Экзотермическая шлакообразующая смесь

 

Использование: изобретение относится к металлургии, а именно к составам экзотермических смесей, используемых при разливке стали в изложницу. Сущность: разливку стали производят с использованием смеси, содержащей, мас.%: алюминиевый порошок 7-11, силикокальций 4-12, марганцевая руда 25 - 30, силикатная глыба 14 - 25, плавиковый шпат 18 - 30., кальцинированная сода 3-10, натриевая селитра 3 - 8. При этом содержание натриевой селитры в смеси определяется в зависимости от содержания марганца в марганцевой руде. Благодаря пониженным значениям температуры воспламенения смеси (700 - 740°С), краевого угла смачивания шлака (23 - 30 град) и температуры плавления образующегося шлака (890 - 930°С) обеспечивается снижение брака по поверхностным дефектамхлитков до 0,91 - 1,17%. 3 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 22 О 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4437860/02 (22) 08,06.88 (46) 30.06.92. Бюл.№24 (71) Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (72) B.À.Áóëàò, В.А.Воронов, B.М.Боревский, Ю.Н.Карнаух, П.С.Семеняка, Г.Л.Елинсон, С.С.Казаков и Г.И.Пискун (53) 621.746.586 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 336086, кл. В 22 D 27/86, 1969.

Авторское свидетельство СССР

¹944754,,кл. В 22 D 7/00, 1982. (54) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ (57) Использование: изобретение относится к металлургии, а именно к составам экзотерИзобретение относится к черной металлургии, в частности разливке сталей и сплавов.

Известен состав зкзотермической смеси, используемой при разливке сталей и содержащей горючее, окислитель и флюсующие. Недостатками указанной смеси являются низкое качество поверхности слитков и повышенная пожаровзрывоопасность.

Известная экзотермическая смесь состава, мас.%:

Алюминиевый порошок 6 — 10

Силикокальций 6 — 12

Марганцевая руда 27 — 33

Силикатная глыба 23 — 30

Плавиковый шпат 20-30

Кальцинированная сода 3 — 10

Указанная смесь является пожаровзрывобезопасной, „„Ы „„1743674 А1 мических смесей, используемых при разливке стали в изложницу. Сущность: разливку стали производят с использованием смеси, содержащей, мас, : алюминиевый порошок 7 — 11, силикокальций 4 — 12, марганцевая руда 25 — 30, силикатная глыба

14 — 25, плавиковый шпат 18 — 30., кальцинированная сода 3 — 10, натриевая селитра 3—

8. При этом содержание натриевой селитры в смеси определяется в зависимости от содержания марганца в марганцевой руде.

Благодаря пониженным значениям температуры воспламенения смеси (700 — 740 С), краевого угла смачивания шлака (23—

30 град) и температуры плавления образую- 3 щегося шлака (890 — 930 C) обеспечивается снижение брака по поверхностным дефектам,слитков до 0,91 — 1,17%. 3 табл.. Однако она нс. обеспечивает высокое качество поверхности слитков. Это обусловлено тем, что в используемой марганцевой руде массовая доля марганца может колебаться в зависимости от сорта используемого концентрата в широких пределах: от 35 до 55%, что в свою очередь приводит к изменению физико-химических и теплофизических свойств смеси.

Цель изобретения -улучшение качества поверхности слитков и увеличение выхода годного.

Поставленная цель достигается тем, что в состав смеси, содержащий алюминий, силикокальций, марганцевую руду, силикатную глыбу, плавиковый шпат, кальцинированную соду, введена натриевая селитра, ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас.%:

Марганцевая р/да 25 — 30

Силикатная глыба . 18 — 25

1743674

Плавиковый шпат 20 — 30

Алюминиевый порошок 6 — 12

Силикокальций 6 — 12

Кальцинированная сода 3 — 10

Натриевая селитра 3 — 8

Граничные пределы ингредиенты установлены экспериментально, на основании исследования влияния состава смеси на физико-химические свойства (температуры самовоспламенения смеси; температуры плавления шлака, образующегося после сгорания смеси, краевых углов смачивания смеси на границе с материалом изложницы) и брака по поверхностным дефектам. Составы исследуемых смесей приведены в табл.1.

Влияние состава на физико-химические свойства смесей приведены в табл.2.

Влияние состава смеси на брак металла по поверхностным дефектам приведено в табл,З, Как следует из табл,2, в отличие от прототипа предлагаемый состав смеси обеспечивает узкие пределы изменения физико-химических свойств смеси. Так, вязкость лежит в пределах 0,19 — 0,26 н с/м . температура самовоспламенения заявляемого состава смеси в пределах 710 — 740 С, в то время как в смеси-прототипе вязкость колеблется в пределах 0,19 —.0,35 н-с/м . а температура самовоспламенения в пределах 760 — 1120 С; т.пл, шлака, образующегося после сгорания смеси, лежит в пределах

890 — 930 С, а смеси-прототипа 960—

1020"С. Краевые углы смачивания шлака на границе с материалом изложницы у заявляемой смеси лежат в пределах 23 — 30 град, у смеси-прототипа 27 — 42 град, Предлагаемый состав смеси обеспечивает снижение брака металла по поверхностным дефектам (табл.3) и увеличение выхода годного. Так, при использовании предлагаемого состава смеси количество штанг первой и второй категории качества увеличивается на 12 — 26о, суммарный брак по поверхностным дефектам снижается на

0,22 — 0,86 (абс). Уменьшилась отбраковка штанг по пленам, волосовинам и трещинам.

Как следует из табл.2 и табл.З, стабильные физические свойства заявляемого состава смеси и снижение брака по поверхностным дефектам обеспечиваются при поддержании следующего соотношения между марганцем и натриевой селитрой в смеси

NaNOg = 28— (M3 где йайОз — массовая доля натриевой селитры в экзотермической смеси, %;

5 {Мп) — массовая доля марганца в экзотермической смеси, .

При массовой доле марганца в смеси более 15% массовая доля натриевой селитры в руде составляет 3%, при массовой доле

10 марганца менее 10 массовая доля натриевой селитры составляет 8%, Как следует из табл.3, отклонение от средних значений заявляемых ингредиентов смеси приводит к росту брака по повер15 хностным дефектам и улучшение качества поверхности штанг.

Существенными отличительными признаками предлагаемого состава смеси являются ввод в известную смесь нового

20 ингредиента — натриевой селитры и новое соотношение между ингредиентами смеси, что обеспечивает получение стабильных физико-химических свойств смеси и повышение выхода годного металла, 25 Экономический эффект за счет увеличения выхода годного и улучшения качества поверхности штанг составит в зависимости ат выплавляемой марки стали от 2 до 5 руб. на тонну.

Формула изобретения

Экзотермическая шлакообразующая смесь для разливки стали в изложницу, 35 включающая алюминиевый порошок, силикокальций, марганцевую руду, силикатную глыбу, плавиковый шпат и кальцинированную соду, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества поверхности

40 слитка, смесь дополнительно содержит натриевую селитру при следующем соотношении ингредиентов, мас. /:

Алюминиевый порошок 7 — 11

Силикокальций 4 — 12

45 Марганцевая руда 25 — 30

Силикатная глыба 14 — 25

Плавиковый шпат 18 — 30

Кальцинированная сода 3 — 10

Натриевая селитра 3 — 8

50 при этом содержание натриевой селитры в смеси и содержание марганца в марганцевой руде имеют соотношение: натриевая селитра = 28 — 0,5 марганца в марганцевой руде.

1743674

Таблица 1

Составы исследуемых смесей

Таблица2

Температура самовоспламенения смеОС

Отношение Вязкость при марганца к 1500 С, натриевой се- н.с/м

2 литре в смеси

Смесь

Температура плавления шлака, образующегося после сгорания смеси, С

П едлагаемая смесь

0,27

0,32

0,35

1120

1.5

2

4

7

9

4,17

4,5

2.48

1,35

1,5

0,26

0,24

0,19

0,20

0,23

7,40

7,30

700

890

1020

Краевой угол смачивания шлака на гра- нице с изложницей, град.

25-29

26-30

23 — 30

25-29

23-28

28-36

27 — 34

31-38

34-40

36 — 42

1743674

Таблица 3

Суммарный брак по поверхностным дефектам, %

Смесь

Пела гаемая смесь

Смесь-и ототип

1 °

15

30

Составитель И, Куницкая

Текред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Редактор А. Долинич

Заказ 2147 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК1,, Т СССР

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

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

2

4

7

9

1,17

1,12

0,84

0,93

0,91

1,70

1,64

1,46

1,58

1,39

Количество штанг! и 11 категории качества, %

73

69

71

49

54

47

52

Количество штанг, забракованных по пленам, шт.

5

5

Количество штанг, забракованных по волосовинам, шт.

4

3

7

5

Количество штанг, забракованных по трещинам, шт.