Экзотермическая шлакообразующая смесь
ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ для разливки спокойной стали в изложницы сверху, содержащая алюминиевый порошок, окислитель , силикатную глыбу, плавиковый шпат и доменный шлак, отличающаяся тем, что, с целью снижения стоимости смеси и улучшения санитарно-гигиенических условий, она содержит в качестве окислителя низкосернистый железорудный концентрат при следуюшем соотношении ингредиентов, мае. %: Алюминиевый порошок 10-15 Низкосернистый железорудный концентрат20-25 Силикатная глыба20-25 Плавиковый шпат18-22 Доменный шлак 20-25
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
3(5D В 22 D 27/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:
К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
CO
Сд
СР
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОЮИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2859950/22-02 (22) 26.12.79 (46) 30.11.83. Бюл. № 44 (72) В. Г. Антипин, Н. Ф. Бахчеев, С. М. Швейкин, В. Ф. Коротких, В. П. Ногтев и Г. Г. Чугунников (71) Магнитогорский дважды ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени металлургический комбинат им. В. И. Ленина (53) 621.746.5 (088.8) (56) 1. Сталеплавильное производство».
Межвузовский сборник. Кемерово. Изд-во
Кузнецкого политехнического института, 1975, с. 117-123 (смесь № 1, 2, 6-9).
2. «Проблемы стального слитка». М., «Металлургия», 1974, № 5, с. 454 -456.
„„SU„„1057180 А (54) (57) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКАЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ для разливки спокойной стали в изложницы сверху, содержащая алюминиевый порошок, окислитель, силикатную глыбу, плавиковый шпат и доменный шлак, отличающаяся тем, что, с целью снижения стоимости смеси и улучшения санитарно-гигиенических условий, она содержит в качестве окислителя низкосернистый железорудный концентрат при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:
Алюминиевый порошок 10-15
- Низкосернистый железорудный концентрат 20-25
Силикатная глыба 20-25
Плавиковый шпат 18-22
Доменный шлак 20-25
10571
10-15
20-25
20-25
18-22
20-25
Состав смеси, вес, В
Характеристика смесей
Пример
Температу- Термичра плав- ность ления,"С
Силикатная глыба
Пла- Доменви- ный ковый шлак шпак
Марганцевая руда низ ко-. сернистый железорудный концентрат люминиевый порошок известный
20 23
1 17
Предлагаемый
25 25 27,5 1120-1150
25 20 25 1150-1180
25 20 20 1170-1190
2 7,5 15
3 10 20
4 15 20
Недостаточная
Недостаточная
Достаточная
То-же
5 15 25 б 17,5 25
7 15 27
8 15 23
9 12,5 22,5
20 1180-1200
22,5 1190-1220
20 1190-1230
20 1180-1200
22,5 1180-1200
20 20
20 20
20 18
20 22
22,5 20
II
П
1
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к обработке стали шлаковыми смесями, и может быть использовано при спокойных разливках сталей в изложницы сверху.
Известны экзотермические шлакообразуюгцие смеси, состоящие из стальных окислителей (натриевая селитра), восстановителей, (силикокальций, ферросилиций), наполнителей и разжижителей (1).
Недостатками перечисленных смесей 10 являются сложность состава, токсичность (при разложении натриевой селитры выделяются токсичные окислы азота ) и высокая стоимость смесей (до 5-6 руб. на 1 т стали).
Известна экзотермическая шлакообразуюгцая смесь, используемая на Магнитогорском комбинате при разливке спокойных сталей. Смесь состоит из алюминиевого порошка, марганцевой руды, силиката натрия, плавикового шпата и доменного шлака (2) .
Однако указанная смесь является дорогой, так как содержит большое количество алюминиевого порошка и дефицитную марганцевую руду, и токсичной (в процессе разливки стали при разложении марганцевой руды выделяются вредные для организма человека легколетучие окислы марганца) . Кроме того, в некоторых случаях нежелателен переход в сталь восстановленного из шлакообразующей смеси марганца, так как это приводит к непопаданию 30 в заданный химический состав.
Цель изобретения — снижение стоимости экзотермической шлакообразующей смеси и улучшение санитарно-гигиенических условий при разливке стали через шлак.
Поставленная цель достигается за счет использования экзотермической шлакообразующей смеси, содержащей алюминиевый порошок, силикатную глыбу, плавиковый шпат, доменный шлак и в качестве окислителя — низкосернистый железорудный концентрат при следующем соотношении ингредиентов, мас, %:
Алюминиевый порошок
Низкосернистый железорудный концентрат
Силикатная глыба
Плавиковый шпат
Доменный шлак
Температура начала и конца плавления шлакообразующей смеси составляет 11801200 С, а вязкость при температурах разливки стали составляет 2-5 П.
При содержании в шлакообразующей экзотермической смеси (ЭШС) алюминиевого порошка менее 10% выделяющегося тепла от экзотермических реакций окисления алюминия в начальный период слива металла в изложницу недостаточно, что отрицательно сказывается на качестве металла.
Данные по составу и свойствам испытуемых смесей представлены в таблице.
20 20 1180-1200 Достаточная
1057180
Составитель В. Яковлев
Редактор М. Янович Техред И. Верес Корректор М. Демчик
Заказ 9443/13 Тираж 813 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
При содержании в ЭШС алюминия более 15о/о (пример 6) образуется избыток горючего, что приводит к увеличению стоимости смеси.
При содержании в ЭШС низкосернистого железорудного концентрата менее 20 /o (пример 2) образуется недостаток окислителя для полного сгорания алюминиевого порошка. В смесях используют низкосернистый железорудный концентрат фракции
0-0,2 мм Соколовско-Сарбайского горнообогатительного комбината (содержание высших окислов железа не менее 60о/о, серы— не более 0,27 /o).
При содержании в ЭШС низкосернистого железорудного концентрата более 25 /в (пример 7) образуется избыток окислите- 15 ля, повышается температура плавления смеси, возможно загрязнение металлов оксидами.
При содержании в ЭШС плавикового шпата ниже 18о/о, доменного шлака и силикатной глыбы ниже 20о/о ухудшаются вязкост20 ные свойства шлакообразующей смеси.
При содержании в ЭШС плавикового шпата более 22 /о, доменного шлака и силикатной глыбы более 25 /o повышается тем- 2к пература начала и конца плавления смеси.
Состав смеси и пределы содержаний ее ингредиентов определены из условия достаточной термичности и невысокой при этом температуры начала и конца плавления 30
ЗШС. Такие условия обеспечивают быструю скорость формирования жидкой ЭШС для предупреждения загрязнения неметаллическими шлаковыми включениями данной части слитка в условиях скоростной разливки спокойной стали. 35
Оптимальный состав ЭШС (пример 9) содержит, /о. алюминиевый порошок 12,5 низкозернистый железорудный концентрат, 22,5, плавиковый шпат 20; доменный гранулированный шлак 22,5; силикатная глыба 22,5.
На плавках с разливкой металла сверху через известную смесь (пример 1) в одну изложницу загружают шлакообразующуюся смесь по изобретению. Расход смесей одинаковый и составляет 3,2 кгт стали.
В процессе разливки стали из изложниц с предлагаемой смесью дымовыделений значительно меньше, чем из излоЖниц с известной смесью.
Для металлографического исследования из слябов сравниваемых слитков вырезают пробы металла с различных горизонтов.
Качество ма кроструктуры, чистота по неметаллическим включениям и химическая неоднородность одинаковые.
Данные опытов позволяют провести испытания в опытно-промышленном масштабе. С экзотермической смесью по изобретению разлили 58 тыс. т спокойных сталей (20 сц, 20 кот, 10 сп, стЗсп и 08Ю).
Качество металла оценивают по наличию поверхностных дефектов на слябовых заготовках. Качество поверхности опытного и контрольного металла одинаковое. Механические свойства готовой продукции находятся н а одном у ров н е.
Экономический эффект за счет снижения в экзотермической смеси количества алюминиевого порошка и использования низкосернистого железорудного концентрата вместо марганцевой руды составляет соответственно 0,05 и 0,02 руб. на 1 т стали.
При выплавке 1 млн. тонн стали экономия за 1 год составит 70 тыс. руб.