Смесь для заполнения выпускного канала сталеразливочного ковша
Владельцы патента RU 2354497:
Открытое Акционерное Общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU)
Изобретение относится к области разливки стали. Смесь для заполнения выпускного канала сталеразливочного ковша содержит, мас.%: чешуйчатый графит 1-4, монофракционный песок 5-7 и жильный кварц - остальное. Введение в смесь монофракционного песка с зерном скатанной формы позволяет ускорить высыпание смеси из выпускного канала сталеразливочного ковша при разливке и стабилизировать струю стали. Обеспечивается повышение производительности сталеразливочного ковша. 2 табл.
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к разливке стали из сталеразливочных ковшей.
Известна смесь для ковшевого стакана шиберного затвора состоящая из кварцевого песка и фторида церия [А.с. СССР №1183294].
Фторид церия является ингибитором, замедляющим спекание смеси и предотвращающим «закозление» сталеразливочного канала шиберного затвора. Однако второй компонент смеси - кварцевый песок - содержит примеси оксидов железа и других компонентов, которые приводят к спеканию и последующему «закозлению» канала шиберного затвора, что снижает производительность разливочного агрегата.
Ближайшим аналогом к заявляемой смеси является смесь для заполнения выпускного канала сталеразливочного ковша, включающая кварцевую и углеродистую составляющую, причем в качестве кварцевой составляющей смесь содержит жильный кварц, а в качестве углеродистой - чешуйчатый графит при следующем соотношении компонентов, мас.%: чешуйчатый графит - 1…4, жильный кварц - остальное (патент РФ №2228819).
Недостатками данной смеси являются замедленное ее высыпание из-за остроконечной формы зерен жильного кварца, что приводит к закупорке канала ковша, а следовательно, к снижению производительности разливочного агрегата. Причем для освобождения канала используют кислород.
Технической задачей изобретения является повышение производительности разливочного агрегата за счет ускорения высыпания смеси из выпускного канала сталеразливочного ковша и стабилизации струи расплава.
Поставленная техническая задача решается тем, что смесь для заполнения выпускного канала сталеразливочного ковша, включающая жильный кварц, чешуйчатый графит, дополнительно содержит монофракционный песок при следующем соотношении компонентов, мас.%: чешуйчатый графит - 1÷4; монофракционный песок - 5÷7; жильный кварц - остальное.
В качестве монофракционного песка можно использовать песок Привольского месторождения, который имеет нормированный зерновой состав с размером фракции 0,5÷0,9 мм.
Важнейшим свойством монофракционного песка как кварцевого компонента смеси для заполнения выпускного канала сталеразливочного ковша является окатанность его зерен. Последнее свойство песка обеспечивает его хорошую сыпучесть.
Были проведены опыты по определению сыпучести смесей при комнатной температуре. Опыты проводили в лабораторных условиях. Оценку сыпучести проводили по производной единице механической величины системы СИ - массовому расходу: килограмм на секунду - кг/с. Результаты приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||||
| Свойства | Составы смесей | ||||||
| Ближайший аналог | Количество монофракционного песка в смеси, мас.% | ||||||
| 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
| Сыпучесть, массовый расход, кг/с | 9,2 | 9,5 | 9,6 | 18,7 | 19,3 | 19,9 | 13,8 |
Как показывает таблица 1, наилучшая сыпучесть (18,7; 19,3; 19,9 кг/с) получена в смесях с добавкой монофракционного песка 5; 6 и 7%. При добавке более 7% (8%, см. табл.1) сыпучесть заметно снижается (13,8 кг/с) за счет сегрегации (разделения) песка и исходной смеси.
При содержании монофракционного песка менее 5% (3 и 4%, см. табл.1) сыпучесть снижается и составляет соответственно 9,5 и 9,6 кг/с.
Примеры
В сталеплавильном цехе ОАО «ММК» использовали при разливке стали из большегрузных сталеразливочных ковшей вместимостью 350 т смеси для засыпки выпускных каналов сталеразливочных ковшей (плавки №101702-101725). В качестве монофракционного песка использовали песок Привольского месторождения, соответствующий ГОСТ 61-39-2003, с размером зерен 0,5-0,9 мм, химического состава, мас.%: SiO - 94,7 Al2О3 - 0,66, Fe2O3 - 0,43, СаО - 2,42.
Результаты эксперимента приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | |||||
| № состава | Содержание, мас.% | Открывание без кислорода, % ковшей | Повышение производительность | ||
| Чешуйчатый графит | Жильный кварц | Монофракционный песок | |||
| 1 (ближайший аналог) | 2 | 98 | - | 99,3 | 1-3 |
| 2 | 4 | 89 | 7 | 99,5 | 1-5 |
| 3 | 3 | 91 | 6 | 99,6 | 1-5 |
| 4 | 1 | 94 | 5 | 99,5 | 1-5 |
| 5 | 2 | 92 | 6 | 99,5 | 1-4 |
| 6 | 1 | 91 | 8 | 95,7 | Не повысилась |
| 7 | 3 | 93 | 4 | 96,8 | Не повысилась |
Как показывает таблица 2, открывание плавок без кислорода при использовании заявленной смеси (опыты №2 - №5) составляет 99,5-99,6%, что выше по сравнению с ближайшим аналогом (опыт №1, 99,3%), при содержании в смеси запредельных значений монофракционного песка: 8% (опыт №6) и 4% (опыт №7), открывание без кислорода снижается и составляет соответственно 95,7% и 96,8%, увеличения производительности нет.
Увеличение производительности при использовании заявляемой смеси (опыты №2 - №5) составляет 1,4÷1,5% по сравнению с ближайшим аналогом.
При использовании заявляемой смеси не происходит ее спекания и «закозления» выпускного канала, струя металла стабильная.
Смесь для заполнения выпускного канала сталеразливочного ковша, включающая жильный кварц и чешуйчатый графит, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит монофракционный песок с зерном окатанной формы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| чешуйчатый графит | 1-4 |
| монофракционный песок | 5-7 |
| жильный кварц | остальное |
