Шлакообразующая смесь

 

Саиа СОвэесння

Социалистически я республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (и) 922160

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ау

{22) Заявлено 01.08.80 (21) 2965424/22 02 с присоединение (5!)Я. Кд.

Йоударстоанны% комитет

СССР (23) Приоритет по делам изобретений н аткрнтнй

Опубликов

Дата опуб

П. Ф. Титов, М. Р. Егоров, С. В. Богданов, Ю. К. Воробьев и A. Е. Казьмин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54} ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ

Силикокальаий

Железная руд»

Кальцниированная со>та

Плавикоеый шпат

Изобретение относится к металлургии, а именно к разливке хромоалюминневых сталей и может быть использовано для защиты зеркала металл» при разливке в изложницы.

Известна экэотермическая смесь цля получения синтетического шлака при разливке стали (11, солержашая следующие компоненты, вес.%.

Силикокальций 25-35

Селитра (калиевая или натрисвая} 5-15

Железная окалина 20 — 25

Веществ», содержащие окислы бора

Пливиковый шлат Остальное

Недостатками этой смеси являются высокая стоимость, взрывоопасность и выделение в процессе экзотермической реакции токсичных газов. Составляющие смеси окисляют разливаемый мсталл.

Известна порошкообразная экэотермическая смесь, испольэуемал для наведения шлака в иэгожнице лри разливке стали (2), содержащая. вес.%:

Алюминий и порошок алюминиево-магниевый l4

Силнкокальций 8

Железная окалина 20

Кьнррва a%a . 12 ф 4

Шлак ообразукяцие компоненты Остальное

Недостатками этой смеси являются значительная трудоемкость, высокая стоимость ее изготовления, а такам наличие s составе смеси углерода, который частично переходит в металл при разливке под шлаком из смеси данного состава, что является неприемлемым прн разливке сталей с регламентированчым содержанием углерода, Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является смесь, содеряацвя компоненты, вес.% зеркала мет шического р сплава с воэдуом.

Введение в состав шлаковой смеси хлорист го натрия при данном соотношении компонен. тов снижает температуру плавления шлака, S его вязкость и улучшает усвоение шлаком включений глинозема и окислов хрома из металлического расплава, Увеличение содержания окиси хрома в шлаковой смеси более 5% повьппает температуру

1О

0 плавления и вязкость шлака, уменьшение ниже 1% приводит к окислению хрома и алюминия в металлическом расплаве, насыщения шлака этими окислами, а также загрязнению слитка включениями глинозема и хромитами.

15 Снижение содержания хлористого натрия в uma,ковой смеси менее 1% приводит к сужению температурной области кристаллизации шлака и повышению температуры плавления смеси более 890 С. Повьппение содержания хлористо20, го натрия выше 10% способствует значительному выделению токсичных газов в процессе плавления смеси.

Ингредиенты

Силикокальций

22

30

Железная руда

Окись хрома!

30

Кальцинированная сода

10

Хлористый натрий

Плавиковый шпат

Остальное Остальное Остальное

3 922)60

При разливке металла известная смесь обеспечивает получение легкоплавкого, жидкоподвижного шлака, что обуславливает удовлетворительные результаты по защите поверхности расплава от окисления sowyxolvr (3).

Однако применять известную шлакообразную смесь при разливке сложнолегированных сталей, например хромалюмивиевых, нецелесообразно иэ-за неконтролируемого, интенсивного окисления алюминия, титана, хрома и других активных элементов расплава железной рудой.

Это приводит к получению брака по химическому составу при разливке данных сталей.

Целью изобретения является повьпцение извлечения активных составляющих расплава и улучшение качества слитков.

Укаэанная цель достигается тем, что, шлакообраэующая смесь для разливки стали, включающая силикокальций, железную руду, кальцинированную соду и плавиковый шлат, до:полнительно содержит окись хрома. и хлористый натрий при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:

Силикокальций 22-30

Железная руда 18-30

Кальцинированная сода 2 — 8

Окись хрома 1 — 5

Хлористый натрий 1-10

Плавиковый тппат Остальное

Дополнительное введение окислов хрома в указанных пределах обеспечивает устранение окисления активных составляющих расплава при разливке его под слоем легкоплавкого шлака, который наводится в изложнице при расплавлении смеси. Это достигается за счет создания постоянного окислительного цотенциала на границе раздела металл — шлак насьпцением окислами хрома шлакового расплава и получения при этом легкоплавкого, жидкоподвижного шлака, который исключает контакт

Указанное соотношение силикокальция и железной руды в шлаковой смеси регулирует скорость ее расплавления. Плавиковый шпат и кальцинированная сода в указанных пределах обеспечивают требуемую жицкотекучесть и лагкоплавкость шлака. Увеличение содержания плавикового шпата и соды существенно понижает межфазное натяжение на границе раздела металл-шлак и усиливает прилипаемость шлака к стенкам изложницы, что затрудняет их очистку и ухудшает поверхность слитка. Уменьшение содержания этих компонентов увеличивает температуру плавления шлаковой смеси, вяэ. кость обраэуншегося шлака и снижает эмупьгируюущую способность к включениям глинозема. l

В таблице приведены составы смесей.

2 3 Известный

6 структуры и поверхностного слоя заготовок из слитков. разлитых под шлаком, характеризуется отсутствием видимых поверхностных дефектов.

Анализ содержания алюминия, титана, марганца и кремния в образцах показывает равномерное распределение этих элементов по сечению и высоте заготовок.

Содержание этих элементов такое же, как и в пробе металла из ковша.

Разливка стали ЭИ626 под слоем шлака из предлагаемой шлакообразующей смеси позволяет снизить расход металла по всем переделам: при ковке, обдирке и прокатке заготовок. Сквозной расходный коэффициент по результатам одиннадцати опытных плавок, разлитых нод шлаком, снижается на 23 относ.% ло сравнению со значением этого коэффициента для передела металла, разлитого без шлака.

Экономический эффект от использования шлакообразующей смеси при разливке в изложницы хромоалюминиевых сталей составляет

25!,3 тыс.руб.

Шлакообразующая смесь для разливки стали, включающая силикокальций. жслсзную руду, кальцинированную соду и плавиковый шлат отличающаяся тем, что, с целью повышения извлечения активных составляющих расплава н улучшения качества слитков, смесь дополнительно содержит окись хрома и хлористый натрий при следуюгцем соотношении ингредиентов вес.%:

Силикокальций 22-30

Железная руда 18 — 30

Кальцинированная сода 2 — 8

Окись хрома 1-5

Хлористый натрий l — 10

Плавиковый шлат Остальное

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 262329. кл. В 22 О. 27/06„1970.

2. "Сталь", М., "Металлургия", 1974, ll 7, с. 601-602.

3, Чуйко Н. М„Перевязко А. Т., 11ани. чек Р. Е, и др. Внепечные способы улучшения качества стали. Киев, "Техника", 1978, с. 115.

ВНИИПИ Заказ "509/35 Тираж 587 Подписное

9sman ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

5 922160

Химический состав компонентов удовлетворяет требованиям соответствующих ГОСТ и

ТУ, а железная руда Криворожского месторождения содержит, вес.%: Ее Оз 84,5; SION 13,1; (А1зОз+ СаО +MgO+ МпО + S+ Р) остальное.

Каждую смесь приготавливают путем перемеши. вания высушенных и измельченных до однородного состояния компонентов фракции

005 — 0,3 мм. Определение физических характеристик смесей дает следующие результаты: 10 температура начала плавления смесей 1 — 3 в пределах 800 — 840 С, известной смеси 870—

890 С, время плавления смесей не превышает

17 с, вязкость шлаков в температурном интервале 1350 — 1550 С не превьппает 1,1 П. т5

Физические характеристики предлагаемой шлакообраэующей смеси определяют на высокотемпературном микроскопе. Вязкость шлаков — на электромагнитном вибрационном в язкозиметре. 20

Использование предлагаемой шлакообразующей смеси осуществляется следующим образом.

Сталь ЭИ62б (X27105T) разливают сверху в изложницы gl 500 кг, на дне которых пред- 25 варительно засыпают шлаковую смесь следующего состава, вес.%: силнкокальций 28; железная руда 30; окись хрома 2: кальцинированная сода 5; хлорнстый натрий 3; плавиковый шпаг остальное. Расход смеси составляет

4 Er/r сталй.

Предлагаемая смесь расчлавляется в изложнице при разливке металла. и на поверхности металлического расплава, образуется легкоплавкий, жидкоподвижный шлак, который предохраняет зеркало металла от окисления воздухом и способствует получению шлакового гарнисажа между стенками изложницы и слитком. Шлак имеет хорошие теплоизолируницие свойства, о чем свидетельствует полная локализация усадочной раковины в прибыльной части слитка, структуры слитков и сортовых заготовок из них. Визуальный осмотр слитков показывает удовлетворительное качество их поверхности.

После выгрузки слитков из изложниц твердый шлак легко отслаивается or стенок изложниц. Это способствует исключению какихлибо дополнительных операций rto очистке изложниц от шлака.

Слитки в горячем состоянии прокованы на заготовки. О 100 мм, из которых отобраны

50 образцы, соответствующие головной, хвостовой частями и середине слитков. Качество макроФорм ула изобретения