Смесь для удаления шлака из нагревательных устройств

 

Изобретение относится к нагревательным устройствам, в частности к составам смесей для удаления сварочного шлака, образующегося при нагреве слитков и заготовок. Целью изобретения является снижение угара металла. Для этого твердая шлакообразующая смесь, включающая углеродсодержащий и кремнеземсодержащий материалы, в качестве углеродсодержащего материала содержит отходы угольной футеровки электролизных ванн, в качестве кремнеземсодержащего материала - ставролитовый концентрат, и дополнительно содержит шлак производства вторичного алюминия при следующих соотношениях компонентов, мас.%: отходы угольной футеровки 80-90, ставролитовый концентрат 4-6, шлак производства вторичного алюминия остальное. Использование смеси позволяет снизить концентрацию окислителей в атмосфере печи, обеспечить образование на поверхности нагреваемого металла защитного слоя, не проницаемого для окислителей. В результате применения изобретения снижается угар металла при нагреве в колодцах в 3,2-4,8 раза по сравнению с использованием известных смесей.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (Я)ф С 21 D 9/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

APH ГКНТ GCCP

1. (21 ) 4345991/23-02 (22) 26,10.87 (46) 30,04,90, Вюл, у (71) Иариупольский металлургический комбинат им, Ильича (72) А,И,Овсянников, Н. А. Гуров, С, П, Терз иян, Э, Н, Ше 6аниц, Г.И,Налча, Н.И.Омельяненко, Э.И.Говоров, З,И,Харина, А,Н,Башкатов, В.С,Степанов:: и И.Г,Белицкий (53) 669:621,783.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 109004 ° кл. С 21 D 9/70, 1957, Авторское свидетельство СССР

9 135932, кл. С 21 D 9/70, 1985. (54) СМЕСЬ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ШЛАКА ИЗ

НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ (57) Изобретение относится к нагревательным устройствам, в частности к составам смесей для удаления сварочного шлака, образующегося при нагре.Ве слиткОВ и эагОтОВОк Цель иэоб ретения - снижение угара металла, Изобретение относится к нагревательным устройствам, в частности к составам смесей дпя удаления сварочного шлака, образующегося при нагреве. слитков и заготовок.

Цель изобретения - снижение угара металла, Для этого смесь, включающая углеродсодержащий и кремнеэемосодержащий материалы, в качестве углеродсодержащего материала содержит отходы угольной футеровки электролизных ванн, в качестве кремнеземосодержаще.о мате„„SU„„1566359

Для этого твердая шлакообразующая смесь, включающая углеродсодержащий и кремнеземсодержаадй материалы, в качестве углеродсодержащего материала содержит отходы угольной футеровки злектролизных ванн, в качестве кремнеземсодержащего материала — ставролитовый концентрат, и дополнительно содержит шлак производства вторичного алюминия при следующих соотношениях компонентов, мас.7: отходы угольной футеровки 80-90, ставролитовый концентрат 4-6, шлак производства вторичного алюминия остальное. Использование смеси позволяет снизить концентрацию окислителей в атмосфере печи, обеспечить образование на поверхности нагреваемого металла защитного слоя, не проницаемого для окислителей. В результате применения изоб- ® ® ретения снижается угар металла при нагреве в колодцах в 3,2-4,8 раза по сравнению с использованием известных смесей, риала — ставролитовый концентрат, при- чем дополнительно смесь содержит шлак производства вторичного алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Отходы угольной фу- 3 теровки 80-90

Ставролитовый конй центрат 4-6

Шпак производства вториччого алюминия Остальное

При вводе смеси, состояшей из ука " занных компонентов, на поверхность

1560359 окалины на .поду нагревательного устройства в первую очередь происходит расплавление ставролитового концентрата, имеющего т,пл, 1036 С. Образовавшаяся жидкая фаза быстро насыщается окислами алюминия из шлака произвоства вторичного алюминия (шлака ПВА) и окислами железа окалины. Металличес- кий алюминий, входящий в состав шлака 10

ПВА, интенсивно взаимодействует с двуокисью углерода и кислородом, входя-> щим в состав продуктов горения топлива, при этом окись углерода, образующаяся при окислении углерода отходов jg угольной футеровки (ОУФ), создает восстановительную атмосферу в колодце.

Фтаристый натрий, испаряясь из ОУФ конденсируется на поверхности слитков или заготовок, имеющих более низ- 20 кую температуру, чем футеровка в наг" ревательном устройстве и создает барьер для непосредственного контакта окислительных газов с железом. Плен ка фтористого натрия сохраняется на 2$ поверхности слитка до начала периода томления, т.е. значительную часть продолжительности нагрева.

Таким образом, функциональная схема взаимодействия компонентов смеси выглядит следующим образом: ставролитовый концентрат инициирует зарожде-. .. ние жидкой фазы; шлак ПВА снижает концентрацию окислителей в атмосфере;

ОУФ создает восстановительную атмосфе ру и обеспечивает образование на поверхности нагреваемого металла слоя фторида. натрия, непроницаемого для окислителей.

Химический состав применяемых ма40 териалов приведен в табл. 1, При содержании в смеси менее 8ОХ

ОУФ не достигается эффект существен- ного. снижения угара металла вследствие недостаточной концентрации окиси углерода и фторида натрия в атмосфере. При содержании ОУФ выше верхнего предела.в смеси появляется избыточный углерод, количество которого выше необходимого для восстановления окислов Ы железа, Наличие дисперсных тугоплавких . частиц в шлаке приводит к повышению его вязкости, что в конечном итоге приводит к снижению степени использования алюминия и повышает угар железа.55

При содержании в смеси менее 4Х ставролитового концентрата не обеспечивается формирование достаточного ко-, личества ягодкой фазы для реализации возможностей ост альных компонентов смеси. При содержании в смеси более 6Х ставролитового концентрата существенно снижается вязкость шлака, увеличивается скорость его истечения, что приводит к преждевременному уносу -из рабочего пространства нагревательного устройства. непрореагировавших ком" понентов смеси, угар железа при этом возрастает.

При снижении содержания шлака ПВА менее 4Х, вводимого алюминия не достаточно для связывания остаточного кислорода, что приводит к повышению угара железа.

При содержании шлака ПВА более 16Х резко повышается вязкость сварочного шлака, что обусповлено увеличением. содержания в нем глинозема. При этом метаплический алюминий практически не вступает в реакцию с кислородом, что ведет к увеличению угара железа.

Пример конкретного использования смеси.

На подину нагревательных колодцев слябинга 1150 после каждой выдачи слитков производили равномерую засыпку смесей, состоящих из ОУФ, шлака

ПВА и ставролитового концентрата. Ос новная фракция смеси 3-5 мм, Расход ;. смесей во всех случаях составлял

500 кг. На клещевом экране, произво-.„ дившем посад и выдачу слитков, был установлен тензодатчик, с помощью которого фиксировали вес слитка до и .после нагрева, Параметром, по которому определяли потери металла с окалиной, было снижение веса слитка, выраженное в процентах от его первоначального веса, В табл. 2 приведена значения относительного снижения веса слитков в за-, висимости от состава используемой смеси °

Средняя потеря веса при использовании существующей технологии составляет 3,86Х, Из приведенных данных следует, что использование изобретения позволяет снизить угар метапла при йагреве в колодцах в 3,2-4,8 раза по сравне" нию с использованием известных смесей.

Формула изобретения

Смесь для удаяения шлака иэ нагревательных устройств, включающая угле80-90

Остальное

10 б

Таблица

Материал Химический состав материала, 7 J

А- -203

Si Ог 1а"г

К О+

Яа О сум.

ОУФ

1-8 2-15 О, 2-0, 3 —, 40-70—

25-30

Ставроли-. товый концентрат 25-50 30-40 1,6-2,3

10-20

6-8

Шлак ПВА 5 1".70 5-10 3,0-8,0 10-20—!

Т аблица 2

Содержа- Содержание ставролитового концентрата, Ж

Снижение веса слитка после нагрева, Ж от но.минального веса

2,12

l,96 О,87

0,81

2,84

2,52

0,89Ч

0,82

3,82

2,38

2,26

2,54

0,93

0,87

2,86

2,05

0,98 1,2 1„1

1,98 2,25 (0,96

1,93

2,67

2,49

2,20

Составитель Г.Колченко

Техред И.Ходанич Корректор М.Шароши

Редактор А,Долинич

Заказ 942 Тираж 517 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 156 родсодержащий и кремнеземосодержащий материалы, отличающаяся тем, что, с целью снижения угара металла, в качестве углеродсодержащего материала смесь содержит отходы угольной футеровки электролизных ванн, в качестве . кремнеземосодержаще го материала — ставролитовйй концентрат и дополнительно шлак производства вторичние ОУФ в смеси 3 4 с

0359 6 ного алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Отходы угольной футеровки

Ставролитовый концентрат

Шлак производства вторичного алюминия