SU981382A1 - Экзотермическа шлакообразующа смесь - Google Patents

Description

(54) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ШЛАКООБРАЗУКНЦАЯ СМЕСЬ

1

Изобретение относитс  к черной металлургии, конкретнее к обработке стали шлаковыми смес ми, и может быть использовано при разливке спокойных сталей в изложницы.

Известны изотермические шлакообразующие смеси, состо щие из сильных окислителей (натриева  селитра),восстановителей (силикокальций, ферросилиций ) , наполнителей и разжижителей I и 2.

Недостатками перечисленных смесей  вл ютс  сложность состава, токсичность (при разложении натриевой се .литры выдел ютс  токсичные окислы азота) и высока  стоимость смесей (до 5-6 р. на 1 т стёши).

Известно применение колошниковой пыли в качестве окислител , но она примен етс , в основном, в различного рода экзотермических засыпках дл  утеплени  головной части стального слитка ,3 и 4 ,

Однако соотношени  горючего алюмини  и окислител  - колошниковой пыли в известных смес х иные, чем в предлагаемой .

Известные засыпки содержат дополнительно высокоогнеупорные наполнители , чтобы предупредить расплавление

смеси и тем самым не ухудшить ее теплоизолирующие свойства. Поэтому такие засыпки дл  использовани  в качестве шлакообразукицих смесей  вл ютс  непригодными.

Известен флюс дл  разжижени  шлака , содержащий 60-90% золы от сгорани  угл  и 10-40% колошниковой пы .Q ли СБ.

Известные смеси имеют весьма малую термичность 120-480 ккап/кг смеси, а экзотермические шлакообразующие смеси должны иметь термичность не менее 580 ккал/кг смеси. 15

Главный недостаток этиз смесей заключаетс  в высокой их тугоплавкости , так как даже при температуре свыше 1400 С смеси полностью не расплав20 л ютс  и представл ют собой гетерогенную систему (жидкость и иерасплавившиес  твердые частицы). Это  вл етс  следствием содержани  золы от сгорани  угл  - высокоогнеупорного

25 ингредиента и отсутстви  плавней и разжижителей (например силикатной глыбы и плавикового шпата).

Перечисленные свойства смеси со вершенно исключают возможность их ис3 (1 пользовани  дл  обработки стали при разливке сверху в качестве шлакообразукхцих смесей. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  экзотермическа  шлакообразующа  смесь, включающа  алюминий, марганцевую руду, сил катную глыбу, плавиковый шпат и доменный шлак f 6 J. При использовании данной шлакооб разующей смеси при разливке спокойной стали и снижении содержани  в смеси алюминиевого порошка до 14% иног да в донной части слитка на горизон тах 90-100% от его верха обнаружива ютс  неметаллические включени . При снижении содержани  алюмини  до 1013% донна  часть слитка на горизонтах 95-100% систематически загр зн  етс  краевыми неметаллическими включени ми. Это объ сн етс  снижением термичности смеси и, следовательно , ухудшением условий дл  обра зовани  жидкой шлаковой фазы в начальный момент разливки стали. Целью изобретени   вл етс  повышение качества слитка и улучшение санитарно-гигиенических условий тру да. Поставленна  цель достигаетс  тем, что экзотермическа  шлакообразукмца  смесь дл  разливки спокойной стали, включающа  алюминий,, силикат ную глыбу, плавиковый шпат, доменный шлак, дополнительно содержит колошниковую пыль при следующем соо ношении ингредиентов, вес.%: Алюминий8-15 Силикатна  глыба15-25 Плавиковый шпат15-25 Колошникова  пыль20-28 Доменный шлак Остальное При содержании в смеси алюминиевого порса ка менее 8% и коло линиковой пыли более 28% из-за недостатка горючего происходит окисление легирующих элементов стали. При содержании в смеси алюминиевого порошка более 15% и колошниковой пыли менее 20% из-за недостатка окислител  формирование ишака затормаживаетс , что приводит к загр знению донной части слитка неметаллическими включе ни ми . Нижний и верхний пределы содержа ний горючего (восстановитель на основе алюмини ) и окислител  (колошниковой пыли) определены также из условий необходимой термичности смесей. Колошникова  пыль доменных печей ММК содержит 55-45% высших окислов железа () и 14-18% углерода. В зависимости от содержани  алюмини  (15-10%) в шлакообразующих смес х, например, 20% колошниковой пыли обеспечивают дополнительный приход тепла, равный 40-60%. Это обсто тельство имеет первостепенное значение дл  ускорени  формировани  жидкой фазы шлакообразующей смеси в начальный момент разливки стали. . Высокое содержание в колсшниковой пыли высших окислов железа, легко диссоциирующих при температурах разливки стали с выделением активного кислорода, обеспечивает быстрое и полное сгорание горючего в ЭШС. Известные окислители - железна  или прокатна  окалина в св зи с низким содержанием (до 20%) высших окислов железа и высоким содержанием (до 50%) низших окислов железа (FeO), слабо диссоциирующих при температурах разливки стали,  вл ютс  непригодными дл  использовани  в экзотермических шлакообразующих смес х. Формирование шлаковой жидкой фазы из таких смесей происходит крайне медленно. Метгшл,. отлитый под этими шлаками, поражаетс волосовинами,  вл ющимис  следствием повышенного содержани  в нем неметаллических включений. Составы и свойства смесей приведены соответственно в табл. 1-й 2.. Смеси 1-9 используют при разливке малоуглеродистой нестареющей стали, которую отливают в расширенные книзу изложницы С теплоизол ционными плитами типа УНТ с массой слитка 18 т. Смеси 3,7 и 9 загружают на дно изложницы в бумажных мешках в количестве 3,0 кг/т стали. Разливку стали 08Ю из ковша емкостью 300 т производ т через шиберное устройство с диаметром канала разливочного стакана , 80 мм. Формирование шлакообразующих смесей 3 и 7 происходит быстрее и они  вл ютс  более жидкотекучими, чем известна  смесь 9. Температуры плавлени  шлаков 3, отобранных после обработки стали с поверхности зеркала слитков,подтверждают преимущества физико-химических свойств у предлагаемых смесей. Температуры плавлений смесей 3 и 7 составл ют соответственно 1150 и , у известной смеси 9 1180°С. Дл  металлографического исследовани  слитки прокатывают на сл бы. Поверхность сл бов не зачищают. Из сл бов вырезают пробы металла с горизонтов 14, 16, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95, 96, 97, 98, 99% от головы слитка. Данные исследований приведены в табл. 3. Использование предлагаемых смесей обеспечивает получение лучшего качества поверхности слитков, при этом отсутствуют в металле краевые и центральные неметаллические включени , а также отсутствуют выделени  в атмосферу вредных окислов маргайца.При изготовлении в огнеупорном производстве опытных смесей дополнительных выделений не обнаружено.

Колошникова  пыль в количестве 2028% повышает на 40-60% .термичность смеси, что оказывает существенное вли ние на скорость образовани  жидкой шлаковой фазы в .начальный момент разливки стали сверху и, следовательно , на качество слитка, особенно в донной части.

Вследствие снижени  содержани  горючего на основе алюмини  и применени  дешевого окислител  снижаютс  затраты на обработку стали шлаковыми ;:мес ми и улучшаютс  санитарно-гигиенические услови  труда при разливке стали через шпак.

Использование экзотермической смеси , содержащей в качестве окислител  колошниковую пыль доменных пече, позвол ет исключить вредные выделени  окислов марганца, повысить

термичность смеси за счет содержащегос  в колошниковой пыли углерода, улучшить качество слитка спокойной стали и снизить стоимость обработки последней.

Снижение стоимости экзотермической смеси обеспечиваетс  существенным снижением стоимости окислител  колошниковой пыли до 1,20 за 1 т

против стоимости марганцевой руды 43 ,46 р. за 1 т и возможностью снижени  расхода алк  4иниевого порсллка на 5-7%, значение термичности дл  смеси которого с избытком покрываетс  углеродом колошниковой пыли.

Ожидаема  экономическа  эффективность на ММК в расчете на 1 г составл ет 99-266 тыс. руб.

Алюминиевый по8 10 рошок Алюминиевые отсевы Марганцева  руда Колошникова  пыль Силикатна  глы680 760 810 Точность, кг/ккал Температура плав1175 1170 1170 лени , ° С

а 2

Таблиц 5 580 930 760 760 860 580 1180 1170 1190 1180 1180 1180

На поверхности слитков шлаковые включени  .не обнаружены

Claims (6)

1. На поверхности всех слитков на горизонте 97-99% обнаружены шлаковые включени  Формула изобретени  Экзотермическа  шлакообразующа  смесь дл  разливки спокойной стали включающа  алюминий, силикатную глы бу, плавиковый шпат, доменный ишак отлича.юща с  тем, что, с целью повышени  качества слитка и улучшени  санитарно-гигиенических условий труда, сме.сь дополнительно содержит колсшниковую пыль при след ющем соотношении ингредиентов,вес.% Алюминий Силикатна  глыба Плавиковый шпат Колошникова  20-2Ь пыль Остсшьное Доменный шлак

   Таблица

   Не обна- Не обнаружены ружены

   В одном слитке на горизонте 90% на глубине 2 мм/ во втором на горизонте 97% на глубине 1 мм . Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1. Сталеплавильное производство. ежвузовский сборник. Кемерово,, узПИ, 1975, с. 117-123.
2. 2.Сталь, 1965, 7, с. 615.
3. 3. Сталь, 1975, 4, с. 303310 .
4. 4.Разливка стали в слитки и их качество. М., Металлурги , 1978, 6, с. 9-12.
5. 5.Авторское свидетельство СССР 399545, кл. С 21 С 5/54, 1971.
6. 6.Проблемы стального слитка.М., Металлургий, 1974, 5, с. 454456 .