ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ Российский патент 1997 года по МПК B22D11/00 

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

Известен состав шлакообразующей смеси, используемой для защиты металлов при непрерывной разливке стали, содержащий мас.

Графит 12,0 28,0
Криолит 3 10
Материал на основе двухкомпонентной системы оксидов натрия и кремния - 12,0 28,0
Отвальный шлак низкоуглеродистого феррохрома Остальное [2]
Такой состав смеси позволяет улучшить качество непрерывнолитой заготовки, однако не исключает загрязнение поверхности заготовок от тушения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является шлакообразующая смесь, также используемая для непрерывной разливке стали, которая содержит, мас.

Нефелин 15,0 25,0
Графит 2,0 15,0
Силикат натрия 5,0 10,0
Плавиковый шпат 15,0 25,0
Феррохромный шпат 30,0 55,0 [1]
Состав данной смеси обеспечивает улучшение свойств шлакового расплава смеси, т.е. шлакообразующая смесь является более легкоплавкой и жидкоподвижной, способствует повышению качества поверхности заготовок.

Недостатком является то, что при использовании указанной смеси не исключается засорение заготовок щлаковыми включениями за счет легкоплавкости и жидкоподвижности смеси.

Результат получаемый от реализации данного изобретения состоит в повышении качества поверхности заготовок по трещинам и шлаковым включениям.

Это достигается за счет введения в шлакообразующую смесь отвального шлака феррованадиевого производства. Сочетание в нем оксидов кальция, кремния и ванадия обеспечивает выход на эвтектические составы с более низкими температурами плавления при меньших содержаниях флюсующих компонентов (фтора, оксида натрия) и одновременно снижает вязкость шлаковых составов ниже 5 Пв. Это обеспечивает лучшее проникновение жидкой шлаковой прослойки в зазор между корочкой и кристаллизатором, лучшее смазывание и приводит к уменьшению усилия вытягивания и растягивающих напряжений (снижает пораженность поперечными трещинами) и выравниванию теплоотвода по периметру заготовки без локальных перегревов (снижается пораженность паукообразными трещинами).

Параллельно со снижением вязкости уменьшается и поверхностное натяжение шлакового расплава, что позволяет обеспечить переход неметаллическими включениями границы шлак-металл, повысить ассимилирующую способность шлака и снизить загрязненность поверхности заготовки неметаллическими включениями.

Углеродистый материал в составе смеси играет роль регулятора скорости ее плавления на мениске металла и препятствует его вторичному окислению.

Различное содержание этого материала в смеси определяется сечением кристаллизатора и скоростью разливки. В качестве углеродистого материала, в частности, используются отходы сухого тушения кокса, которые заменяют обычно применяемый литейный графит (при меньшей его стоимости).

Плавиковый шпат в смеси обеспечивает необходимое содержание фтора как флюсового элемента, который снижает температуру плавления смеси и разжижает шлаковый расплав.

Силикат натрия вносит в состав необходимое количество оксида натрия, который разжижает шлак и уменьшает его поверхностное натяжение.

Предлагаемая шлакообразующая смесь опробована при разливке низко- и среднеуглеродистых сталей в блюме сечением 250x300 и 300x400 мм со скоростью до 0,8 м/мин. Процесс разливки происходит стабильно. Отлитые заготовки имеют почти бездефектную поверхность за счет лучшего проникания жидкой шлаковой прослойки в зазор между корочкой и кристаллизатором, лучшее смачивание, уменьшение усилия вытягивания и растягивающих напряжений (снижается пораженность поперечными трещинами), выравнивание теплоотвода по периметру заготовки.

В табл. 1 приведены некоторые составы шлакообразующей смеси, в табл. 2 их физические свойства.

Источники информации:
1. АС СССР N 123711, кл. C 21 C 5/54 прототип.

2. Патент СССР N 1775478, кл. C 21 C 5/54 аналог.

Использование: в металлургии, в частности при непрерывной разливке стали. Сущность: шлаковая смесь для непрерывной разливке стали содержит мас.%: плавиковый шпат 5,0 - 15,0; силикатную глыбу 5,0 - 15,0; углеродсодержащий материал 10,0 - 30,0; отвальный шлак производства феррованадия - остальное, в качестве углеродсодержащего материала смесь может содержать отходы сухого тушения кокса. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали, содержащая плавиковый шпат, силикатную глыбу, углеродсодержащий материал, отходы металлургического производства, отличающаяся тем, что в качестве отходов металлургического производства она содержит шлак производства феррованадия при следующем соотношении компонентов, мас.

Плавиковый шпат 5,0 15,0
Силикатная глыба 5,0 15,0
Углеродсодержащий материал 10,0 30,0
Отвальный шлак производства феррованадия Остальное
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве углеродсодержащего материала содержит отходы сухого тушения кокса.