Шлакоутворююча суміш для обробки металевого розплаву

1 Шлакоутворююча суміш для обробки металевого розплаву, що містить конверторний шлак і легкоплавку складову, яка відрізняється тим, що суміш додатково містить вуглецевий розкиснювач, а як легкоплавка складова використана кам'яновугільна порода при наступному співвідношенні компонентів, мас % вуглецевий розкиснювач 5,0-10,0 кам'яновугільна порода 15,0-25,0 конверторний шлак інше 2 Шлакоутворююча суміш по п 1, яка відрізняється тим, що кам'яновугільна порода має наступне співвідношення компонентів, мас % кремнезем 65,0-80,0 оксиди заліза 7,0-11,0 монооксид кальцію 1,0-2,0 оксиди лужних металів 2,8-3,2 глинозем інше 3 Шлакоутворююча суміш по п 1, яка відрізняється тим, що як вуглецевий розкиснювач використаний термоантрацит, коксик або міксерний графіт Винахід відноситься до галузі металурги, а саме до складів шлакоутворюючих сумішей, що застосовуються для позапічної обробки металевого розплаву Відома шлакоутворююча суміш для рафінування рідкого металу (А с СРСР № 1285016, кл С21С 7/076, опубл 23 0187), що містить шлак сталеплавильного виробництва, кремніймістильний розкислювач у вигляді металевих ВІДХОДІВ виробництва феросиліцію, і в якості роздріджувача шлаку - ставролітовий концентрат, причому компоненти взяті в наступному співвідношенні, мас,% металеві відходи виробництва феросиліцію 18 - 25 ставролітовий концентрат 15-20 шлак сталеплавильного виробництва інше, а металеві відходи феросиліцію мають наступний склад, мас % кремній 35 - 60 кремнезем 8-10 оксиди заліза 0,5 -1,0 глинозем 12-15 вуглець 0,5 -1,0 залізо інше Однак відома суміш має наступні недоліки 1 Подача шлакоутворюючої суміші на дно виливниці не відвертає теплового впливу струменю металевого розплаву на піддон виливниці із-за низької густини суміші у порівнянні з густиною металевого розплаву Пізнє розплавлення суміші ізза наявності в її складі металевої фази, не виключає приварювання крапель на поверхні стінок виливниці і їхнє наступне проникненням в обсяг зливка, що призводить до приварювання зливка до піддону виливниці, до браку по поверхнім дефектам 2 Відома суміш не відвертає гідравлічний удар падаючого струменю металевого розплаву, що призводить до руйнування піддону виливниці і сприяє приварюванню зливка до піддону 3 ХІМІЧНИЙ склад відомої суміші, який включає підвищений зміст оксидів кремнію, заліза і кремнію, а також оксиди кремнію, що утворюються в процесі взаємодії металевого розплаву з утворюваним шлаком перешкоджають процесу десульфурацм, що призводить до зниження якості готової продукції Відома суміш для обробки рідкого металу (А с СРСР № 1325090, кл С21С 7/076, опубл 23 07 87), що містить конвертерний шлак, сплав феросилікомарганецьалюмшію і доломітизоване О 00 ю ю 45580 вапно при наступному співвідношенні компонентів, мас % конвертерний шлак 70 - 85 сплав феросилікомарганецьалюмшій 8-15 доломітизоване вапно 7-15 При обробці відомою сумішшю металевого розплаву в виливниці із-за великого змісту в суміші металевої фази и плавлення відбувається поволі, що призводить до гідравлічного удару, прогару піддону виливниці і приварюванню зливка При цьому краплі, що утворюються від розбризкування металевого розплаву приварюються до стінок виливниці, що призводить до браку по поверхнім дефектам Підвищений зміст оксидів кремнію і заліза в розплавленої суміші перешкоджає десульфурацм металевого розплаву, що призводить до погіршення якості готової продукції Найбільш близькою по технічній суттєвості і результату, що досягається є екзотермічна суміш для рафінування металу в процесі розливки (А с СРСР № 926025, кл С21С 7/076, B22D 7/00, опубл 07 05 82), що містить конвертерний шлак, плавиковий шпат в якості легкоплавкої складової і алюмініймістильну речовину в вигляді пічних шлаків алюмінієвого виробництва при наступному співвідношенні компонентів, вага % конвертерний шлак 60 - 70 пічний шлак алюмінієвого виробництва 10-25 плавиковий шпат 15-20, причому пічний шлак алюмінієвого виробництва має наступний склад, вага % алюміній 15-36 кремній 10-25 карбід кремнію 10-25 глинозем 30-35 монооксид алюмінію інше Суттєвими ознаками відомої суміші, співпадаючими з ознаками винаходу, що заявляється є 1 Конвертерний шлак 2 Легкоплавка складова Однак відома сукупність ознаків не дозволяє досягнути необхідного технічного результату 1 Присутність в суміші плавикового шпату в якості легкоплавкої складової призводить до виділення фторидів при розливу металу, що небажано і погіршує екологічну обстановку Плавиковий шпат підвищує основність утворюваного шлаку і робить його коротким, збільшує поверхні дефекти тому, що при витязі зливка з виливниці шлак заклинює зливок, що вимагає збільшення зусиль при витязі зливка А шлак, що залишився на зливку може призвести до пошкодження поду при нагріванні зливка в колодязі за рахунок його розплавлення і стікання Висока вартість і дефіцит плавикового шпату обмежують використання суміші 2 Наявність в складі суміші пічного шлаку алюмінієвого виробництва різко підвищує температуру плавлення суміші, що призводить до налипання шлаку на стінку виливниці в нижній її частині, порушуючи геометрію зливка і підвищуючи поверхні дефекти Тугоплавкий шлак засмічує донну частину зливка оскільки тверді частки не коагулюються і не спливають догори В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення шлакоутворюючої суміші для обробки металевого розплаву, яка за рахунок зміни складу забезпечує зниження температури плавлення суміші і в'язкості утворюваного шлаку, що дозволяє підвищити якість готової продукції Поставлена задача вирішується тим, що шлакоутворююча суміш для обробки металевого розплаву, що містить конвертерний шлак і легкоплавку складову, згідно винаходу суміш додатково містить вуглецевий розкислювач, а в якості легкоплавкої складової використана кам'яновугільна порода при наступному співвідношенні компонентів, мас % вуглецевий розкислювач 5,0 -10,0 кам'яновугільна порода 15,0 - 25,0 конвертерний шлак інше Доцільно, щоб кам'яновугільна порода мала наступне співвідношення компонентів, мас % кремнезем 65,0 - 80,0 оксиди заліза 7,0 -11,0 монооксид кальцію 1,0 - 2,0 оксиди лужних металів 2,8 - 3,2 глинозем інше Доцільно використання в якості вуглецевого розкислювача термоантрациту, коксику, або міксерного графіту Склад запропонованої суміші призводить до того, що вона має більш низьку температуру плавлення, а при її розплавленні утворюваний шлак має більш низьку в'язкість і являється більш коротким Завдяки цим властивостям на внутрішніх стінках виливниці при розливанні металевого розплаву гарнісажний шар шлаку складає 1 - Змм у порівнянні з використанням шлакоутворюючої суміші по прототипу, де товщина гарнісажу складає 7мм Зниження змісту кам'яновугільної породи нижче 15% призводить до підвищення в'язкості утворюваного шлаку Збільшення змісту кам'яновугільної породи в суміші більш 25% призводить до підвищення температури плавлення суміші і в'язкості утворюваного шлаку Приклад Шлакоутворюючу суміш для обробки металевого розплаву, готували слідуючим чином Конвертерний шлак фракцією не більш 5мм засипали в змішувач, куди додавали вуглецевий матеріал у вигляді термоантрациту фракцією не більш 5мм і кам'яновугільну породу в пилоподібному стані Кам'яновугільна порода мала настуание співвідношення компонентів, мас % кремнезем 66,7, оксиди заліза 7,73, монооксид кальцію 1,07, оксиди лужних металів 2,88, глинозем - інше Отриману після змішування суміш з вологістю не більш 3% вводили на дно виливниці мірною порцією з розрахунку 2 - Зкгл" металевого розплаву При розливанні сталі при попаданні перших порцій металу за рахунок гідравлічного удару відбувається виділення тепла і швидке змішування компонентів суміші і металу, що призводить до швидкої реакції розкислення шлаку і за рахунок екзотермічної реакції до різкого підвищення температури шлакометалевої суміші При цьому шлак не налипає на нижню поверхню виливниці, а повністю закриває дзеркало металу Водночас проводили обробку металевого розплаву в виливниці згідно відомому технічному рішенню В таблиці 1 уявлені склади запропонова 45580 HOI (№ 1 - 3) і відомої (№ 4) сумішей деформації таблетки (її підплавлення і зміни форми) В'язкість утворюваного шлаку визначали на Температуру плавлення суміші вимірювали настанові вібраційним способом В таблиці 2 уявслідуючим чином, Отриману суміш розплавлювалені результати ІСПИТІВ запропонованої (№ 1 - 3) і ли, охолоджували і виробляли таблетку, яку розвідомої (№ 4) сумішей міщували в печі опору і нагрівали Температуру вимірювали термопарою і оцінювали в момент Таблиця 1 Зміст компонентів, мас % № суміші 1 2 3 4 Конвертерний шлак 75 72 70 65 Кам'яновугільна порода 15 20 25 Термоантрацит Плавиковий шпат 10 8 5 17 Шлак алюмінієвого виробництва 18 Таблиця 2 Результати ІСПИТІВ № суміші В'язкість шлаку, пуаз 1 2 3 4 4,5 4,0 3,5 6,0 Неметалеві включення, ваг % 0,0140 0,0135 0,0138 0,0146 Як показали результати ІСПИТІВ запропонована суміш має більш низьку температуру плавлення, а утворюваний шлак більш низьку в'язкість і основність, більш тривалий час знаходиться в рідкіснов'язькому стані, покриваючи стінки виливниці по всій висоті При витязі зливка з виливниці шлак Сірка,% 0,015 0,010 0,015 0,017 Температура плаОсновність шлаку влення суміші, °С 1130 1,5 1010 1,3 950 1,1 1200 2,0 знаходиться в твердо-вязкісному стані, що дозволяє знизити зусилля при витязі зливка з виливниці Запропонована суміш має більш високі рафінуючи властивості по відношенню до сірки і неметалевих включень, підвищуючи якість готової продукції ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71