ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ Российский патент 1995 года по МПК C21C5/54 B22D11/00 

Описание патента на изобретение RU2044777C1

Изобретение относится к металлургии, конкретно к защитным шлакообразующим смесям для непрерывной разливки стали на блюмовые заготовки.

Известна защитная шлакообразующая смесь, содержащая, мас. аморфный графит 2-15; силикатная глыба 6-30; плавиковый шпат 2-10; нефелиновый концентрат 10-40; портландцемент остальное (1).

Недостатком известной смеси является то, что она не обеспечивает отливку на МНЛЗ блюмовых заготовок без наружных дефектов. Кроме того, при ее использовании содержание фтористого водорода в воздухе рабочей зоны кристаллизатора составляет 0,8-1,0 мг/м3 (ПДК 0,05 мг/м3).

В качестве ближайшего прототипа принята защитная шлакообразующая смесь, содержащая, мас. углеродосодержащий материал 20-28; криолит 21-25; доменный шлак 51-55 (2).

Недостатком известной смеси является то, что она не обеспечивает отливку на МНЛЗ блюмовых заготовок без наружных дефектов. Кроме того при ее использовании содержание фтористого водорода в воздухе рабочей зоны кристаллизатора находится в пределах 0,8 1,0 мг/м3 (при ПДК, равном 0,05 мг/м3).

Целью изобретения является повышение качества поверхности заготовки, стабильности процесса литья и снижение загрязненности воздуха рабочей зоны фтористыми соединениями.

Для защиты металла в кристаллизаторе предложено применять шлакообразующую смесь, содержащую доменный шлак, аморфный графит и криолит, в которую дополнительно вводят нефелиновый концентрат по МРТУ 6-12-10-66 и борат кальция по ОСТ 6-089-79 при следующем соотношении ингредиентов, мас. Аморфный графит 20-30 Криолит 4-9 Борат кальция 5-9 Нефелиновый концентрат 10-22 Доменный шлак 44-46
Положительный эффект от использования предложенных составов шлакообразующей смеси достигается благодаря тому, что введение в шлаковую систему СаО SiO2 Al2O3, образованную на базе доменного шлака и содержащую не более 5% фтора, окислов бора и окислов щелочных металлов, обеспечивает соответствие скорости плавления шлаковой смеси на зеркале металла в кристаллизаторе и скорости перемещения шлакового гарниссажа между оболочкой слитка и стенками кристаллизатора. Это позволяет сформировать равнотолщинный шлаковый гарниссаж по всему периметру оболочки слитка в кристаллизаторе, что обеспечивает стабильный процесс литья стали и получение заготовок без наружных дефектов.

Ограниченное пятью процентами содержание фтора в составе шлакообразующей смеси обеспечивает содержание фтористого водорода в воздухе рабочей зоны кристаллизатора вблизи кристаллизатора ниже 0,04 мг/м3, т.е. меньше ПДК.

Содержание ингредиентов установлено экспериментально при отливке на МНЛЗ блюмов сечением 300х450 мм с рабочими скоростями 0,45-0,65 м/мин. Блюмовые заготовки отливали из углеродистых и легированных сталей с содержанием углерода от 0,15 до 0,45 мас. и остаточного алюминия 0,015-0,035 мас.

Установлено, что при содержании углеродистого материала (аморфного графита) более 30 мас. скорость расплавления шлакообоазующей смеси на зеркале металла в кристаллизаторе отстает от скорости движения гарниссажа в зазоре между оболочкой слитка и стенками кристаллизатора. В результате ухудшается качество поверхности слитка, так как образуются трещины. При содержании аморфного графита ниже 20 мас. скорость расплавления шлакообразующей смеси на зеркале металла в кристаллизаторе существенно превосходит скорость ее расходования. В результате чего непрерывно возрастает толщина слоя жидкого шлака на зеркале металла в кристаллизаторе.

Наблюдается комкование шлака и его запутывание в оболочке слитка. Это выявляется в виде шлаковых включений на поверхности заготовок и проката.

При содержании криолита свыше 9 мас. растет количество выделений фтора в атмосферу цеха. Вместе с тем при этом не наблюдается положительного эффекта по улучшению качества поверхности заготовок и стабильности литья.

Если содержание криолита ниже 4 мас. то недопустимо уменьшается скорость перемещения шлакового гарниссажа между оболочкой слитка и стенками кристаллизатора. Поверхность заготовок в этом случае поражается трещинами. Растет аварийность.

При содержании нефелинового концентрата свыше 22 мас. снижается способность шлакового покрытия ассимилировать глиноземистые включения, шлак комкуется. Поверхность заготовок поражается шлаковыми включениями.

Если содержание нефелинового концентрата ниже 10 мас. то недопустимо уменьшается скорость перемещения шлакового гарнисажа между оболочкой слитка и стенками кристаллизатора. Поверхность заготовок и проката в этом случае поражается шлаковыми включениями и трещинами. Растет количество аварийных прорывов металла под кристаллизатором.

При содержании бората кальция свыше 9 мас. не наблюдается роста положительного эффекта по улучшению качества поверхности заготовок и стабильности процесса разливки. Это происходит потому, что скорость перемещения шлакового гарниссажа между оболочкой слитка и кристаллизатором существенно опережает скорость расплавления шлакообразующей смеси на зеркале металла в кристаллизаторе.

Если содержание бората кальция ниже 5 мас. то недопустимо уменьшается скорость перемещения шлакового гарниссажа между оболочкой слитка и стенками кристаллизатора. Поверхность заготовок в этом случае поражается трещинами. Растет количество аварийных прорывов металла под кристаллизатором.

Доменный шлак образует основу шлакового расплава системы СаО SiO2 Al2O3, который с указанными выше добавками флюсующих элементов формирует защитное шлаковое покрытие, обеспечивающее равенство скорости расплавления шлакообразующей смеси на зеркале металла в кристаллизаторе и скорости его расходования в виде шлакового гарниссажа.

Удельный расход предложенных шлакообразующих смесей находился в пределах 0,45-0,65 кг/т. При этом шлаковое покрытие на зеркале металла в кристаллизаторе поддерживали черного цвета.

В таблице приведены результаты сравнительных испытаний предложенных составов (крайние и средние значения) шлакообразующих смесей, составов смеси, выходящих за заявленные пределы, а также шлакообразующей смеси, принятой в качестве прототипа. Эти данные получены при отливке на 4-ручьевой МНЛЗ заготовок сечением 300х450 мм из стали 45 и 20 с содержанием остаточного Al 0,015 мас. Рабочая скорость разливки составляла 0,6-0,7 м/мин. Предлагаемые шлакообразующие смеси засыпали в кристаллизаторы на 1 и 2 ручьях.

На 3 и 4 ручьях использовали шлакообразующую смесь, принятую в качестве прототипа.

Снижение потерь металла при зачистке заготовок и потери от брака проката при применении предложенной шлакообразующей смеси составят 0,15%

Похожие патенты RU2044777C1

название год авторы номер документа
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 1999
  • Ногтев В.П.
  • Сарычев А.Ф.
  • Маркин В.Ф.
  • Свиридов О.Г.
  • Киселев В.Д.
RU2164191C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 2003
  • Воробьев Н.И.
  • Лившиц Д.А.
  • Подкорытов А.Л.
  • Абарин В.И.
  • Антонов В.И.
  • Хяккинен В.И.
  • Щербаков Е.И.
  • Емельянов Г.Н.
  • Шабуров Д.В.
RU2245756C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ 2001
  • Ларин Ю.И.
  • Лавров А.С.
  • Лейтес А.В.
  • Филяшин М.К.
  • Ярошенко А.В.
  • Чуйков В.В.
  • Копылов А.Ф.
  • Пиуновский А.М.
  • Лебедев В.И.
RU2214886C2
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ 2001
  • Ларин Ю.И.
  • Лавров А.С.
  • Лейтес А.В.
  • Филяшин М.К.
  • Ярошенко А.В.
  • Чуйков В.В.
  • Копылов А.Ф.
  • Пиуновский А.М.
  • Лебедев В.И.
RU2214888C2
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ 2004
  • Павлов В.В.
  • Дементьев В.П.
  • Оржех М.Б.
  • Козырев Н.А.
  • Годик Л.А.
  • Моренко А.В.
  • Негода А.В.
  • Обшаров М.В.
  • Ботнев К.Е.
  • Тиммерман Н.Н.
RU2260494C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 1999
  • Ногтев В.П.
  • Сарычев А.Ф.
  • Маркин В.Ф.
  • Свиридов О.Г.
  • Киселев В.Д.
RU2165822C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ 2001
  • Ларин Ю.И.
  • Лавров А.С.
  • Лейтес А.В.
  • Филяшин М.К.
  • Ярошенко А.В.
  • Чуйков В.В.
  • Копылов А.Ф.
  • Пиуновский А.М.
  • Лебедев В.И.
RU2214887C2
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 2003
  • Тахаутдинов Р.С.
  • Ногтев В.П.
  • Корнеев В.М.
  • Сарычев А.Ф.
  • Горосткин С.В.
  • Кузнецов В.Г.
  • Дьяченко В.Ф.
  • Фурманов А.В.
RU2238820C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛА В ПРОМЕЖУТОЧНОМ КОВШЕ ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ 2000
  • Ногтев В.П.
  • Горосткин С.В.
  • Маркин В.Ф.
  • Свиридов О.Г.
  • Кулаковский В.Т.
  • Цирлин М.Б.
RU2174893C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 1999
  • Ногтев В.П.
  • Сарычев А.Ф.
  • Маркин В.Ф.
  • Свиридов О.Г.
  • Киселев В.Д.
RU2165823C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 044 777 C1

Реферат патента 1995 года ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии, конкретно к шлакообразующим смесям для непрерывной разливки стали на блюмовые заготовки. Сущность изобретения: для защиты металла в кристаллизаторе предложено использовать шлакообразующую смесь, содержащую аморфный графит, доменный шлак, криолит, нефелиновый концентрат и борат кальция при следующем соотношении ингредиентов, мас. углеродистый материал 20 30; криолит 4 9; нефелиновый концентрат 10 22; борат кальция 5 9; доменный шлак остальное. Снижение потерь металла при зачистке заготовок и потерь от брака проката при применении данной шлакообразующей смеси составляет 0,15% 1 табл.

Формула изобретения RU 2 044 777 C1

ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ, содержащая аморфный графит, доменный шлак и криолит, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит нефелиновый концентрат и борат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.

Аморфный графит 20 30
Криолит 4 9
Нефелиновый концентрат 10 22
Борат кальция 5 9
Доменный шлак Остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2044777C1

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали 1985
  • Ткачев Павел Нилович
  • Кривошейко Аркадий Александрович
  • Зеличенок Борис Юрьевич
  • Мулько Геннадий Николаевич
  • Кулаков Вячеслав Викторович
  • Яковлев Алексей Валентинович
  • Харламов Анатолий Яковлевич
  • Тарынин Николай Геннадьевич
  • Ряхов Тимофей Наумович
  • Косенок Александр Иванович
  • Сороколет Геннадий Петрович
  • Кузнеченко Олег Алексеевич
  • Кан Юрий Евгеньевич
SU1268282A1
Машина для добывания торфа и т.п. 1922
  • Панкратов(-А?) В.И.
  • Панкратов(-А?) И.И.
  • Панкратов(-А?) И.С.
SU22A1

RU 2 044 777 C1

Авторы

Яковлев А.В.

Кулаков В.В.

Куликов В.В.

Мулько Г.Н.

Павлов В.В.

Милюц В.Г.

Петрашень Ю.П.

Лейтес А.В.

Кан Ю.Е.

Шумилин Б.Н.

Даты

1995-09-27Публикация

1992-09-10Подача