Смесь для утепления головной части стального слитка Советский патент 1982 года по МПК B22D7/00 

(54) СМЕСЬ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ СТАЛЬНОГО СЛИТКА

1

Изобретение относится к черной металлургии в частности к составам экзотермических смесеИ, используемых для утепления головной части слитка спокойной стали.

При разливке .стали широко используют экзотермические порошкообразные смеси, содержащие восстановитель (алюминий, магний, кремний), твердый окислитель (окислы железа, марганца или натриевая селитра) и огнеупорный наполнитель (шамотный порошок, технический глинозем, магнезитовый порошок, j-лина) .

Известна экзотермическая смесь для утепления головной части слитка

(люнкерит J1-28) , которая содержит

вес.%:/

Ллюминиепьп iKjpoiiioK13

Ферросилиций16

КокеикЯ

Шамот,26

I 13

иокииI

Люнкерит Л-28 используется для утепления прибьшьной части слитков качественных сталей ответственного назначения. Длительность горения 8-12 мин. Расход - 1,5-2,5 кг/т стали.

В смеси при высоком содержании отсутствует окислитель, в результате чего повышаются температуры начала экзотермических .

10 Кроме того, мелкодисперсный порошкообразный алюминий и ферросилиций имеют большую реакционную поверхность, что приводит к высокой скорости горения и сильному разогре15ву смеси. При, этом значительная часть тепла бесполезно теряется в окружаницую среду вследствие чего снижается эффективность тепловой работы смеси и увеличивается протяжен20ность усадочных дефектов.

В результате сгора1шя смеси не образуется монолитного огаркя, теплоизолирующие свойства продуктпн fo 3 рения невысоки и не позволяют поддерживать металл в прибыли в жидко состоянии длительное время. Люнкерит Л-28 обладает плохой растекаемостью, что требует дополиительной операции разравнивашш смеси на зеркале металла. Наличие в стали алюминиевого по рошка делает ее взрывоопасной. Наиболее близка к предлагаемой экзотермическая смесь, содержащая, вес.%: Экзотермический агент (алюминиевый порошок) 8 Твердый окислитель (марганцевая руда) 14 Силикатная глыба 12 Ставролитовый концентрат 6 Наполнитель (известь н доменный шлак) „ 60 2. Недостаток смеси состоит в том, что она имеет низкую температуру плавления и в изложнице расгшавляется с образованием однородного шл ка. . Цель изобретения - улучшение те лоизолирующих свойств смеси и умен шение головной обрези проката. Цель достигаеюя тем. Что извес смесь, содержащая экзотермичес кий агент, твердый окислитель, силикатную глыбу, Ставролитовый концентрат и инертный наполнитель, в качестве экзотермического агента и инертного наполнителя содержит зем листые отсевы алюминиевой стружки при следующем соотношении компонен тов, вес.%: Землистые отсевы алюминиевой стружки 25-45 Твердый окислитель (марганцевая руда, окалина и дро)12-25 Ставролитовый концентрат . 20-45 Силикатная глыба 10-30 Землистые отсевы алюминиевой ст ки состоят в основном из металличе кого алюминия и окисной части (кре незема, глинозема, окиси кальция, окислов железа) .Введение в состав см си землистых отсевов позволяет регу лировать скорость горения смеси, обеспечивает ее активное горение в течение 15-20 мин. В качестве твердого окислителя можно использовать марганцевую руду или концентрат, железную окалину и другие кислородсодержащие материалы 4 вступающие в реакцию с алюминием с выделением тепла. Силикатнат глыба, являясь легкоплавким компонентом смеси, при горении смеси подплавляется, цементируя частицы нерасплавившейся смеси (ставролит, окисная часть отсевов) и шлаковый огарок. Вьзделякщиеся при плавлении силикатной глыбы газообразные окислы натрия способствуют созданию в шлаковом огарке пор, тем самым снижая его теплопроводность. Такой огарок имеет высокую прочность, обладает хорошими теплоизолирующими свойствами, позволяет уменьшить тепловые Потери через зеркало металла в прибьши, что обеспечивает более медленную кристаллизацию металла в прибьшьной части слитка и меньший объем усадочной раковины. Ставролитовый концентрат является хорошим теплоизолятором и, кроме того, улучшает растекаемость смеси по зеркалу металла в прибьшьной части слитка спокойной стали. Это позволяет исключить операцию разравнивания смеси по поверхности металла и обеспечивает получение.огарка одинаковой толщины по всей поверхности прибыли. Отсевы алюминиевой стружки вводятся не только как эквивалентный заменитель алюминиевого порошка. Наряду с металлическим алюминием они содержат тугоплавкую часть, что в сочетании с повышенным количеством ставролитового концентрата препятствует расплавлению смеси и способствует образованию спекшегося прочного огарка. Содержание тугоплавких (компонентов (сумма количества ставролитового концентрата и. окисной части отсевов алюминиевой стружки) должно превьшхать содержание силикатной глыбы. Обратное соотношение приводит к расплавлению смеси и потере ею теплоизолирующих свойств. Спекшийся огарок при этом не образуется. Содержание ингредиентов в смеси зависит от массы утепляемых слитков. Чем крупнее слиток, тем дольше он кристаллизуется. При этом экзотермическая смесь должна обеспечить в течение длительного времени сохранение металла: в прибьшьной части слитка в жидком .состоянии. В этом случае более важно получить прочный огарок с хорошими теплоизоляци5онными свойствами, что позволит снизить тешювые потери в прибыли, и обеспечит длительное питание жид ким металшом усадки слитка. Тогда в смеси можно иметь относительно малое количество землистых отсевов алюминиевой стружки и, соответственно, твердого окислителя. В то же время в такой смеси возрастает доля инертных составляющих - ста- вролитового концентрата и. силикатной глыбы, что способствует получению более прочного огарка с лучшими теплоизоляционными свойствами При отливке слитков небольшой массы, кристаллизующихся в течение короткого промежутка времени и имеющих относительно большие потери тепла в прибыли, экзотермическая смесь должна быть повышенной термит чности, т.е. в ней необходимо увеличить до 35-40% землистых отсевов алюминиевой стружки и соответственн твердых окислителей. Между крайними случаями выбирают ся промежуточные составы смеси в зависимости от массы слитка. Смесь может быть приготовлена, например, следующим образом. Исходные материалы, за исключением отсевов алюминиевой стружки, подаются в бункер с тарельчатым питателем Материал, подлежащий дроблению, пропускается через щековую дробилку Дробленый материал наклонным ленточным транспортером подается во вр

Содержание компонентов, вес.%: -землистые отсевы алюминиевой стружки

-марганцевая руда

-ставролитовый концентрат

-силикатная глыба

-алюминиевьй порошок-наполнитель кзвесть и доменный шлак)

25

14

12

6 12

45

18

8 60 I.« щакндийся сушильный барабан. Просушенные материалы через разгрузочное устройство поступают в шаровую мельницу, где измельчаются до фракции 0,1-2 мм. Из шаровой мельницы материалы через систему передаточных транспортных устройств направляются в дозировочные бункеры. В один из дозировочных бункеров загружаются землистые отсевы алюминиевой стружки. Из дозировочных бункеров подготовленные материалы совместно с отсевами алюминиевой стружки подаются одновременно на шнековый транспортер, для последукддей передачи в смеситель. После смешивания готовая смесь расфасовывается в бумажные мешки для отправки потребителям. При разливке стали сверху смесь вводится на зеркало метгиша после окончания наполнения прибыльной.части. При разливке стали сифоном смесь присаживается на зеркало металла после- поступления его в прибыльную надставку. Расход смеси составляет 1,2-2 кг на тонну стали. Ниже приведены варианты реализации изобретения, не исключающие другие варианты в обьеме формулы изобретения, П р и м ер ы. Были приготовлены смеси №№ 1-3 (табл.), которые использовали для утепления прибыльной . части слитков массой от 3 до 20 т.

Продолжение таблицы