SU1085668A1 - Шлакообразующа смесь дл разливки стали - Google Patents

Abstract

ШЛАКООБРАЗУЩАЯ СМЕСЬ ДПЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ, включающа  алюминиевый порошок, марганцевую руду, жидкое стекло, плавиковый шпат, силикатную глыбу и материал на основе силикокальци , отличающа с  .тем, что, с целью улучшени  качества металла путем повышени  степени глобулизации сульфидных включений , увеличени  выхода годного и снижени  себестоимости, в качестве материала на основе силикокальци  она содержит ферроалюмосиликокальций с содержанием кальци  5-t2 мас.% и алюмини  7-10 мас.% при следующем соi отношении ингредиентов, мас.%: Жидкое стекло5-10 (П Алюминиевый порошок 5-10 Марганцева  руда 15-30 Плавиковый шпат 15-30 Ферроалюмосиликокапьа С ций с содержанием кальци  5-12 мас.% и алюмини  7-10 мас.% 15-25 Силикатна  глыба Остальное 00 ел а 05 00

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к разливке стали под шлаками. Основна  масса спокойной стали разливаетс  с применением теплоизолирующих , изотермических шлакообразующих смесей, которые используютс  в сыпучем виде или в виде брикета с применением в качестве св зуиицего жидкого стекла 5-15 вес.%,Применение теплоизолирующих шлакообразующих смесей обеспечивает увеличение выхода годного и повьшение качества продукции. В р де случаев операции разливки под защитной шлакообразующей смесью совмещаютс  с микролегированием стали высокореакционными элементами, вход щими в состав брикетов и смесей, что обеспечивает изменение морфологии неметаллических включен1 й, строени  слитка и уровн  свойств литого, а также деформированного tl } Известен экзотермический шлакообразующий брикет (смесь) дл  разливки стали С22, содержащий,вес.%: Алюминиевый порошок 4-10 Силикокальций15-25 Марганцева  руда 15-20 Плавиковый щпат 15-20 Силикатна  глыба 20-28 Кальцинированна  сода3-7 Поваренна  соль 2-5 Жидкое стекло10-15 Недостатком указанного экзотерми ческого шлакообразующего брикета  вл етс  вьщеление дыма вследствие содержани  в составе брикета ловаренной соли, котора  разлагаетс  при температурах разливки стали, что ухудшает санитарно-гигиенически услови  труда. Известна также шлакообразующа  / смесь дл  разливки стали З, содер жаща  вес.%: Алюминиевый порошок Силикокальций15-20 Марганцева  руда 15-22 Плавиковый шпат15-25 Жидкое стекло Силикоб ар ий13-35 Силикатна  глыба Остальн При использовании данной смеси отмечена благопри тна  роль бари  как глобул ризатора оксидного и сульфидного включений, что в специфических услови х разливки в защитн среде обеспечивает про вление барие химического сродства к сере и кислороду , растворенных в жидкой стали. Недостатком данной шлакообразующей смеси дл  разливки стали  вл етс  то, что силикобарий относитс  к специфичным и дефицитным ферросплавам и широкого промьгашенного применени  не имеет, поскольку он усваиваетс  и эффективно действует лишь при особых услови х ввода. Известна шлакообразующа  смесь дл  разливки стали , включающа , вес.%: А -порошок 3-10 Wn-руда3-12 Плавиковый шпат 15-28 Сплав окислов 15-30 Натриева  селитра 3-10 С-содержащее вещест во 10-А5 Данна  шлакообразующа  смесь обеспечивает хорошее качество слитка, но не обеспечивает микролегирование металла кальцием и тем самым глобулизации сульфидной фазы. Окислы кальци  и алюмини   вл ютс  прочными химическими соединени ми и их восстановление и переход в жидкую сталь в услови х разливки  вл ютс  невоз- можньти. Наиболее близким по технической сущности .и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  шлакообразующий брикет дл  непрерывной разливки стали t5, содержащий, вес.%: Плавиковый шпат 15-20 Марганцева  руда 15-20 Алюминиевый порошок 4-6 Силикокальций 20-25 Жидкое стекло 10-15 Силикатна  глыба Остальное. Однако известный шлакообразующий брикет оказывает недостаточное модифицирующее действие на металл, вследствие чего в слитке не удаетс  получить неметаллические включени  оптимальной формы, что в конечном счете неблагопри тно вли ет на контактную выносливость изделий, например подшипников качени . Кроме того, слитки склонны к образованию поверхностных дефектов. Их устранение требует зачистки и приводит к потере 0,5% металла . В известных смес х используютс  активные к сере щелочно-земельные элементы, а в качестве средства, обеспечивающего св зывание кислорода стали,  вл етс  порошкообразный или гранулированный алюминий. Однако малый удельный вес (2,7 г/см) и низка  температура плавлени  алюмини ( ) в сравнении со сталью не обеспечивает благопри тных условий перехода алюмини  в жидкий металл и поэтому взаимодействие алюмини  с кислородом локализовано в весьма тонком поверхностном слое. Соответст венно снижаетс  и эффективность использовани  лигатур, содержащих щелочно-земельные элементы, вследствие их частичного расходовани  на образование химических соединений с кислородом. Целью изобретени   вл етс  улучше ние качества металла путем повышени  степени глобулизации сульфидных вклю чений, увеличение выхода годного и снижение себестоимости смеси. Цель достигаетс  тем, что шлакооб разующа  смесь дл  разливки стали, включающа  алюминиевый порошок, марганцевую руду, жидкое стекло, плавик вый шпат, силикатную глыбу и материа на основе силикокальци , в качестве материала на основе силикокальци  со держит ферроалюмосиликокальций с содержанием кальци  5-12 мас.% и алюмини  7-10 мас.% при следующем соотношении ингредиентов,мас.%: Жидкое стекло Алюминиевый порошок Марганцева  руда Плавиковый шпат Ферроалюмосиликокальций с содержанием кальци  512 мас.% и алюмини  7-10 мас.%15-25 Силикатна  глыба Остальное В случае .использовани  смеси в сы пучем состо нии из ее состава следуе исключить жидкое стекло. Ферроалюмосиликокальций (сплав ФАСК) производ т из отходов доменного шлака и его Состав колеблетс  в узких пределах, определ емых технологией производств Соотношение компонентов в сплаве ФАСК следующее,%: кремний 47-52J кальций 5-12) алюминий 7-10; железо остальное. Смесь с содержанием ФАСК свьше 25 мас.% ухудшает услови  разливки (снижаетс  температура шлака, измен етс  в зкость). Ввод ФАСК ниже 15 мас.%.не обеспечивает существенной глобулизации сульфидов. В слу чае применени  в смеси ферроа.шомосш кокальци , в котором содержание каль 1 84 ци  вьпие 12%, cf ReHfe усвоени  кальци  сульфйдйвй фаэой была ниже из-за низкой плотности силикокальци . При Содержании кальци  менее 5% не достигаетс  достаточна  степень глобулизации сульфидных включений. При содержании не больше 10 мас.% происходит слишком быстрое сгорание брикета. При содержании его меньшим 7 мас.% микролегирование не происходит. В состав предлагаемой шлакообразующей экзотермической смеси дЛ  разливки ввод т сплавы железа-а.пюмини -кремни -кальци  (ФАСК) вместо силикокаль-, ци  (КАСИ), что при существенном различии удельных весов (3,4-4,4 и 2,3-2,6 г/см соответственно), а также температур плавлени  (1180-1250 и соответственно) обеспечивает проработку более толстого сло  жидкой стали в контакте с плав щимис  частичками сплава. Сущность изобретени  заключаетс  в более замедленном темпе перехода в металл, усвоени  и реагировани  компонентов сплава, содержащего кальций.и алюминий с-примес ми металла. При его более высоком удельном весе и температуре плавле- ни  по сравнению с силикокальциен сплав обрабатывает большей объем жидкой стали при избирательном взаимодействии алюмини  с кислородом, а кальци  с серой, растворенньми. в стали, что непосредственно сказываетс  на составе, количестве и размере неметаллических включений, их деформируемости, а соответственно и на уровне свойств готовых изделий . Примеры составов шлакообразующей смеси и брикетов представлены в табл.1. Качественна  характеристика металла приведена в табл.2. Как видно из табл.2, применение брикета нового состава со сплавом ФАСК приводит к существенному снижению отбраковки образцов с 40 до 6,7%. Сопоставление проведено на металле одних и тех же 150-тонных плавок стали 10 ГНА при предлагаемом и известном составах брикета. Уменьшение составл ющих активных компонентов не обеспечивает достаточной экзотермичности брикета, и процесс образовани  активного шлака задерживаетс  во времени, а микролегирование

не имеет места. Увеличение доли алюмини  и сплава приводит к быстрому сгоранию брикета и нерациональному расходованию активных составл ющих. Предлагаемый состав шлакообразующей смеси дл  разливки стали обеспечивает более эффективное и избирательное воздействие на включени . активных по отношению к кислороду и сере компонентов, применение активной составл ющей, получаемой из недефицитных и дешевых материалов (доменного шлака и высокозольного каменного угл ) при существенном снижении затрат (себестоимость сплава железа-алюмини -кремни -кальци  (ФАСК) 15-200 в/т, а силикокальци  (КАСИ-30) 430 R/T).

Предложенна  шлакообразующа  смесь кроме хорошей поверхности слитка обеспечивает также микролегирование кальцием и упрочнение сульфидных включ,ений за счет наличи  кальци  в составе включений, Металлографический анализ сульфидных включений в обычном и микролегированном металле показывает, что включени  в обоих случа х имеют характерный размер 5-20 мкм, в микролегированном металле включени  имеют более округлую форму. Экономический эффект от использовани  изобретени  составит 16,019 ,2 тыс.руб. Таблица 1

Прототип (с силикокальцием КАСИ-30)

15

Предлагаема 

33,3

6,7

40,0

Claims (1)

1. ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ, включающая алюминиевый порошок, марганцевую руду, жидкое стекло, плавиковый шпат, силикатную глыбу и материал на основе силикокальция, отличающаяся .тем, что, с целью улучшения качества металла путем повышения степени глобулизации сульфидных включений, увеличения выхода годного и снижения себестоимости, в качестве материала на основе силикокальция она содержит ферроалюмосиликокальций с содержанием кальция 5-12 мас.% и алюминия 7-10 мас.% при следующем со* _β отношении ингредиентов, мас.%: <S

   Жидкое стекло 5-10 Алюминиевый порошок 5-10 Марганцевая руда 15-30 Плавиковый шпат 15-30 Ферроалюмосиликокаль- ций с содержанием кальция 5-12 мас.% и алюминия 7-10 мас.% 15-25 Силикатная глыба Остальное

   SU «η 1085668 >

   1 1085668