ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ Российский патент 1997 года по МПК C21C5/54 B22D7/00 B22D7/10 

Изобретение относится к металлургии, в частности, к разливке стали и сплавов.

Известны шлакообразующие смеси для разливки стали на основе датолитового концентрата, содержащие углеродистые материалы (см. авт. св. СССР N 590342, кл. С 21 С 5/54, 11.03.74 г. N 933726, кл. С 21 С 5/54, 14.07.80 г. и др).

При использовании таких смесей наблюдается повышенное пламя- и пылевыделение, а также недостаточно быстрое формирование вязкого шлака из-за довольно высокой температуры плавления (выше 900 ^oC) и отсутствия в их составе разжижителей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является шлак для разливки стали и сплавов, содержащий, мас. датолитовый концентрат 70-90; соду 5-15; фтористый натрий 5-15 и имеющий низкую температуру плавления 500-560 ^oC (см. авт. св. СССР N 466284, кл. С 21 С 5/54, 05.04.75 г.).

Использование известного режима требует дополнительной трудоемкой операции по приготовлению шлака. Использование же вместо шлака смеси аналогичного состава ухудшает санитарно-гигиенические условия труда, приводит к потерям компонентов смеси, затрудняет контроль скорости разливки из-за сильного пылевыделения в связи с разложением соды в процессе разливки. Ввиду того, что сода техническая материал гигроскопичный и в процессе хранения окомковывается, при приготовлении смеси ее необходимо измельчать.

Окисел Nа₂O, образующийся в процессе разложения соды, является слабым разжижителем, т. е. сода в составе смеси слабо влияет на снижение вязкости жидкого шлака, образующегося в процессе ее расплавления.

Цель изобретения создание смеси простой при изготовлении и имеющей минимальное пылевыделение при разливке.

Поставленная цель достигается тем, что шлакообразующая смесь содержит датолитовый концентрат и фтористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.

Дополнительный концентрат Основа
Фтористый натрий 20-30,
а для брикетов дополнительно содержит связующее, например жидконатриевое стекло 5-10 мас.

Исключение из состава смеси технической соды позволит значительно снизить пылеобразование и осуществлять контроль за скоростью разливки.

Предлагаемое количество фтористого натрия (20-30) обеспечивает низкую температуру плавления смеси и высокую жидкоподвижность шлака, образующегося в процессе разливки, но значительно снижает пылеобразование, что позволяет контролировать скорость разливки.

При содержании фтористого натрия меньше 20 шлак в изложнице получается недостаточно жидкоподвижным и имеет недостаточно низкую температуру плавления, что затрудняет контроль скорости наполнения изложниц в начале разливки.

Увеличение доли фтористого натрия более 30 экономически нецелесообразно.

В процессе работы над способом ввода смеси в изложницу был опробован вариант прессовки смеси в брикеты, что значительно облегчает ввод последних в изложницу, хранение их и транспортировку.

Для изготовления брикетов в смесь добавляют связующее в количестве 5-10 мас. например стекло натриевое жидкое.

При содержании связующего более 10 сырые брикеты с трудом вынимаются из прессформ.

При содержании связующего менее 5 брикеты получаются недостаточно прочными.

Выбор использования смеси диктуется технологической температурой разливаемого металла. При технологической температуре разливаемого металла 1540 ^oC и менее целесообразно применять механическую смесь. Этим обеспечивается более раннее наведение шлака в изложнице.

При технической температуре разливаемого металла более 1540 ^oC целесообразно применять смесь в виде брикетов. При этом происходит еще большее снижение пылевыделения, а процесс наведения шлака в изложнице при плавлении брикетов по времени незначительно отличается от процесса плавления механической смеси.

По имеющимся у авторов сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна". Совокупность признаков предлагаемого решения позволяет получить смесь с признаками, которые обеспечиваются не только исключением из состава смеси соды, но и подбором необходимого количества эффективного разжижителя.

Опробование шлакообразующей смеси проводили при разливке стали марки 12Х18Н10Т, температура которой во время разливки составляла 1540 ^oC в слитке массой 2,8 т. Смесь готовили в герметичном контейнере, расфасовали в бумажные пакеты и высыпали в изложницу через 5 с после начала разливки в количестве 6 кг.

Результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из таблицы, в смеси-прототипе наблюдаются значительные выделения пыли и невозможность визуального контроля скорости разливки в течение значительного времени.

Опробование смеси нового состава начинали с исключения из состава прототипа технической соды, не увеличивая при этом доли фтористого натрия, но шлак в изложнице получался недостаточно жидкоподвижным, смесь плавилась медленно, хотя выделение пыли значительно снизилось.

При содержании фтористого натрия до 20 свойства смеси, за исключением отсутствия пылевыделения, аналогичны прототипу, а при увеличении содержания до 30 свойства смеси улучшились.

Шлак, образующийся после расплавления смеси, стал более жидкоподвижным и легкоплавким, пылевыделение уменьшилось, что позволило контролировать скорость наполнения изложниц практически с самого начала разливки. Данные приведены в таблице.

Изобретение относится к металлургии, в частности, к разливке стали. Сущность изобретения состоит в том, что шлакообразующая смесь содержит датолитовый концентрат - основа и фтористый натрий -20-30 %, при приготовлении брикетов в смесь добавляют 5-10 % связующего, например, жидкого натриевого стекла. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. Шлакообразующая смесь для разливки стали, содержащая датолитовый концентрат и фтористый натрий, отличающаяся тем, что она содержит данные компоненты при следующем соотношении, мас.

Фтористый натрия 20 30
Датолитовый концентрат Остальное
2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что для формирования брикетов она дополнительно содержит связующее 5 10 мас.