Экзотермическая шлакообразующая смесь Советский патент 1992 года по МПК B22D7/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности разливке сталей и сплавов.

Известен состав экзотермической смеси, используемой при разливке сталей и со- держащей горючее, окислитель и флюсующие. Недостатками указанной смеси являются низкое качество поверхности слитков и повышенная пожаровзрывоопас- ность.

Известная экзотермическая смесь состава, мас.%:

Алюминиевый порошок6-10Силикокальций 6-12 Марганцевая руда 27 - 33 Силикатная глыба 23 - 30 Плавиковый шпат 20 - 30 Кальцинированная сода 3-10 Указанная смесь является пожаровзры- вобезопасной.

Однако она не. обеспечивает высокое качество поверхности слитков. Это обусловлено тем, что в используемой марганцевой руде массовая доля марганца может колебаться в зависимости от сорта используемого концентрата в широких пределах: от 35 до 55%, чтов свою очередь приводит к изменению физико-химических и теплофизи- ческих свойств смеси.

Цель изобретения -улучшение качества поверхности слитков и увеличение выхода годного.

Поставленная цель достигается тем, что в состав смеси, содержащий алюминий, силикокальций, марганцевую руду, силикатную глыбу, плавиковый шпат, кальцинированную соду, введена натриевая селитра, ингредиенты взяты в следующем соотношении, мас.%:

Марганцевая р/да25 - 30

Силикатная глыба18-25

VJ

00

о

4

Плавиковый шпат Алюминиевый порошок Силикокальций Кальцинированная сода Натриевая селитра

Граничные пределы ингредиенты установлены экспериментально, на основании исследования влияния состава смеси на физико-химические свойства (температуры самовоспламенения смеси; температуры плавления шлака, образующегося после сгорания смеси, краевых углов смачивания смеси на границе с материалом изложницы) и брака по поверхностным дефектам. Составы исследуемых смесей приведены в табл.1.

Влияние состава на физико-химические свойства смесей приведены в табл.2.

Влияние состава смеси на брак металла по поверхностным дефектам приведено в табл.3.

Как следует из табл.2, в отличие от прототипа предлагаемый состав смеси обеспечивает узкие пределы изменения физико-химических свойств смеси. Так, вязкость лежит в пределах 0,19 - 0,26 н-с/м температура самовоспламенения заявляемого состава смеси в пределах 710 - 740°С в то время как в смеси-прототипе вязкость колеблется в пределах 0,19 - 0,35 н с/м . а температура самовоспламенения в преде- лах 760- 1120°С; т.пл. шлака, образующегося после сгорания смеси, лежит в пределах 890-930°С, а смеси-прототипа 960- 1020°С. Краевые углы смачивания шлака на границе с материалом изложницы у заявля- емой смеси лежат в пределах 23 - 30 град, у смеси-прототипа 27 - 42 град.

Предлагаемый состав смеси обеспечивает снижение брака металла по поверхностным дефектам (табл.3) и увеличение выхода годного. Гак, при использовании предлагаемого состава смеси количество штанг первой и второй категории качества увеличивается на 12-26%, суммарный брак по поверхностным дефектам снижается на 0,22 - 0,86% (абс). Уменьшилась отбраковка штанг по пленам, волосовинам и трещинам.

Как следует из табл.2 и табл.З, стабильные физические свойства заявляемого состава смеси и снижение брака по поверхностным дефектам обеспечиваются при поддержании следующего соотношения между марганцем и натриевой селитрой в смеси

NaN03 a- L.

где №МОз - массовая доля натриевой селитры в экзотермической смеси, %;

{Мп} - массовая доля марганца в экзотермической смеси, %.

При массовой доле марганца в смеси более 15% массовая доля натриевой селитры в руде составляет 3 %, при массовой доле марганца менее 10% массовая доля натриевой селитры составляет 8%.

Как следует из табл.З, отклонение от средних значений заявляемых ингредиентов смеси приводит к росту брака по поверхностным дефектам и улучшение качества поверхности штанг.

Существенными отличительными признаками предлагаемого состава смеси являются ввод в известную смесь нового ингредиента - натриевой селитры и новое соотношение между ингредиентами смеси, что обеспечивает получение стабильных физико-химических свойств смеси и повышение выхода годного металла.

Экономический эффект за счет увеличения выхода годного и улучшения качества поверхности штанг составит в зависимости от выплавляемой марки стали от 2 до 5 руб на тонну.

Формула изобретения

Экзотермическая шлакообразующая смесь для разливки стали в изложницу, включающая алюминиевый порошок, сили- кокальций, марганцевую руду, силикатную глыбу, плавиковый шпат и кальцинированную соду, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества поверхности слитка, смесь дополнительно содержит натриевую селитру при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Алюминиевый порошок 7-11 Силикокальций4-12

Марганцевая руда25 - 30

Силикатная глыба14-25

Плавиковый шпат18-30

Кальцинированная сода 3-10 Натриевая селитра3-8

при этом содержание натриевой селитры в смеси и содержание марганца в марганцевой руде имеют соотношение: натриевая селитра 28 - 0,5 марганца в марганцевой руде.

Таблица 1

Использование: изобретение относится к металлургии, а именно к составам экзотермических смесей, используемых при разливке стали в изложницу. Сущность: разливку стали производят с использованием смеси, содержащей, мас.%: алюминиевый порошок 7-11, силикокальций 4-12, марганцевая руда 25 - 30, силикатная глыба 14 - 25, плавиковый шпат 18 - 30., кальцинированная сода 3-10, натриевая селитра 3 - 8. При этом содержание натриевой селитры в смеси определяется в зависимости от содержания марганца в марганцевой руде. Благодаря пониженным значениям температуры воспламенения смеси (700 - 740°С), краевого угла смачивания шлака (23 - 30 град) и температуры плавления образующегося шлака (890 - 930°С) обеспечивается снижение брака по поверхностным дефек- тамхлитков до 0,91 - 1,17%. 3 табл. Ё

Составы исследуемых смесей

Таблица2

Таблица 3