Шлакообразующая смесь

(19) ( ) (5)5 С 21 С 5 38031 асно изобретению ит восстановитель шении ингредиен 0,5,4,02132ство 26 25.4227,536,50,53,0 ирующего вещест , а в качестве вос льция и кремния алюминия. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) 6) 30,08.93. Бюл. М 321) Общество с ограниченной ответственнотью "Интеграция промышленного и эконоического потенциала" 2) В,Л.Коротков, И.И,Шейнфельд, В.М.Парин, Н.В.Новиков, В.А.Фетисов, В.И.Прина и М.Г.Тихоновский3) Общество с ограниченной ответственнотью "Интеграция промышленного и эконоического потенциала" 6) Авторское свидетельство СССР 1272702, кл. С 21 С 5/54, 1985.Авторское свидетельство СССР 1150952, кл. С 21 С 5/54, 1984.Авторское свидетельство СССР1605518, кл, С 21 С 5/54, 1987. 4) ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ 7 Изобретение относится к составам шлаообразующих смесей для непрерывной разИзобретение относится к металлургии, онкретнее к составам шлакообразующих месей для непрерывной разливки, преимуественно низкоуглеродистой нержавеюей стали.Технический результат изобретения залючается в повышении качества поверхноти и реимуществен но низкоуглеродистых ержавеющих салей путем исключения как аворотов, так и науглероживания корочки аготовки по следу качания.Результат достигается тем, что бразующая смесь, содержащая г торид кальция, теплоизолирующее тво, отходы силикатных грунтовых тения: шлакообразующая смесь дополнительно содержит ферросилиций или магнийсодержащий материал при следующем соотношении ингредиентов, мас.;: графит 0,54,0, фторид кальция 2132, теплоизолирующее вещество 26, отходы силикатных грунтовых эмалей 2542, ферросилИций или магнийсодержащий материал 0,53;О, портландцемент 27,536,5. В качестве теплоизолирующего вещества используют слюду и перлит,О а в качестве магнийсодержащего материала - сплав магния и алюминия, взятые в соотношении 1:1. Изобретение позволяет предотвратить науглероживание металла по следу качания и дефекты типа заворотов, что повысит качест- З во поверхности нержавеющей стали. 4 з.п. ф-лы, 3 табл. и портландцемент, соглдополнительно содержпри следующем соотнотов, мас,:ГрафитФторид кальцияТеплоизолирующееОтходы силикатныхгрунтовых эмалейПортландцементВосстановительВ качестве теплоизова взяты слюда и перлистановителя - сплав камагний и сплав магния иГрафит(ГОСТ 5420-64) вводится в количестве 0,54,0;ь для увеличения теплоизолирующих свойств защитного покрытия, создания востановительной атмосферы над покрытием, смазки стенок кристаллизатора и регулирования скорости плавления смеси. При содержании графита свыше 4 не достигается требуемая скорость плавления смеси для образования равнотолщинного покрытия на зеркале металла и стенках кристаллизатора и отмечаются случаи науглероживания участков заготовки по следу качания кристаллизатора. При содержании графита ниже 0,5 не обеспечиваются в полной мере указанные выше технические эффекты.Фторид кальция (ГОСТ 7618 - 83) в предложенной композиции способствует образованию прочного и равнотолщинного шлакового гарнисажа на стенках кристаллизатора. Минимальное содержание фторида кальция, необходимое для осуществления его положительного влияния, равно 21 0 . При этом содержание фторида кальция выше 32нецелесообразно, так как положительный эффект при этом не достигается, а существенно растет выделение фтористых соединений в атмосферу цеха. Пределы содержания фторида кальция установлены экспериментально.Теплоизолирующее вещество обеспечивает снижение потерь тепла металлом на поверхности в кристаллизаторе. Экспериментально установлено, что минимальное содержание вещества, необходимое для обеспечения достаточной теплоизоляции металла, должно составлять 2. Свыше 6теплоизолирующего вещества вводить в состав смеси нецелесообразно, так как положительнь 1 й эффект практически не возрастает, а стоимость смеси увеличивается. Теплоизолирующее вещество в заявленных пределах способствует также более равно. мерному распределению шлакообразующей смеси на зеркале металла в кристаллизаторе,Выбор в качестве теплоизолирующего вещества слюды ТУ 48-4-171-75) и перлита ТУ 10832-83) связан с их недефицитностью и относительной дешевизной. Кроме того, они содержат окислы натрия и способствуют образованию прочного и равнотолщинного шлакового гарнисажа на стенках кристаллизатора. В композиции с другими ингредиентами они позволяют получить шлак относительно низкой основности, исключающий образование утяжин и трещин на поверхности заготовок более широкого круга нержавеющих сталей.35 4045 5055 5 10 15 20 25 ЗО Отходы силикатных грунтовых эмалей образуются при производстве эмалированной посуды. Они представляют собой легкоплавкую систему окислов кремния, щелочноземельных элементов и бора с содержанием по массе НагО до 20и ВгОз до 25. Кроме того, в их составе есть окислы железа (до 3 0 ) и молибдена (до 3 ). Несмотря на то, что эмаль не содержит кристаллизационной воды, ее получение может включать мокрую грануляцию, что обуславливает значительное содержание воды в отходах эмали.Отходы силикатных грунтовых эмалей вводятся в состав смеси для ускорения формирования на зеркале металла шлакового расплава системы СаО - 310 г - АЬОз- СаРг- НагО - ВгОз с соотношением СаО/ЯОг меньше единицы, Граничные пределы содержания отходов эмали установлены экспериментально при отливке на УНРС слябовых заготовок из нержавеющих сталей ОЗОЯХ 18 Н 10 Т. При содержании отходов эмали ниже 25 0 увеличиваются температура плавлеНия смеси и количество шлаковых включений по следу качания кристаллизатора. При увеличении содержания отходов эмали более 42 на поверхности заготовок появляются утяжины и трещины.Портландцемент способствует получению шлакового расплава с необходимыми физико-химическими свойствами и достижению требуемых технологических характеристик. Экспериментальноустановлено, чтопри содержании портландцемента ниже 27,5 0 по массе положительный эффект не достигается, а при содержании свыше 36,5защитное покрытие комковалось, происходило науглероживание корочки металла по следу качания, В итоге в последнем случае ухудшалось качество поверхности.Восстановитель вводится в количестве 0,53,0% для раскисления находящихся в смеси примесей, являющихся сильнымиокислителями, прежде всего, окислов железа, а.также образующегося при разложении воды гидроксила. Минимальное содержание восстановителя, необходимое для осуществления его положительного влияния, равно 0,5 0 . При этом содержание восстановителя более 3 0 нецелесообразно, так как положительный эффект при этом не увеличивается. Пределы содержания восстановителя установлены экспериментально.Выбор в качестве восстановителя сплава кальция и кремния (силикокальция, ГОСТ 4762-71) связан с его доступностью. Кроме того, образующиеся при его окислении примесями и водой смеси окислы кальция и кремния (образование последнего провоци 1838031уется окислением кальция) формируют в омпозиции с другими ингредиентами шлак тносительно низкой основности, исключащий образование утяжин и трещин на поерхности заготовок более широкого круга 5 ержавеющих сталей.Выбор в качестве восстановителя магия (ТУ 48 -05-34-71) связан с его доступностью. Образующийся при его окислении осйовной окисел магния, как более слабый 10 о сравнению в окислами кальция, не увеичивает основность шлака, что позволяет сключить образование утяжин и трещин на оверхности заготовок широкого круга нежавеющих сталей. Кроме того, присутст ие окисла магния в шлаке усиливает его ссимилирующую способность по отношеию к окислам хрома, что позволяет снизить азвитие в заготовках дефектов типа эавоотов корки. 20ь Выбор в качестве восстановителя поошка алюминия и магния (ГОСТ 5593 - 78) вязан с его доступностью, а такхсе с тем, то в его составе присутствует магний.В табл,1 приведены составы испытан ых предложенной (составы 1111) и известой (состав У 1) смесей, а также составы с ыходящими за запрашиваемые пределы одержаниями ингредиентов (составы У.У).30Были испытаны также аналогичные сотавам 11 смеси со слюдой в качестве еплоизолирующего вещества и магнием и орошком алюминия и магния в качестве осстановителя, 35Защитные смеси изготавливали следущим образом. Все материалы в порошкобразном виде просушивали до влажносги енее 0,5 о . Портландцемен г, фторид кальия, перлит и отходы эмали просушивали 40 ри температуре 300400 С, остальные маериалы - при 110-120 С, Затем каждый атериал рассеивали через сито менее 1 ммзагружали в смеситель в порядке; портандцемент. фторид кальция, перлит, отхо ы эмали, восстановитель (силикокальций 0%) и аморфный графит, Ингредиенты пеемешивали в смесителе более 30 мин до бразования однородной по цвету смеси. ту смесь использовали в течение 17 сут. 50В табл.2 и редста вле н химический сотав шлаковых рэсплавов, предложенной и звестной смеси (см, табл,1).Как следует из табл.2, шлаковый раслав предложенной смеси (составы 11) ха актеризуется значительно меньшим одержанием окислов Ре и Со (в пределах ,20,6 и 0,5.0,8% соответственно ) проив их содержания в прототипе (2.1 и 2% оответственно) и относительно более высоким содержанием углерода (в пределах 0,4.3,7 ) против его содержания в прототипе (1,5 о ), что связано с блокированием восстановителем окисления углерода примесями (Еебщ+ Со 02 и др.) и влагой смеси, Основность смеси также ниже для предложения (0,60,9) против основности прототипа (1,1). Предложенная смесь предполагает повышение стандартности времени и температурного интервала формирования шлакового расплава. Аналогичные выводы получены и для составов со слюдой в качестве теплоизолирующего вещества и магнием и порошком магния и алюминия в качестве восстановителя.Экспериментально установлено, что в случае применения шлакообразующей смеси предложенного состава практически отсутствует как науглероживание корочки по следу качания кристаллизатора, так и образование на заготовках дефектов типа заворотов корочки.Смеси, приведенные в табл,1, использовали при отливке на УНРС заготовок сечением 175,200 х 11001350 мм из стали 0308 Х 18 Н 10 Т с рабочими скоростями 0,60,7 мамин. Металл в кристаллиэатор подводили через погружной стакан с боковыми выходными отверстиями, стык стакана с промекуточным к: вшом защищали аргоном. В табл.З приведены свойства указанных смесей и результаты их испытания,Из приведенных в табл.З данных следует, что при использовании предложенной смеси (составы ,11) значительно сникактся потери металла на зачистку заготовок, определяемые в основном дефектами типа заворотов корочки, и увеличиваетсч выход высшей группы качества поверхности проката из литых заготовок, определяемый в основном науглероживанием корочки заготовки по следу качания кристаллизатора. Выход за верхнее значение из запрашиваемых пределов восстановителя и никнее графита (состав 1 У) привдит к развитию дефектов типа заворотов корочки и соответственно к увеличению потерь при зачистке. Выход эа нижнее значение восстановителя и верхнее графита (состав У) - приводит к развитию науглероживания заготовки по следу качания и соответственно к снижению выхода высшей группы качества поверхности, Прототип по сравненио с предложением хгзрактериэуется существенно более высокими потерями металла при зачистке (на 1015 кг/т) и меньшим на 1525 ";ь выходом высшей группы качества поверхности,Формула изобретени 1. Шлакообраэующгя смесь, вкл о: ающая графит, фторид кальция топ:.паол .гу,Таблица 2 Продолжение табл. 2 ющее вещество, отходы силикатных грунтовых эмалей с соотношением оксидов кальция и кремния меньше 1 и портландцемент, отл ича юща я ся тем,чтоонадополнительно содержит силикокальций или магнийсо- . 5 держащий материал при следующем соотношении компонентов, мас;Графит 0;5 - 4,0 фторид кальция 21,0-32,0 Теплоизолирующее вещество 2,0 - 6,0 10 Отходы силикатныхгрунтовых эмалей с соотношением оксидов кальцияи кремния меньше 1Портландцемент Силикокальций или магнийсодержащий материал 0,5 - 3,0 2. Смесь по и 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве теплоизолирующего вещества она содержит слюду,3. Смесь по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве теплоизолирующего вещества она содержит перлит.4. Смесь по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве магнийсодержащего материала она содержи г магний,5 Смесь по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве магнийсодержащега материала она содержит сплав магния и алюминия, взятых в соотношении 1:1.ьский комбинат "Пате жгород, ул.Гагарина. 10 каз 2886 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5