Шлак для обработки металла

 

О П И С А Н И Е пц узтау

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) ЗаЯвлено 16.06.75 (21) 2144244/02 (51) M. Кл. С 21 Г 7/00 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Гасударственный квинтет

Совете Инннстрвв СССР

Ао делам нзаеретеннй н еткрытнй (43) Опубликовано 15.10.76. БюллЕтень № 38 (53) УД1(669.18;869. .046.587 (088.8) (45). Дата опубликования описания 25.07.77 (72) Авторы изобретения

В. Г. Антипин, В. И. Чеботарев, Ю, Д. Залетов, Л. Ю. Федосеева и В. И, Фролов

Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г, И. Носова н Магнитогорский дважды ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени металлургический комбинат им. В. И. Ленина (71) Заявители (543 ШЛАК ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к разливке стали.

Известен синтетический шлак, содержащий, вес.%:

Флюоритовый концентрат 5 — 35

Кальцинированную соду 5 — 25

Феррохромовый шлак 40 — 90

Существенными недостатками известного шлака являются низкая скорость формирования жидкой фазы нз-за наличия в его составе трудно-растворимых и тугоплавких частиц феррохромового шлака, а также значительное пылевыделение при разливке стали из- за разложения кальцинированной соды. Кроме того, частицы феррохромового шлака плохо удаляются из стали, что приводит к загрязнению ее оксидами.

Известен синтетический ишак на основе силикатной глыбы, в состав которой введены окислы кальция (в виде известняка) н фторсодержащие материалы при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Ок ись кре м ни я 10 — 55

Окись натрия 5 — 30

Окись кальция по 40

При зтом окислы кремния н па грин вводят в состав шлака в виде силикатной глыбы, а для повышения жидкоподвижности образующегося жидкого шлака вводят фтористый кальций, фтористый литий.

Недостатки указанного шлака — использование

5 дефицитной и дорогостоящей глыбы, а также низкая скорость формирования жидкого шлака.

Известен также синтетический шлак на основе доменного шлака, в состав которого введены окисльr щелочных металлов посредством предваритель1О ного сплавления доменного шлака и кальциыированной соды, взятых в соотношении, вес.:

Доменный шлак 75 — 90

Окислы щелочных металлов 10--25

Однако в процессе сплавления часть шнхты

15 (кальцинированная сода) разлагается и улетучивается (до 50% от всей соды). Кроме тоео, у жидкого шлака недостаточная ассимилируюшая способность к продуктам раскнсления стали (алюминатам и кремнезему) и довольно высокие значе.

2п ння вязкости температуры плавления прн температурах разливки стали. так как содержание окислов щелочных металлов в шлаке не обеспечивает его необходимой жидкоподвижнос гн.

Цель изобретения — улучшение свойств жидкого шлака (вязкосги, емпературы плавления, ассиСостав

К омпокенты смеси, вес. % енный шлак торсодержащая составггягощая

430

3,1

1295

360

2 90

3 85

1225

2,2

335

1160

1,9

320

1,7

1 100

1080 1,6 315

55 милирующей способности к продуктам раскислегпгя), .а также санитарно-гигиенических условий процесса разливки металла и его качества. Это ,гцоетЗГГаЕтСЯ тЕМ., Что и СОСтав ДОМЕННОГО IIUIRKB путем предгвварчтельного сплавления (и качающейся злектропечи) дополнительно введепа фторсодержащая составляющая при следующем соотношении компонентов в шлаке, вес.%:

Доменный шлак 80 — 90

Фторсодержащая составляющая 10 — 20, причем шлак используется в гранулах размером

0,5 — 3,0 мм.

Вьгбар шлака на основе доменного обусловлен дешевизной последнего (0,9 руб/т) и благоприятным соотношением в нем окиси кальция и кремния (отношением окиси калыгия и окиси кремния больше единицы), что препятствует образованию летучих газообразных продуктов кремния. Использование в качестве флюсующей добавки фторсодержащей составляющей позволяет наиболее эффективно получать шлак с оптимальным комплексом физикохимических свойств, пригодный для разливки металла. Предварительное сплавление компонентов шлака (доменного шлака и фторсодержащего материала) ис ключает выделение в процессе разливки металла ток.

Как следует из приведенных данных, наиболее оптимальными физико-химическими свойствами обладают жидкие шлаки, полученные из смесей 2- 5, причем с увеличением количества фторсодержащей составляющей свойства улучшаются. Но содержание фторсодержащей составляющей свыше 20% нецелесообразно вследствие снижения положительного влияния ионов фтора и удорожания шлака.

На ММК в производственных условиях был опробован слецукиций сосэав цглака, вес.%:

Доменный IlvIBK 85

Фгорсодержащзя составляющая 15

Сначала преднари гельнг сплавляют доменный шлак с плавиковым гга агом в качанлпейся электропечи в необходимьtx количесгвах и за гем дробят до сичньгх фтористых соедгнений при формировании жидкого шлака в изложнице, что имеет место нри разливке металла под фторсодержащими смесями, Применение шлака s виде гранул размером 0,5—

3 мм снижает количество пылевыделений при разливке, Кроме того, скорость формирования жидкого шлака при использовании предварительно сплавленного легкоплавкого шлака значительно выше, чем при формировании жидкого шлака из смесей, i 0 содержащих тугоплавкие материалы.

В качестве фторсодержащего материала могу быть использованы фтористый натрий (Na F), криолит (Na, AIF,), плавиковый шлат (CaF2) и др.

Учитывая токсичность, стоимость и дефицитность фторсодержгццих материалов, наиболее целесообразно использовать плавиковый шпат, Для выбора оптимального состава шлака были подготовлены пять составов ингредиентов, отличающихся друг от друга количеством фторсо20 держащей составляющей, вес.%: 5,10,15,20, 25 (соответственно), а также содержанием доменного шлака (до 100% в каждой смеси). Каждую смесь сплавляют отдельно в молибденовых тиглях в печи

Таммана и изучают физико-химические свойства

25 полученных жидких шлаков (см. таблицу) .

Физико-химические свойства жидких шлаков

45 фракции 0,5 — 3,0 мм. Полученную смесь расфасовывают в бумажные мешки и цоставляют в агециальных металлических коробках на разливочную площадку. Под опытным шлаком разливают низкоуглеродистые стали в слитки массой 7,4 — 8,9 т. Рас50 ход шлака 2,7 — 3,5 кг на тонну стали.

Формула изобретег(ия

Шлак для обработки металла на основе доменного шпака, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества обрабатываемого металла, он дополнительно содержит фторсодержащую составляющую при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Доменный шлак 80 -90

Фторсодсржащая составляющая 10- 20.