ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОВША Российский патент 2009 года по МПК B22D11/111 C21C5/54 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам шлакообразующих смесей, используемых для теплоизоляции и защиты зеркала металла в промежуточном ковше от вторичного окисления при непрерывной разливке стали.

Известна выбранная в качестве прототипа шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали, включающая аморфный графит, известь, пылевидные отходы производства ферросилиция, пылевидные отходы производства алюминия при следующем содержании компонентов, мас. %:

аморфный графит - 10-20

известь - 20-30

пылевидные отходы производства ферросилиция - 30-40

пылевидные отходы производства алюминия - 20-30 [1].

Существенными недостатками данной смеси при использовании в промежуточном ковше является неконтролируемый процесс науглероживания стали и низкие теплоизолирующие и рафинирующие свойства в связи с содержанием в составе смеси аморфного графита.

Техническими результатами изобретения являются:

- повышение теплоизолирующей способности смеси;

- увеличение рафинирующей способности смеси.

Для достижения этого предлагается шлакообразующая смесь для промежуточного ковша, содержащая пылевидные отходы производства алюминия, отличающаяся тем, что содержит микрокремнезем и пылевидные отходы производства извести, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

микрокремнезем 36-40 пылевидные отходы производства алюминия 19-23 пылевидные отходы производства извести 39-43,

при следующем химическом составе, мас.%:

С 4,0-16,0 CaO 24,0-35,0 SiO₂ 32,0-40,0 Al₂O₃ 6,0-13,0 F 2,5-8,5 Na₂O 2,0-8,0 К₂О 0,5-4,0

и отношении CaO/SiO₂=0,7-1,0.

Заявляемое соотношение компонентов подобрано опытным путем, причем при изменении соотношения компонентов снижаются жидкоподвижность и теплоизолирующие свойства шлаковой смеси.

При снижении содержания в смеси пылевидных отходов производства алюминия ниже 19% возрастает вязкость и увеличивается теплопроводность шлаковой смеси. В случае превышения содержания в смеси пылевидных отходов производства алюминия выше 23% снижается вязкость шлака, увеличивается вероятность увеличения в стали глиноземсодержащих включений.

Уменьшение содержания в смеси микрокремнезема ниже 36% приводит к возрастанию температуры плавления смеси и снижению теплоизолирующих свойств. При содержании в смеси микрокремнезема более 40% наблюдается увеличение вязкости шлакового расплава, что приводит к образованию гарнисажа вокруг стопоров промежуточного ковша.

Пыль известкового производства совместно с другими компонентами шлаковой смеси обеспечивает оптимальные физико-химические характеристики шлакового расплава, необходимые для ассимиляции неметаллических включений и изоляции металла. Опытным путем установлено, что указанный эффект достигается при содержании в шлаковой смеси пыли известкового производства 39-43%.

Опытную шлаковую смесь изготавливали путем дозирования исходных материалов по весу следующим образом. Дозатор устанавливали на весовую раму тележки с электронным указателем веса. Передвигая тележку с дозатором под бункерной эстакадой, его поочередно останавливали под одним из трех бункеров с исходными материалами (микрокремнеземом, пылью производства алюминия, пылью известкового производства). После установки дозатора под бункером на нем открывали затвор и производили заполнение дозатора. В электронных весах закладывали весовую информацию о каждом исходном материале. Соотношение исходных материалов на один дозатор составляло, %:

микрокремнезем 36-40 пылевидные отходы производства алюминия 19-23 пыль известкового производства 39-43.

Заполненный дозатор передавали к смесительной установке. Для достижения равномерного состава смеси материалы перемешивали в смесительной установке в течение не менее 30 минут.

Опыты проводили на четырехручьевой блюмовой МНЛЗ с сечением кристаллизатора 300×330 мм при разливке стали марок ст.3-5 сп, Э76, Э76Ф.

В процессе разливки в промежуточный ковш на зеркало металла первой плавки в серии задавали шлакообразующую смесь в количестве 130-155 кг, при смене очередного разливочного ковша в промежуточный ковш присаживали шлакообразующую смесь в количестве до 60 кг.

Использование шлаковой смеси при непрерывной разливке стали позволило снизить градиент температуры металла в промежуточном ковше до 7-9°С и, как следствие, отбраковку металла по нарушению температурно-скоростного режима на 0,7%, уменьшить загрязненность стали неметаллическими включениями (длина строчки силикатных включений снижена на 0,2 мм, глиноземсодержащих на 0,05 мм).

Источники информации

1. А.с. СССР 1702696, С21С 5/54.

Изобретение может быть использовано для защиты поверхности металла в промежуточном ковше машины непрерывной разливки стали. Шлакообразующая смесь содержит (мас.%): микрокремнезем 36-40, пылевидные отходы производства алюминия 19-23, пылевидные отходы производства извести 39-43. Химический состав смеси, мас.%: С 4,0-16,0, CaO 24,0-35,0, SiO₂ 32,0-40,0, Al₂О₃ 6,0-13,0, F 2,5-8,5, Na₂O 2,0-8,0, К₂О 0,5-4,0, обеспечивающий отношение CaO/SiO₂=0,7-1,0, позволяет обеспечить оптимальные физико-химические характеристики шлака. Повышается теплоизолирующая и рафинирующая способность смеси.

Шлакообразующая смесь для промежуточного ковша, содержащая пылевидные отходы производства алюминия, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит микрокремнезем и пылевидные отходы производства извести при следующем соотношении компонентов, мас.%:
микрокремнезем 36-40 пылевидные отходы производства алюминия 19-23 пылевидные отходы производства извести 39-43,