Шлакообразующая смесь для обработки металла Советский патент 1983 года по МПК C21C7/00 

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к обработке металла шлакообразующими смесями в ковше и изложнице.

Известна шлакообразующая смесь для разливки стали следующего состава, вес. %: флюорит 18-25; кальцинированная сода 3-10 и доменный шлак остальное ij .

Недостатки сМеси заключены в слоности состава и его подготовки, включающей термическую обработку, трудность поддержания постоянного состава жидкого шлака из-за термичекой диссоциации флюорита и соды.

Известен также синтетический шла для обработки металла более простого состава, включающий 75-90% доменного шпака и 10-25% окислов щелочны металлов 2 .

Однако для получаемого жидкого шлака характерно значительное колебание состава, поскольку степень усвоения легколетучих окислов щеэточных металлов колеблется в широких пределах в зависимости от условий использования этой смеси.

Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к предлагаемой является шлакообразующая смесь для обработки металла, состоящая из доменного шлака (80-90 вес.%) и фторсодержащей составляющей (1020 вес.%) З .

Однако при опробовании известной смеси на отдельных слитках стали обнаружено увеличение содержания серы до 0,001-0,003%, что понижает качество обрабатываемого металла. Это происходит вследствие высокого содержания серы в доменном шлаке.

Кремле того, для обработки стали при разливке сверху требуется высокий расход известной смеси - не менее 3,0 кг/т стали. Но и при таком расходе падающая из ковша струя стали отгоняет шлак от центра к краям изложницы и зеркало слитка оголяется. Жидкая сталь подвергаетс вторичному окислению кислородом атмосферы и качество стали понижается

Цель изобретения - снижение расхода шлакообразующей смеси и повышение качества металла. I .

Цель достигается тем, что шлакообразующая смесь для обработки металла, включающая фторсодержгицую составляющую и доменный шлак, дополнительно содержит известняк при еледующем соотношении компонентов, мае.%:

фторсодержащая составлякяцая15-30

Известняк 40-60

Доменный шлак Остальное

Введение в состав шлакообразующей смеси известняка, термическая

диссоциация которого в образующемся жидком шлаке из предлагаемой сопровождается пенообразованием, позволяет надежно укрыть металл и защитить от окисления при меньшем расходе смеси, чем для известного состава.

Данные по составам и свойствам испытанных смесей представлены в табл.1.

0

По сравнению со шлаком, полученным из известной смеси, объемная плотность в жидком состоянии уменьшается в 3-7 раз.

Основность смеси предлагаемого

5 состазза колеблется от 2,0 до 3,4, что исключает возможность перехода серы из шлака в металл.

При испытаниях предлалгаемой шлакообразующей смеси в качестве фтор0содержащей составляющей кроме фтористого кальция использовали также фтористый натрий и криолит. При этом существенного различия в свойствах (по температуре плавления, вязкости, способности к пенообразованию) об5разуюш1ихся шлаков не обнаружили.

Поскольку фтористый натрий и криолит дефицитны и дорогостоящи, в предлагаемой шлакообразующей смеси экономически целесообразно ис0 .пользовать природный фтористый кальций.

Опыты проводили в лабораторной печи Таммана, шлакообразующие смеси плавили в молибденовых тиглях, тем5пературу плавления измеряли платнно-платинородиевой термопарой. Способность к пенообразованию опреде. путем измерения толщины шлаковой пены и визуальным наблюдением.

0

Температура плавления смеси 1 составляет , а смесей 3-8 - ; соответственно 1180-1120°С. Смесь2 с содержанием фтористого кальция менее 15% и известняка более 60% имеет т.пл. 1280с и для использова5

ния в излож| ице при разливке стали сверху является непригодной (известно, что допустимая температура плавления в этих условиях составляет 1220°С).

0

С увеличением содержания фтористого кальция более 30% и при содержании известняка менее 40% способность к устойчивому пенообразованию падает, а температура плавления смеси сни5жается незначительно. Использовать такую смесь экономически нецелесооб-, разно.

Доменный шлак в количестве 20-40%

0

служит 33 качестве наполнителя и повышает в этих пределах устойчивость шлаковой пены.

Оптимальный состав шлакообразующей смеси содержит 20% фтористого кальция, 30% доменного шлака и 50%

5 известняка (смесь G) и определен из условий высокой способности к пенообразованию, низкой температуры плав ления () и экономической целесообразности. Толщина шлаковой пены увеличилась по сравнению с известной смесью в 6,6 раза при одинаковых рас ходах смеси. Пример. В опытах использовали молотый кусковый флюорит (содержит,: CaF2 60 и SiO2 20) фракции 03 ММ, гранулированный доменный шлак (СаО 40, SiO 35 и S 0,9) фракции 0-4 мм, используемый в качестве наполнителя, и молотый сушеный необожженный известняк/ содержащий 50% СаО фракции 0-3 мм. Опыты проводили при разливке стали 08Ю, выплавленной в двухванной печи. Металл разливали в изложницы типа УНТ-18 т из ковша емкостью 300 через стакан с отверстием канала 80 мм.

Таблица 1 Результаты опытов приведены в табл.2. Результаты опытов показывают,что при разливке с использованием известной смеси происходит существенное окисление алюминия (на 22,5%), при использовании же смеси предлагаемого состава окисление алюминия в излох.нице является незначительным (5,0%) , соответственно незначительным будет загрязнение стали алюминатами. Высокая защитная эффективность достигнута также при расходе смеси предлагаемого состава в два раза меньше, чем известной. Экономическая эффективность использования 1 т предлагаемой шлакообразующей смеси для обработки стали в сравнении с известной составила 13 руб и обусловлена cJ ижeниeм удельного расхода на тонну стали.

ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛА, включающая фторсодержащую составляющую и доменный шлак, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода смеси и повышения качества металла, она дополнительно содержит.известняк при следующем соотношении компонентов, мас.%: Фтор содержащая .состав-ляющая15-30 Известняк40 60 Доменный шлак Остальное

85 25

25 40

35 30

20 30

1,04

Отсутствует3,95

Очень слабая

3,40

Слабая 2,00

Более сильная

2,24

Сильная 2,55

Очень сильная

2,54 2,00

Менее сильная 0,07 0,01 0,28 0,040 1 3,0 {известная) 1,5 0,07 0,01 0,28 0,040 0,07

Таблица 2 0,07 0,01 0,28 0,031 0,01 0,28 0,038