шлакообразующая смесь для промежуточного ковша
Классы МПК: | B22D11/111 с применением защитных порошков C21C5/54 способы получения шлаков специального состава |
Автор(ы): | Павлов Вячеслав Владимирович (RU), Дементьев Валерий Петрович (RU), Козырев Николай Анатольевич (RU), Годик Леонид Александрович (RU), Шуклин Алексей Владиславович (RU), Бойков Дмитрий Владимирович (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-07-02 публикация патента:
27.05.2009 |
Изобретение может быть использовано для защиты поверхности металла в промежуточном ковше машины непрерывной разливки стали. Шлакообразующая смесь содержит (мас.%): микрокремнезем 36-40, пылевидные отходы производства алюминия 19-23, пылевидные отходы производства извести 39-43. Химический состав смеси, мас.%: С 4,0-16,0, CaO 24,0-35,0, SiO2 32,0-40,0, Al2 О3 6,0-13,0, F 2,5-8,5, Na2O 2,0-8,0, К 2О 0,5-4,0, обеспечивающий отношение CaO/SiO2 =0,7-1,0, позволяет обеспечить оптимальные физико-химические характеристики шлака. Повышается теплоизолирующая и рафинирующая способность смеси.
Формула изобретения
Шлакообразующая смесь для промежуточного ковша, содержащая пылевидные отходы производства алюминия, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит микрокремнезем и пылевидные отходы производства извести при следующем соотношении компонентов, мас.%:
микрокремнезем | 36-40 |
пылевидные отходы производства алюминия | 19-23 |
пылевидные отходы производства извести | 39-43, |
при следующем химическом составе, мас.%:
С | 4,0-16,0 |
СаО | 24,0-35,0 |
SiO2 | 32,0-40,0 |
Al2 О3 | 6,0-13,0 |
F | 2,5-8,5 |
Na 2O | 2,0-8,0 |
K2 O | 0,5-4,0 |
и отношении CaO/SiO2 =0,7-1,0.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам шлакообразующих смесей, используемых для теплоизоляции и защиты зеркала металла в промежуточном ковше от вторичного окисления при непрерывной разливке стали.
Известна выбранная в качестве прототипа шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали, включающая аморфный графит, известь, пылевидные отходы производства ферросилиция, пылевидные отходы производства алюминия при следующем содержании компонентов, мас. %:
аморфный графит - 10-20
известь - 20-30
пылевидные отходы производства ферросилиция - 30-40
пылевидные отходы производства алюминия - 20-30 [1].
Существенными недостатками данной смеси при использовании в промежуточном ковше является неконтролируемый процесс науглероживания стали и низкие теплоизолирующие и рафинирующие свойства в связи с содержанием в составе смеси аморфного графита.
Техническими результатами изобретения являются:
- повышение теплоизолирующей способности смеси;
- увеличение рафинирующей способности смеси.
Для достижения этого предлагается шлакообразующая смесь для промежуточного ковша, содержащая пылевидные отходы производства алюминия, отличающаяся тем, что содержит микрокремнезем и пылевидные отходы производства извести, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
микрокремнезем | 36-40 |
пылевидные отходы производства алюминия | 19-23 |
пылевидные отходы производства извести | 39-43, |
при следующем химическом составе, мас.%:
С | 4,0-16,0 |
CaO | 24,0-35,0 |
SiO2 | 32,0-40,0 |
Al2 O3 | 6,0-13,0 |
F | 2,5-8,5 |
Na 2O | 2,0-8,0 |
К2 О | 0,5-4,0 |
и отношении CaO/SiO 2=0,7-1,0.
Заявляемое соотношение компонентов подобрано опытным путем, причем при изменении соотношения компонентов снижаются жидкоподвижность и теплоизолирующие свойства шлаковой смеси.
При снижении содержания в смеси пылевидных отходов производства алюминия ниже 19% возрастает вязкость и увеличивается теплопроводность шлаковой смеси. В случае превышения содержания в смеси пылевидных отходов производства алюминия выше 23% снижается вязкость шлака, увеличивается вероятность увеличения в стали глиноземсодержащих включений.
Уменьшение содержания в смеси микрокремнезема ниже 36% приводит к возрастанию температуры плавления смеси и снижению теплоизолирующих свойств. При содержании в смеси микрокремнезема более 40% наблюдается увеличение вязкости шлакового расплава, что приводит к образованию гарнисажа вокруг стопоров промежуточного ковша.
Пыль известкового производства совместно с другими компонентами шлаковой смеси обеспечивает оптимальные физико-химические характеристики шлакового расплава, необходимые для ассимиляции неметаллических включений и изоляции металла. Опытным путем установлено, что указанный эффект достигается при содержании в шлаковой смеси пыли известкового производства 39-43%.
Опытную шлаковую смесь изготавливали путем дозирования исходных материалов по весу следующим образом. Дозатор устанавливали на весовую раму тележки с электронным указателем веса. Передвигая тележку с дозатором под бункерной эстакадой, его поочередно останавливали под одним из трех бункеров с исходными материалами (микрокремнеземом, пылью производства алюминия, пылью известкового производства). После установки дозатора под бункером на нем открывали затвор и производили заполнение дозатора. В электронных весах закладывали весовую информацию о каждом исходном материале. Соотношение исходных материалов на один дозатор составляло, %:
микрокремнезем | 36-40 |
пылевидные отходы производства алюминия | 19-23 |
пыль известкового производства | 39-43. |
Заполненный дозатор передавали к смесительной установке. Для достижения равномерного состава смеси материалы перемешивали в смесительной установке в течение не менее 30 минут.
Опыты проводили на четырехручьевой блюмовой МНЛЗ с сечением кристаллизатора 300×330 мм при разливке стали марок ст.3-5 сп, Э76, Э76Ф.
В процессе разливки в промежуточный ковш на зеркало металла первой плавки в серии задавали шлакообразующую смесь в количестве 130-155 кг, при смене очередного разливочного ковша в промежуточный ковш присаживали шлакообразующую смесь в количестве до 60 кг.
Использование шлаковой смеси при непрерывной разливке стали позволило снизить градиент температуры металла в промежуточном ковше до 7-9°С и, как следствие, отбраковку металла по нарушению температурно-скоростного режима на 0,7%, уменьшить загрязненность стали неметаллическими включениями (длина строчки силикатных включений снижена на 0,2 мм, глиноземсодержащих на 0,05 мм).
Источники информации
1. А.с. СССР 1702696, С21С 5/54.
Класс B22D11/111 с применением защитных порошков
Класс C21C5/54 способы получения шлаков специального состава