Шлакоутворювальна суміш для розливу сталі

1. Шлакоутворювальна суміш для розливу сталі, що містить вуглецьутримуючу речовину, плавіковий шпат (флюоритовий концентрат), відвальний марганецьутримуючий шлак, у якого SiО2/CaO+MnO дорівнює 1,3-1,8 (кислий шлак), який відрізняється тим, що додатково містить відвальний марганецьутримуючий шлак, у якого від 28470 шлакоутворювальної суміші, а також поліпшення екології. Зазначений технічний результат досягається тим, що в даній шлакоутворювальній суміші, що містить вуглецьутримуючу речовину, плавіковий шпат (флюоритовий концентрат) і відвальний марганецьутримуючий кислий шлак, у якому SiO2/CaO+MпO складає 1,3-1,8, замість портландцементу містить відвальний мар-ганецьутримуючий основний шлак, у якого SiO2/CaO+MпO складає 0,4-0,7 при наступному кількісному вмісті інгредієнтів, ваг.%: вуглецьутримуюча речовина, яка містить вуглець у суміші 2-20 плавіковий шпат (флюоритовий концентрат) 10-20 відвальний марганецьутримуючий шлак, у якому відношення SiO2/CaO+MпO скла30-45 дає 1,3-1,8 (кислий шлак) відвальний марганецьутримуючий шлак, у якому відношення SiO2/CaO+MпO складає 0,4-0,7 (основний шлак) 30-45, а відношення кислих компонентів суміші (кислий шлак) до основних (основний шлак) складає 0,8-1,25. Використовування відвального марганецьутримуючого шлаку з відношенням SiO2/CaO+MпO= =0,4-0,7 замість портландцементу дозволяє скоротити час формування суміші з 55-60 сек. до 3045 сек., що пов'язано зі збільшуванням вмісту скісів марганцю у даній суміші. Також ускорення шлакоутворювання пов'язано з тим, що температура плавлення марганецьутримуючого шлаку, у якому відношення SiO2/CaO+MпO=0,4-0,7 набагато нижче температури плавлення портландцементу (1220-1250°С и 2000°С відповідно). Низька температура плавлення даної шлакоутворювальної суміші забезпечується також оптимальним відношенням кислого та основного марганецьутримуючих шлаків, яка дорівнює 0,8-1,25. Шлаки з таким складом близькі до евтектичних і мають низьку температуру плавлення. Збільшення у суміші вмісту основного марганецьутримуючого шлака вище 45%, або зменшення нижче 30%, а також збільшення у суміші вмісту кислого марганецьутримуючого шлаку більше 45%, аби зменшення нижче 30% спричиняє підвищення в'язкості і температури плавлення шлаку. Низькі температури плавлення та динамічної в'язкості суміші дозволяють швидко сформувати тонкий гарнісаж між відливаємим зливком та стінкою ізложниці, тим самим поліпшити якість поверхні метала. Рідкий шлак затримує процес утворення окисних кірок на меніску метала внаслідок підвищеної швидкості розчинення вспливаючих неметалевих включень. Саме скорочення часу формування рідкого шлаку при використовуванні суміші даного складу забезпечує позитивний ефект, виявлячючийся у поліпшенні якості поверхні зливка при безперервному розливі з підвищеними швидкостями - 0,8 м/сек. і більше. Вміст вуглецю у суміші від 2 до 20% дозволяє контролювати рідкотекучість шлаку. Вміст вуглецю менш ніж 2% веде до утворення на меніску метала великої кількості шлаку і не забезпечує теплоізо люючих спроможностей суміші. При вмісті більше 20% йде загуснування суміші, а також процес навуглецювання, особливо при розливі низьковуглецевих сталей. Як вуглецьутримуюча речовина можливо застосування не тільки графіту (що в останній час пов'язано з чималими економічними труднощами), але й вугілля, коксу. Правіковий шпат міститься у суміші від 10 до 20% для зниження в'язкості пропонуємого шлаку. Вміст у суміші плавікового шпату нижче 10% не забезпечує потребуємих фізико-хімічних властивостей, а вище 20% веде до росту виділень фтористих сполучень при розливі сталей. Сполуки випробуваних шлакоутворюючих сумішей для розлива сталей надані у табл. 1. В табл. 2 надалі властивості указаних сумішей, в табл. 3, 4 - результати випробуваних сумішей при розливі в зливки та кристалізатори. Як слідує з табл. 3 показники якості метала, розлитого під зазначеними сумішами знаходяться практично на одному різні. Проте, вартість портландцементу використовуваємого у відомої шлакоутворювальної суміші, приблизно у 10 разів вище вартості відвального марганецьутримуючого шлаку (основного) у даній суміші. Таким чином, забезпечено досягнення поставленої мети - зниження вартості шлакоутворювальної суміші та поліпшення екологічної обстановки за рахунок раціонального використовування відвальних шлаків феросплавного виробництва. Із табл. 4 видно, що при безперервному розливі сталі зі швидкістю 0,8 м/сек з використовуванням даної суміші брак по поверховим дефектам зменшується приблизно в 2 рази. Таким чином, забезпечується позитивний ефект - поліпшення якості поверхні - метала при безперервному розливі сталі з підвищеними швидкостями. Приклад конкретного використовування суміші. Дану суміш випробували при розливі сталі, для якої при використовуванні відомих сумішей характерна підвищена відбраковка прокату по поверховим дефектам. Суміші для розливу готували слідуючим чином. Компоненти дробили. Для приготування суміші використовували фракції розміром 1 мм і менше. Потім компоненти у визначеній пропорції засипали у змішувач барабанного типу. Готові суміші розфасовували в паперові пакети (при розливі метала в зливки), або у паперові мішки (при непреривному розливі). Приклад 1. Сталь "20" трубну розливали у зливки масою 7,4 т. Температура метала у стальковші складала 1595±15°С. Питома масова вага розходу шлакоутворювальної суміші складала 2,52,7 кг/т. Результати опитно-промислової плавки наведені у табл. 3. При використовуванні пропонуємої суміші для розливу трубних сталей з умовах тільки одного заводу економічний ефект внаслідок зниження відбраковки метала по поверховим дефектам складає 1,71 грн на 1 т сталі або більше 500000 грн. у рік. Приклад 2. Непреривний розлив сталі різних марок проводили у кристалізатори перерізом 250х1550 мм і 300х1850 мм. Питома масова вага суміші складала 0,8-1,0 кг/т. Результати розливу наведені у табл. 4. При використовуванні пропону 2 28470 ємої суміші при непреривному розливі сталей в умовах тільки одного заводу економічний ефект за рахунок зменшення коштовності шлакоутворюва льної суміші складає 69 грн на 1 т суміші або 140000 грн у рік. 3 15 1,0 1 4 45 41 Відвальний марганецьутримуючий шлак, у якому відношення SiO2/CaO+ +MgO складає 1,3-1,8 Відвальний марганецьутримуючий шлак, у якому відношення SiO2/CaO+ +MgO складає 0,4-0,7 Портландцемент 38 15 2,0 2 35 Плавковий шпат (флюоритовий концентрат) Вуглецева речовина з вмістом вуглецю у суміші Компонент суміші 33 35 12 20 3 30 32 15 25 4 41 42 7,0 10 5 42 33 15 10 6 40 40 15 5,0 7 30 40 23 7,0 8 39 28 18 15 9 40 30 15 15 10 44 42 10 4,0 11 29 48 10 7,0 12 28 36 20 16 13 Номер суміші / Вміст компонентів, % ваг. Сполуки випробувані шлакоутворюючих сумішей для розлива сталей 41 37 15 7,0 14 40 40 13 7,0 15 45 32 16 7,0 16 46 30 12 12 17 20 40 30 10 Прототип Таблиця 1 28470 28470 Таблиця 2 Фізико-хімічні властивості випробуваних шлакоутворювальних сумішей Температура плавления °С Пропонований Прототип 1070-1090 1086-1100 Фізико-хімічні властивості Крайовий кут Час розплава В'язкість при змочування (формування 1500°С спз глинозема при суміші), С 1300°С, град 0,55-0,75 15-30 35-45 0,31-0,80 18-25 55-60 Масова частка MпO, % до 15,0 до 6,0 Таблиця 3 Фізико-хімічні властивості суміші та показники якості метала Фізико-хімічні властивості №№ суміші 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Прототип Температура плавління, °С Масова частка MпO, мас.% 1070 1070 1110 1200 1160 1080 1120 1080 1190 1100 1120 1150 1170 1100 1150 1160 1190 1120 10,25 12,20 10,40 8,92 10,93 12,82 11,30 12,97 8,62 13,84 10,67 10,73 9,20 10,87 10,24 10,13 10,15 5,05 Показники якості меналу Брак проката по поСередній бал по окверховим дефектам, сидам мас.% 1,97 2,62 1,76 1,45 1,78 1,52 1,88 1,79 1,92 2,02 1,73 1,37 1,75 1,22 1,88 1,66 1,94 1,82 1,74 1,50 1,73 1,40 1,90 1,86 1,96 1,92 1,77 1,52 1,82 1,65 1,85 1,90 1,97 2,06 1,89 1,57 Примітка: результат по якості метала, у тому числі поверховості прокату, одержані при розливі "20" трубної сталі у зливки Таблиця 4 Брак по поверхні дефектам при безперервному розливі сталі з швидкістю 0,8 м/сек 2 3 7 10 11 14 Прототип Склад шлакоутворювальної суміші, мас. % Відвальний мар- Відвальний марПлавіковий ганецьутримую- ганецьутримуюВуглецева решпат (флюоричий шлак при чий шлак при човина, ваг. % товий конSiO2/MпO+CaO= SiO2/MпO+CaO= центр.) =1,3-1,8 =0,4-0,7 2,0 15,0 38,0 45,0 20,0 12,0 35,0 33,0 5,0 15,0 40,0 40,0 15,0 15,0 30,0 40,0 4,0 10,0 42,0 44,0 7,0 15,0 37,0 41,0 10,0 30,0 40,0 *20,0 Примітка: * - вміст у шлакоутворювальної суміші портландцементу. 5 Брак прокату по поверховим дефектам, % 0,40 0,48 0,38 0,50 0,32 0,53 0,81 28470 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6