ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ Российский патент 2016 года по МПК B22D11/111 C21C5/54 

Описание патента на изобретение RU2572669C1

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составам шлакообразующих смесей, используемых при непрерывной разливке стали, в частности для защиты металла в кристаллизаторе.

Известна шлакообразующая смесь, содержащая доменный шлак, графит и фторсодержащее вещество, причем в качестве фторсодержащего вещества смесь содержит пыль газоочисток производства алюминия и дополнительно пыль газоочисток производства ферросилиция и извести при следующем соотношении компонентов, мас. %: доменный шлак - 15-23, пыль газоочисток производства алюминия - 18-22, пыль газоочисток производства ферросилиция - 25-30, пыль газоочисток производства извести - 26-30, графит - 3-8. Пыль газоочисток производства алюминия имеет следующий состав, мас.%: Al2O3 - 12-15; F - 18-22; Na2O - 12-15; CaO - 0,7-1,0; SiO2 - 0,5-1,0; Fe2O3 - 2,5-3,0; C - 35-30; смолистые - 10-15. Пыль газоочисток производства ферросилиция имеет следующий состав, мас. %: SiO2 - 86-88; Al2O3 - 1,8-2,5; Si - 1,1-1,45; CaO + MgO - 5,0-5,8; Feобщ - 2,5-3,0 [1].

Известна также шлакообразующая смесь для защиты металла в кристаллизаторе [2], содержащая основу шлаковой смеси, графит, фторсодержащее вещество, которая дополнительно содержит пыль газоочисток производства извести и ферросилиция, в качестве основы шлаковой смеси - феррохромовый саморассыпающийся сепарированный шлак, а в качестве фторсодержащего вещества - пыль газоочисток производства алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пыль газоочисток производства алюминия 20,0-23,0; Пыль газоочисток производства ферросилиция 28,0-32,0; Пыль газоочисток производства извести 20,0-24,0; Графит 3,0-8,0; Феррохромовый саморассыпающийся сепарированный шлак 18,0-24,0

Существенными недостатками данных шлакообразующих смесей являются:

- высокий уровень отбраковки непрерывнолитых заготовок по поверхностным шлаковым включениям из-за содержащихся тугоплавких компонентов, в частности доменного и феррохромового шлаков, причем для обеспечения требуемого качества поверхности непрерывнолитых заготовок необходима зачистка поверхности последних после разливки, что в ряде случаев экономически нецелесообразно и невозможно;

- выбранные соотношения компонентов в смесях не обеспечивают требуемую в ряде случаев необходимую легкоплавкость смеси, гарантирующую высокую степень смазывания поверхности кристаллизатор-заготовка, а также не обеспечивают требуемые рафинирующие свойства смеси по неметаллическим включениям;

- смеси включают шлаки доменного процесса и производства феррохрома, содержащие значительное количество MnO и FeO, которые в свою очередь повышают газопроницаемость шлакового слоя и увеличивают содержание кислорода в разливаемой стали.

Известна также шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали [3] - прототип, включающая аморфный графит, известь, алюминийсодержащие и фторсодержащие вещества, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пылевидные отходы производства ферросилиция, а в качестве алюминийсодержащего и фторсодержащего вещества - пылевидные отходы производства алюминия при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Аморфный графит 10-20 Известь 20-30 Пылевидные отходы производства ферросилиция 30-40 Пылевидные отходы производства алюминия 20-30

Существенными недостатками данной шлакообразующей смеси являются:

- невозможно в ряде случаев получения требуемых рафинирующих свойств и температуры плавления смеси, обеспечивающей требуемую смазку кристаллизатора и гарантирующую качество поверхности непрерывнолитых заготовок за счет исключения шлаковых включений в связи со значительным колебанием химического состава компонентов;

- выбранные соотношения компонентов в смеси не обеспечивают требуемую в ряде случаев необходимую легкоплавкость смеси, гарантирующую высокую степень требуемых рафинирующих свойств смеси по неметаллическим включениям.

Техническими результатами изобретения являются снижение уровня отбраковки по поверхностным дефектам, уменьшение загрязненности стали по неметаллическим включениям и уменьшение содержания кислорода в разливаемой стали.

Для этого предлагается шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали, включающая аморфный графит, известь, алюминийсодержащие и фторсодержащие вещества, которая дополнительно содержит микрокремнезем при соотношении компонентов, мас.%

Аморфный графит 10-20 Известь 20-30 Микрокремнезем 30-40 Пылевидные отходы производства алюминия 20-30

Заявляемые пределы подобраны эмпирическим путем исходя из следующих предпосылок.

При концентрации аморфного графита менее 10% не обеспечивается хорошая смачиваемость кристаллизатора, в результате чего разливаемый металл налипает на стенки кристаллизатора, а при концентрации более 20% происходит насыщение жидкой стали углеродом.

Известь в количестве менее 20% и выше 30% не обеспечивает требуемую основность шлака, в результате возрастает вероятность окомкования шлакообразующей смеси (ШОС) и не обеспечивается требуемая адгезия неметаллических включений шлаком, сформированным из ШОС.

Введенный в состав в количестве менее 30% микрокремнезем не обеспечивает требуемую жидкотекучесть шлака, а при концентрации более 40% повышается уровень загрязненности стали неметаллическими включениями.

Содержание пылевидных отходов производства алюминия в пределах 20-30 обеспечивает требуемую жидкотекучесть шлака и высокую ассимилирующую способность неметаллических включений.

Заявляемая шлакообразующая смесь использовалась при разливке стали марок Э76Ф, ст 45, ст 10 на радиальных 4-ручьевых МНЛЗ с сечением кристаллизатора 300×340 мм.

Смесь готовилась смешением из аморфного графита, отходов производства извести (пыль газоочистки известкового производства с содержанием СаО не менее 85%); микрокремнезема МК85; отходов производства алюминия (пыль газоочистки производства алюминия с химическим составом: 20-24% C, 0,5-2,0% Fe2O3, 25-45% Al2O3, 0,1-1,5% CaO, 0,5-1,5% MgO, 11-18% Na2O+K2O, 8-18% F).

Смесь присаживалась в медные водоохлаждаемые кристаллизаторы в количестве 0,5-1,0 кг/т жидкой стали. После разливки заготовки резались на мерные длины, после чего заготовки охлаждались, осматривались и отгружались для прокатки.

Использование заявляемой смеси по сравнению с базовой (прототип) позволяет:

1. Снизить брак по поверхностным дефектам по шлаковым включениям с 0, 9 до 0,01%.

2. Уменьшить загрязненность стали неметаллическими включениями (максимальная длина строчки хрупкоразрушенных оксидов не превышает 0,06 мм, при базовой технологии до 0,26 мм).

3. Содержание кислорода в стали снижено с 8 ppm (базовая технология) до 3,2 ppm.

Список источников

1. Патент РФ №1814587 B22D 11/00, 11/10; С21С 5/54.

2. Патент РФ №2025197 B22D 11/00, С21С 5/54.

3. АС СССР 1702696 С21С 5/54.

Похожие патенты RU2572669C1

название год авторы номер документа
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 2016
  • Гизатулин Ринат Акрамович
  • Валуев Денис Викторович
  • Козырева Ольга Анатольевна
  • Бойкова Ирина Васильевна
  • Юдинцева Елена Леонидовна
RU2638721C1
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 РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ 2010
  • Мохов Глеб Владимирович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Бойков Дмитрий Владимирович
  • Токарев Андрей Валерьевич
  • Кузнецов Евгений Павлович
  • Корнева Лариса Викторовна
  • Крюков Сергей Васильевич
RU2430809C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ 2010
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Бойков Дмитрий Владимирович
  • Гизатулин Ринат Акрамович
  • Нохрина Ольга Ивановна
  • Токарев Андрей Валерьевич
RU2436653C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОВША 2007
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Дементьев Валерий Петрович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Годик Леонид Александрович
  • Шуклин Алексей Владиславович
  • Бойков Дмитрий Владимирович
RU2356687C2
Шлакообразующая смесь для защиты металла в кристаллизаторе 1990
  • Галочкин Станислав Семенович
  • Янак Борис Ефимович
  • Воронин Николай Иванович
SU1814587A3
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ 1992
  • Галочкин С.С.
  • Янак Б.Е.
  • Воронин Н.И.
  • Вотинцев Н.И.
RU2025197C1
ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ 2014
  • Протопопов Евгений Валентинович
  • Бойков Дмитрий Владимирович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Дементьев Валерий Петрович
  • Фейлер Сергей Владимирович
RU2566229C1
ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ 2014
  • Протопопов Евгений Валентинович
  • Бойков Дмитрий Владимирович
  • Дементьев Валерий Петрович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Фейлер Сергей Владимирович
RU2566228C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ 2010
  • Мухатдинов Насибулла Хадиатович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Бойков Дмитрий Владимирович
  • Токарев Андрей Валерьевич
  • Кузнецов Евгений Павлович
  • Корнева Лариса Викторовна
  • Сапаев Николай Михайлович
RU2430808C1

Реферат патента 2016 года ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ

Изобретение относится к черной металлургии. Шлакообразующая смесь содержит, мас.%: аморфный графит 10-20, известь 20-30, микрокремнезем 30-40 и пылевидные отходы производства алюминия 20-30. Смесь обеспечивает снижение брака по поверхностным дефектам, уменьшение неметаллических включений и содержания кислорода в разливаемой стали.

Формула изобретения RU 2 572 669 C1

Шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали, содержащая аморфный графит, известь и пылевидные отходы производства алюминия, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит микрокремнезем при соотношении компонентов, мас.%
Аморфный графит 10-20 Известь 20-30 Микрокремнезем 30-40 Пылевидные отходы производства алюминия 20-30

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2572669C1

SU 1702696A1, 20.08.1996
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОВША 2007
  • Павлов Вячеслав Владимирович
  • Дементьев Валерий Петрович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Годик Леонид Александрович
  • Шуклин Алексей Владиславович
  • Бойков Дмитрий Владимирович
RU2356687C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО ФЛЮСА ДЛЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВЫПЛАВКИ ЧУГУНА И СТАЛИ 2011
  • Куликов Борис Петрович
  • Волынкина Екатерина Петровна
  • Николаев Михаил Дмитриевич
  • Кузнецов Александр Александрович
  • Макарчук Владимир Викторович
  • Утробин Михаил Витальевич
  • Буймов Дмитрий Владимирович
RU2465342C1
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ 1992
  • Галочкин С.С.
  • Янак Б.Е.
  • Воронин Н.И.
  • Вотинцев Н.И.
RU2025197C1
RU 2004102146A, 10.07.2005.

RU 2 572 669 C1

Авторы

Протопопов Евгений Валентинович

Козырев Николай Анатольевич

Бойков Дмитрий Владимирович

Фейлер Сергей Владимирович

Даты

2016-01-20Публикация

2014-07-18Подача