ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ Российский патент 2000 года по МПК B22D11/00 

Описание патента на изобретение RU2145532C1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам шлакообразующих смесей для непрерывной разливки стали.

Известна шлакообразущая смесь для непрерывной разливки стали, имеющая следующий состав, мас.%:
Аморфный графит - 40-55
Датолитовый концентрат - 45-60
В качестве теплоизолятора используется аморфный графит. Применение указанного состава позволяет получать хорошую теплоизоляцию мениска расплава, что обеспечивает качественную поверхность литой заготовки.

Недостатком смеси является науглероживание стали из-за высокого содержания углерода в шлакoобразующей смеси, что приводит к отсортировке готового проката по химическому составу (а.с. СССР N 1.252353 опубл. 23.08.86 г. Бюл. N 31).

Известна шлакообразующая смесь (а.с. СССР N 503918 от 04.12.73), включающая, мас.%:
Углеродсодержащее вещество - 2-15
Нефелин - 10-40
Силикатная глыба - 5-30
Плавиковый шпат - 2-10
Цемент - Oстальное
Смесь позволяет разливать высокоуглеродистую и среднеуглеродистую сталь без науглероживания в процессе разливки. Однако из-за отсутствия в ШОС достаточного количества теплоизолятора особенно в концу разливки плавки на мениске появляется поверхностная корка, которая приводит к образованию на поверхности заготовок заворота корочки, захвату неметаллических и шлаковых включений и поверхностных трещин.

Целью изобретения является улучшение поверхности непрерывно-литой заготовки путем снижения теплопроводности шлакообразующей смеси и повышения ее теплоизоляционных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что шлакообразующая смесь для разливки стали содержит силикатную глыбу, плавиковый шпат, теплоизолятор, нефелин и наполнитель, при этом она в качестве теплоизолятора содержит рисовую лузгу, а в качестве наполнителя - отвальный шлак ферросплавного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Рисовая лузга - 0,5-5
Нефелин - 10-20
Силикатная глыба - 5-20
Плавиковый шпат - 12-30
Шлак ферросплавного производства - Oстальное
Для регулирования скорости проплавления шлакообразующая смесь дополнительно содержит 0,01-12% углеродсодержащего материала.

Рисовая лузга в составе шлакообразующей смеси выполняет роль основного теплоизолятора. Использование в составе ШОС рисовой лузги повышает псевдожидкотекучесть, что обеспечивает полное и равномерное закрытие зеркала металла в кристаллизаторах больших сечений шлакообразующей смесью.

Рисовая лузга до сгорания является хорошим теплоизолятором, что позволит сохранить температуру зеркала расплава в узких пределах в процессе разливки.

Рисовая лузга замещает углеродсодержащий материал в качестве теплоизолятора и регулятора проплавления смеси. Совместное использование в смеси горючих компонентов рисовой лузги и углеродсодержащего компонента дает возможность регулировать в широких пределах скорость горения и скорость проплавления. Тепло, выделяемое от сгорания рисовой лузги, позволяет компенсировать часть потерь тепла с поверхности мениска металла.

Использование рисовой лузги в количестве 0,5-5% обеспечивает получение качественной поверхности непрерывно-литых заготовок. При содержании рисовой лузги менее 0,5% эффект теплоизоляции практически отсутствует. При добавлении рисовой лузги более 5% образующая масса шлака менее требуемого расхода шлака, что приводит к нарушению технологии непрерывной разливки стали и поверхностным дефектам заготовок.

Нефелин служит основным источником окислов алюминия и щелочных металлов, находящихся в связанном состоянии, что ускоряет их расплавление. При содержании нефелина в смеси более 20% наблюдается нежелательный шлаковый гарнисаж на стенках кристаллизатора. При содержании нефелина менее 10% наблюдается резкое повышение температуры плавления ШОС, что также нежелательно.

Силикатная глыба ускоряет сплавление составляющих смеси. При содержании в смеси менее 5% эффективность сплавления смеси практически не заметна. При содержании силикатной глыбы более 20% резко снижается эффективность ассимиляции шлаком алюмосиликатных неметаллических включений.

Плавиковый шпат является основным флюсом, обеспечивающим понижение температуры плавления и вязкости шлакообразующей смеси. При доле плавикового шпата более 30% образующийся шлак характеризуется высокой жидкотекучестью, что приводит к большим его расходам и ухудшению качества поверхности слитка. При доле плавикового шпата менее 12% резко повышается вязкость шлака, что приводит к плохой работе шлака и ухудшению поверхности по неметаллическим включениям.

В качестве наполнителя шлакообразующей смеси вводится шлак ферросплавного производства (феррованадия, феррохрома). Однако можно использовать и другие наполнители, например доменный шлак, цемент, портландцемент.

При малых расходах рисовой лузги в указанных пределах ее роль как регулятора проплавления смеси снижается. Для обеспечения требуемой скорости проплавления в этих условиях в состав смеси вводится углеродсодержащий материал. В качестве углеродсодержащего материала применяются графит, кокс и другие материалы, содержащие углерод.

Верхний предел содержания графита в ШОС указанного состава ограничен возможностью науглероживания стали, особенно с низким содержанием углерода, нижний предел - полной заменой графита рисовой лузгой.

Использование рисовой лузги позволяет частично или полностью заменить графит, что дает возможность разливать стали с ультранизким содержанием углерода.

Смесь данного состава с рисовой лузгой опробовали при отливке слябов сечением 250 х 1550 из стали марок ст.1, ст.2, ст.3, 08Ю, 08ПС, ст.10, 09Г2С, 13ГС, 17Г2С при скоростях вытягивания 0,8-0,9 м/мин.

Процесс непрерывной разливки происходит стабильно, вредных выделений не наблюдается, качество поверхности отлитых слябов отвечает требованиям технических условий.

В табл. 1 приведены некоторые составы шлакообразующих смесей, в табл. 2 - рассортировка заготовок по качеству поверхности.

Из приведенных в табл. 2 данных следует, что добавление рисовой лузги в смесь повышает ее теплоизоляционные свойства, что обеспечивает снижение поверхностных дефектов в 3-4 раза по сравнению с ШОС-прототипом.

Технический эффект использования предлагаемого изобретения заключается в равномерном распределении ШОС по поверхности расплава в кристаллизации, дополнительной теплоизоляции рисовой лузги, частичной компенсации потерь тепла от сгорания рисовой лузги и получении чистой поверхности заготовок.

Экономический эффект от использования изобретения складывается за счет повышения выхода годных заготовок по поверхностным дефектам и замены графита более дешевой рисовой лузгой.

Похожие патенты RU2145532C1

название год авторы номер документа
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 1998
  • Айзин Ю.М.
  • Ильин В.И.
  • Кузовков А.Я.
  • Куклев А.В.
  • Комратов Ю.С.
  • Объедков А.П.
  • Топтыгин А.М.
  • Федоров Л.К.
  • Чернушевич А.В.
RU2145266C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 1998
  • Куклев А.В.
  • Топтыгин А.М.
  • Объедков А.П.
  • Сахнов Б.И.
  • Иванаевский В.А.
RU2148470C1
ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 1999
  • Куклев А.В.
  • Топтыгин А.М.
  • Полозов Е.Г.
  • Объедков А.П.
  • Айзин Ю.М.
  • Соколова С.А.
RU2175279C2
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 2000
  • Носов С.К.
  • Кузовков А.Я.
  • Смелянский А.З.
  • Заславский Г.З.
  • Черкасов В.Б.
  • Ильин В.И.
  • Федоров Л.К.
  • Милютин Н.М.
  • Беркутов Н.А.
  • Новожилов В.В.
  • Куклев А.В.
  • Объедков А.П.
  • Брусницын Ю.М.
RU2175278C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 1996
  • Куклев А.В.
  • Топтыгин А.М.
  • Полозов Е.Г.
  • Айзин Ю.М.
  • Паршин В.М.
  • Федосеенко В.А.
  • Клачков А.А.
  • Сидоров В.П.
  • Ярыгин Ю.В.
  • Гонтарук Е.И.
  • Боженко Ю.Е.
RU2098221C1
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 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 ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 2009
  • Суворов Станислав Алексеевич
  • Вихров Евгений Александрович
  • Можжерин Владимир Анатольевич
  • Мигаль Виктор Павлович
  • Новиков Александр Николаевич
  • Салагина Галина Николаевна
  • Сакулин Вячеслав Яковлевич
  • Штерн Евгений Аркадьевич
  • Маргишвили Алла Петровна
RU2424870C2
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 ДЛЯ ПЛАВКИ ЧУГУНА 2014
  • Леушин Игорь Олегович
  • Коровин Валерий Александрович
  • Курилина Татьяна Дмитриевна
  • Смирнова Наталья Александровна
RU2576967C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 145 532 C1

Реферат патента 2000 года ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии, в частности к шлакообразующим смесям. Шлакообразующая смесь для разливки стали содержит силикатную глыбу, плавиковый шпат, нефелин, отвальный шлак ферросплавного производства и рисовую лузгу при следующем соотношении компонентов, мас.%: силикатная глыба 5 - 20; плавиковый шпат 12 - 30; рисовая лузга 0,5 - 5; нефелин 10 - 20; отвальный шлак ферросплавного производства - остальное. Смесь может содержать в составе углеродсодержащий материал в количестве 0,01 - 12 мас.%. Изобретение позволяет повысить качество слитков за счет устранения поверхностных дефектов, снизить теплопроводность шлаковой смеси, повысить ее теплоизоляционные качества. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Формула изобретения RU 2 145 532 C1

1. Шлакообразующая смесь для разливки стали, содержащая силикатную глыбу, плавиковый шпат, теплоизолятор, нефелин и наполнитель, отличающаяся тем, что она в качестве теплоизолятора содержит рисовую лузгу, а в качестве наполнителя - отвальный шлак ферросплавного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Силикатная глыба - 5,0 - 20,0
Плавиковый шпат - 12,0 - 30,0
Рисовая лузга - 0,5 - 5,0
Нефелин - 10,0 - 20,0
Отвальный шлак ферросплавного производства - Остальное
2. Шлакообразующая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве теплоизолятора она дополнительно содержит углеродсодержащий материал 0,01 - 12,00%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2145532C1

Шлакообразующая смесь для защиты зеркала жидкого металла 1973
  • Лейтес Абрам Владимирович
  • Ткачев Павел Нилович
  • Фульмахт Вениамин Вениаминович
  • Евтеев Дмитрий Петрович
  • Катомин Борис Николаевич
  • Канарейкин Борис Филиппович
  • Акимова Екатерина Ивановна
  • Бобкова Ольга Сергеевна
  • Ясичева Светлана Александровна
  • Зельцер Рафаель Давидович
  • Федоров Леонид Константинович
  • Столбов Юрий Константинович
  • Рогов Георгий Борисович
  • Огородников Геннадий Кузьмич
  • Зубарев Алексей Григорьевич
  • Климашин Петр Сргеевич
  • Поживанов Александр Михайлович
  • Кукавцев Владимир Михайлович
SU503918A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОТОЧНОГО ВАКУУМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ 1996
  • Уманец В.И.
  • Чумарин Б.А.
  • Лебедев В.И.
  • Копылов А.Ф.
RU2098224C1
Шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали 1991
  • Ламухин Андрей Михайлович
  • Данаусов Владимир Андреевич
  • Иванов Юрий Иванович
  • Витушкин Николай Дмитриевич
  • Хамхотько Анатолий Федорович
  • Чеботарев Владимир Ильич
  • Кашников Петр Владимирович
SU1838030A3
GB 1293979 A, 25.10.72
Способ последовательной штамповки и штамп для его осуществления 1988
  • Аскинази Феликс Самуилович
  • Бальсис Альгимантас Ионович
  • Шустицкий Франц Михайлович
SU1547922A1
Шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали 1988
  • Кулаков Вячеслав Викторович
  • Чеботарев Владимир Ильич
  • Головко Людмила Андреевна
  • Приходько Эдуард Васильевич
  • Мянник Алексей Георгиевич
  • Куликов Валерий Викторович
  • Панычев Сергей Иванович
  • Канищев Юрий Михайлович
  • Яковлев Алексей Валентинович
  • Павлов Вячеслав Владимирович
SU1650715A1

RU 2 145 532 C1

Авторы

Айзин Ю.М.

Ильин В.И.

Кузовков А.Я.

Куклев А.В.

Комратов Ю.С.

Объедков А.П.

Топтыгин А.М.

Федоров Л.К.

Чернушевич А.В.

Даты

2000-02-20Публикация

1998-01-27Подача