воздухе образуют 40 окислы.

Состав углеродистого отхода следующий , вес. %:

Углерод	40	- 70
РеО	10	- 15
МдО	10	- 20
МпО	3	- 10
зю2	3	- 10
5		0,2
Прочие	3	- 5

Недостаток этих смесей - низкие теплоизолирующие свойства при ее использовании, так как смесь быстро расплавляется на поверхности жид- 55 кой стали.

Для повышения теплоизолирующих свойств смесь должна содержать углеродсодержащее вещество, замедляющее превращение ее в жидкий шлак. Замедляющее действие углеродсодержащего вещества объясняется образованием при температурах более 10001200 С огнеупорных оболочек вокруг твердых частиц смеси.Поэтому мелкие частицы смеси оказываются изолированными друг от друга,что затрудняет их сплавление. Таким образом, углерод- содержащее вещество регулирует отношение в смеси жидкого и сыпучего. Кроме того, углеродсодержащее вещество выполняет роль смазки, т.е. понижает коэффициент трения между вытягиваемым слитком и кристаллизатором.

Известны шлакообразующие смеси, в состав которых входит углеродсодержащее вещество [3] и [4] ,

Однако при применении этих смесей не всегда обеспечивается удовлетворительное качество поверхности слитков.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является шлакообразую-

смесь [5], включающая, вес. %:
Нефелин	10 - 40
Силикатную глыбу	5-30
Плавиковый шпат	15 - 25

Углеродсодержащее вещество 2-15

Цемент Остальное

В качестве углеродсодержащего вещества может использоваться аморфный и'серебристый графит или коксик.

Углеродистый отход - это мелкодисперсный материал (60 - 80 % частиц имефт размер >0,16 мм), состоящий из 30 - 50 % аморфного черного скрытнокристаллического графита и 10 20 % серебристого кристаллического графита и мельчайших частичек окислов Ре, Мд, 3ί Мп (фракция менее 0,05 мм). Температура плавления окислов 1400 - 1600°С. Объемный вес углеродистого отхода 0,5 - 0,8 г/см\

Специфические физико-химические свойства углеродистого отхода позволяют получить шлакообразующие смеси с новым техническим эффектом, а именно высокой рассыпаемостью и низким коэффициентом трения.

Составы и свойства шлакообразуыщих смесей, приведены соответственно в табл. 1 и 2.

5

924118

б

Таблица 1.

Ингредиенты	Смеси, вес. % :
Предлагаемая	Известная
1	22	2.2.	1 4 1	5 1	6	7	1 8
Нефелин	20	28	10	20	30	40	20	30
Силикатная глыба	10	15	20	30	5	15	10	14
Плавиковый шпат	20	25	15	18	25	15	18	26
Цемент	40	17	38	12	15	10	37	15
Углеродистый отход	10	15	17	20	25	30	—
Аморфный графит	-	-	-	-	-	-	15	—
Серебристый графит	-	2	-	-	-	-	-	15
						Т а	б л и	ц а 2

Физико-технологические свойства смеси

Рассыпаемость смеси, у гол откоса ,

Коэффициент

трения

Состояние поверхности слябов,% дефектной поверхности

Смесь

Предлагаемая	Известная
ΞΓΓ	2	1 3 1 4 1	5 1	6	Ί	8
40	38	36 35	34	34	41	35
0,51	0,48	0,44 0,44	0,42	0,4	0,5	0,45

1210 - - -Не исп. 7 5

' Как следует из табл. 1 и 2, наилучшее сочетание технологических 5θ

свойств имеют смеси 3-6, которые содержат более 17 % углеродистого отхода. Однако, как показывают дополнительные исследования, при содержании в смеси более 25 % углеродистого отхода происходит науглероживание металла.

Смесь готовится путем механического смешивания компонентов смеси до получения однородного по составу порошка. Смеси вводят в кристалли- ⁶⁰ затор на зеркало металла. Расход смеси составляет 1,0 кг/т стали.

Как следует из табл. 1 и 2, использование смесей 3-5 позволяет 65

улучшить поверхность непрерывнолитого слитка по сравнению с известной (7) смесью. Снижение содержания углеродистого отхода менее 17 % (смесь 2) не обеспечивает улучшение поверхности слитка. Смесь с содержанием отхода более 30 %.не испытана, так как это чревато опасностью науглероживания поверхностных объемов металла и получением бракованных заготовок .

Таким образом, предлагаемая смесь обеспечивает улучшение качества по* верхности слитков за счет повышения' рассыпаемости и антифрикционных свойств смеси. Предполагаемый экономический эффект при применении предложенной смеси за счет улучшения

924118

качества слитков и снижения себестоимости смеси составит 0,1 - 0,2 руб/т стали.

Claims (1)

1. Формула изобретения 5

   Шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали, включающая нефелин, силикатную глыбу, плавиковый шпат, цемент и углеродсодержа- 10 щее вещество, отличаю ща я с я тем, что, с целью улучшения качества поверхности непрерывного слитка и снижения себестоимости, в качестве углеродсодержащего вещества |5 смесь содержит углеродистый отход десульфурации чугуна магнием при следующем соотношении ингредиентов, вес. % :

   а

   Нефелин 10 - 40 Силикатная глыба 5 - 30 Плавиковый шпат 1 5 - 25' Углеродистый отход десульфурации чугуна магнием 17 - 15 Цемент Остальное

   ,