Шлакообразующая смесь Советский патент 1983 года по МПК B22D27/06 C21C5/54 

Изобретение относится к сталепл вильному производсту, а именно к с тавам длябрработки стали в распла ленном состоянии, и может быть исг пользовано при разливке стали в из лЪжницы. С помощью шлаков можно производить рафинирование металлов во время отливки слитков. Разливкой через ишак можно удалять из металл часть эндогенных включений и некот рых растворенных вредных примесей. При разливке стали для получения качественного слиткаонаиболее пригодны шлаки, имеющие хорошую под вижность на открытой поднимающейся поверхности жидкого металла, обладающие высокой степенью рафинирования и хорошими защитными свойствами. Известна шлаковая смесь С1J для. разливки стали, включающая, вес. % Флюорит18-25 Кальцинированная сода 3-10 Доменный ... шлакОстальное Недостатком данной шлаковой смеси является ограниченная скорость шлакообразования и низкая рафинирующая способность. Известна шлаковая смесь, включающая , вес. % : Доменный шлак Фтористый натрий Алюминий Доменный шлак, используемый в смеси, имеет следующий состав, %: SiOj 40,8; Cab 36,2; .MgO 11,9; FeO 0,7; Ре„0, 0,9; Мп 0,7) S 0,4; Ti02+ AEjOj 8,4 C2J. Недостаток этой шлаковой смеси также заключается в ограниченной скорости шлакообразования и низкой рафинирующей способности. Известно использование в .шлакоо.бразующих смесях для разливки стали отработанного флюса АНФ-6 и раскислителей типа алюминиевого порошка 3. Однако данная смесь не обеспечивает требуемой скорости шлакообразования. Наиболее близкой к предлагаемой является шлакообразующая смесь, включающая плавиковый шпат, электропечной шлак и связующее . Недостатками известной шлакообра зующей смеси являются низкие скорость шлакообразования и степень ра финирования металла, а также необходимость использования jqopororo и дефицитного плавикового шпата. Цель изобретения - улучшение защиты зеркаЛа металла от вторичного окисления, повышение качества поверхности слитка и улучшение рафинирующих свойств за счет повышения скорости шлакообразования и снижение себестоимости. Для достижения поставленной цели шлакообразующая смесь для раз7ШВКИ стали, включающая электропечной шлак восстановительного периода на основе окиси кальция и связующее, дополнительно содержит отработанный сварочный флюс на основе фтористого кальция, перлит и раскислитель при следующем соотношении ингредиен тов, вес. %: Связующее7-10 Отработанный сварочный флюс на основе фторйстостого кальция 13-60 Перлит1-5 Раскислитель 1-2 Электропечной шлак восстановительногопериода на основе окиси кальцияОстальное В качестве раскислителя смесь может содержать алюминиевый порошок, силикокальций, ферросилиций. Использование отработанного сва-.: рочного флюса АНФ-6 вместо плавикового шпата уменьшает сцепление шлака с изложницей и снижает стоимость смеси. .Однако при этом резко снижается скорость шлакообразования и ухудшается формирующая и рафинирующая способность шлака. Скорость шлакообразования и жидкотекучесть шлака улучшаются при введении в смесь перлита, имеющего т.пл. 105,01075°С, с содержанием около 7% КпО, котоЕме являются плавнем для предлагаемой шлаковой смеси. Нижний предел содержания перлита в смеси является минимальным, при котором проявляется его влияние на dStopocTb шлакообразования. Увеличение содержания перлита свыше 5% снижает основность шлака, ухудшает его рафинирующую способность и увеличивает сцепление шлака с изложницей, не оказывая существенного влияния на скорость шлакообразования. Рафинирующая способность шлака можно улучшить за счет снижения содержания FeO, Введение в смесьраскислителей в количестве 1-2% позволяет снизить содержание FeO в шлаке до значений, позволяющих экстрагировать кислород из жидкого металла по закону распределения Количество введенного раскислителя зависит от исходного содержания закиси железа в шлаковой смеси. Составы и свойства шлакообразующих смесей приведены соответственно в табл. 1 и 2.

Т.аблица 1

1. иШАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ для разливки стали, включающая электропечной шлак восстановительного периода на основе окиси кальция и связующее, о тличающаяс я тем, что, с целью улучшения защиты зеркала металла от вторичного окисления, повышения качества поверхности слитка и улучшения рафини- рукщих свойств за счет повышения .скорости шлакообразования и снижения :себестоимости, она дополнительно содержит отработанный сварочный флюс на основе фтористого кальция, перлит и раскислитель при следующем соотношении ингредиентов, вес. %: 7-10 Связующее. Отработанный сварочный флюс на основе вторис13-60 того кальция 1-5 Перлит 1-2 Раскислитель Электропечной шлак восстановительного-.-периода на осно§ ве окиси кальОстальное ция 2.Смесь по П.1, отличающаяся тем, что. в качестве раскислителя она содержит алюминиевый порошок. § 3.Смесь по п. 1, о т л и чающаяся тем, что в качестве раскислителя она содержит силикокальций. 4.Смесь по п. 1, о т л и ч а4 ю щ а я с я тем, что в качестве раскислителя она содержит, ферросиСП) лиций. 4 00

Отработанный флюс АНФ-6

Электропечной шлак

Перлит

Силикокальций

Феррос илици и

Алюминий

Связующее (сульфатно-спиртоваяШлакообраэующая смесь по прототипу имеет т. пЛ. 960 С, вязкость об-40 раэующегося шлака 0,8 П и время его расплавления составляет 5,2 мин. 20Г 0,0200,025 0,00052 0,01277 /

12Х1МФ 0,017 0,020 0,00384 0,01365 3,0 55Х 0,16 0,020 0,014 0,0311

5

55

13

60

0,8

30

78

30

5 3

1

2

1

1

1,2

10

3,5 То же

и Результаты исследования металла плавок, отлитьйс с использованием предлагаемой смеси и смеси-прототич-: да, привелены в табл. 3, Т а б л и ц а 3 2,03,0 Удовлетворительное

Как следует из табл. 3, предлагаемая, ищакообразующая смесь для разливки стали по сравнению с известными позволяет при разливке конструкционных и инструментальных сталей повысить качество поверхности, снизить содержание кислорода, серы и неметаллических включений в 1,1-1,5 раза, при этом шлакообразу ющая смесь имеет меньшую стоимость.

Все составляющие шлаковой смеси(фракция которых не превышает 2 мм) смешивают со связующим в смесительных бегунах. Из полученного состава методом формования изготавливают шлаковые втулки с наружным диаметром 440 мм, толщиной 40 мм и высотой 150 мм. Перед заливкой шлаковую втулку помещгиот в изложницу. Во время заливки металла шлаковая втулка постепенно плавится, при этом образующийся шлак обладает высокими защитными и рафинирующими свойствами. Годовой экономический эффект от максимального объема использования изобретения составит . 98000 р.