[go: up one dir, main page]

RU2062679C1 - Флюс для непрерывной разливки стали в форме сферических гранул и способ ее получения - Google Patents

Флюс для непрерывной разливки стали в форме сферических гранул и способ ее получения Download PDF

Info

Publication number
RU2062679C1
RU2062679C1 SU4789787A RU2062679C1 RU 2062679 C1 RU2062679 C1 RU 2062679C1 SU 4789787 A SU4789787 A SU 4789787A RU 2062679 C1 RU2062679 C1 RU 2062679C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxides
pellets
flux
alkaline earth
alkali
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Л.А. Смирнов
Ю.М. Цикарев
Ю.С. Щекалев
С.З. Афонин
И.Х. Ромазан
Н.Ф. Бахчеев
А.И. Слонин
Ю.Н. Селиванов
В.Д. Киселев
Original Assignee
Научно-экспериментальное предприятие "Уральский научно-исследовательский институт черных металлов"
Магнитогорский металлургический комбинат
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-экспериментальное предприятие "Уральский научно-исследовательский институт черных металлов", Магнитогорский металлургический комбинат filed Critical Научно-экспериментальное предприятие "Уральский научно-исследовательский институт черных металлов"
Priority to SU4789787 priority Critical patent/RU2062679C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2062679C1 publication Critical patent/RU2062679C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Использование: изобретение позволяет получить полые шлакообразующие гранулы для непрерывной разливки стали, мало меняющие свои служебные свойства после длительного хранения. Сущность: флюс содержит компоненты, мас.%: оксиды кремния 28-38; оксиды алюминия 6-14; углерод 4-8; оксиды щелочных металлов 6-15; фториды щелочно-земельных металлов 8-20; кремнефториды щелочно-земельных металлов 0,11-1,2; карбонаты щелочно-земельных металлов 0,3-2,2. Для получения гранул готовят водную суспензию основных и вспомогательных реагентов, затем из этой суспензии получают гранулы, термическая обработка которых производится нагретым до 1600-2400<198>C водородсодержащим газом, подаваемым перпендикулярно оси потока летящих капель в зону формирования полости в гранулах. Это позволит сохранить реакционную способность и механическую прочность гранул при длительном хранении. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретно для теплоизоляции зеркала жидкого металла в процессе непрерывной разливки стали.
Цель изобретения сохранение реакционной способности и механической прочности гранул при длительном хранении.
Поставленная цель достигается тем, что флюс для непрерывной разливки стали, имеющий форму сферических гранул и включающий окислы кальция, кремния, алюминия, щелочных металлов, фториды щелочных (щелочно-земельных) металлов, а также углерод, который при содержании абсорбционной влаги в количестве 0,0005-0,015 г/см3 дополнительно содержит карбонаты и кремнефториды кальция и магния, а флюсующие компоненты взяты в следующем соотношении, мас%
окислы кремния 28-38
окислы алюминия 6-14
углерод 4-8
карбонаты кальция и магния 0,3-2,2
Окислы щелочных металлов 6-15
фториды щелочных или щелочно-земельных металлов 8-20
кремнефториды щелочно-земельных металлов 0,11-1,2
окислы кальция остальное.
Для получения флюса в виде сферических гранул приготавливают водную суспензию основного материала и вспомогательных реагентов, последующее гранулирование и термическую обработку полученных гранул. При термической обработке гранул их обрабатывают нагретым до 1600-2400oС водородсодержащим газом, подавая его на горизонте формирования в каплях газовой полости перпендикулярно оси потока капель.
В составе флюса соотношение компонентов определяет и стабилизирует содержание в нем влаги.
При этом входящие в материале в указанном количестве окислы кремния, кальция и щелочных металлов не только формируют в материале силикатную составляющую, в значительной мере определяющую температуру плавления флюса и его жидкоподвижность. Они, кроме того, способствуют остекловыванию каркаса гранулы, преимущественно внутреннего его слоя, граничающего с малой сферой, что способствует упрочнению полученной гранулы. При этом увеличение окислов кремния в материале выше верхнего заявляемого предела (38%) приводит к появлению в структуре гранул микротрещин, резко снижающих прочность материала. Появление микротрещин наблюдается и при повышении в материале содержания окислов алюминия выше верхнего заявляемого предела (14%). В то же время и снижение концентрации диоксида кремния в материале менее 28% (как впрочем и уменьшение содержания алюминия менее 6%) также нецелесообразно, т.к. стеклофаза в этом случае содержит большее количество окислов кальция и щелочных металлов, уменьшающих ее механическую прочность, и микротрещины распространяются на весь шлаковый слой целой гранулы и приводят к ее разрушению.
Содержащийся в грануле углерод в количестве 3-8 способствует сохранению формы гранулы, в т. ч. и при температурах, когда шлаковая основа гранулы расплавилась и гранула из полой превратилась в сплошную. В значительной мере это вызывано тем, что углерод в заявляемой композиции выталкивается в поверхностный слой сплошной гранулы, препятствуя ее разрушению. При этом преждевременное появление шлаковой "пары" тормозится в том случае, когда концентрация углерода в материале составляет не менее 3% При меньшем содержании углерода в поверхностном слое шлаковой оболочки при ее плавлении наблюдается преждевременное разрушение полых гранул и их слияние, что отрицательно сказывается на показателях разливки стали. В то же время и при повышении содержания углерода в материале выше 8% прочность сплошных гранул, полученных после плавления шлаковой основы, уже не увеличивается, а возрастающее количество углеродсодержащей смеси ухудшает качество поверхности разливаемого металла, приводит к науглероживанию стали. Ограничение содержания фторидов щелочных и щелочно-земельных металлов, выполняющих как и в известном флюсе роль плавня и компонента, стабилизирующего распределение углерода по сечению гранулы, также диктуется необходимостью сохранения ее формы при плавлении шлаковой основы, что достигается в недостаточной степени при содержании фторидов в материале менее 8 и более 30%
Строгое ограничение концентрации абсорбционной влаги в заявляемом материале (0,0005-0,015 г/см3) способствует формированию стабильной минералогической структуры материала, при которой минеральные составляющие не выделяются обособленно, а прирастают друг в друга. Это не только способствует механическому упрочнению гранулы, но и в значительной мере определяет ее способность сохранять свое строение и служебные свойства после длительного хранения. При этом снижение концентрации абсорбционной влаги в материале ниже нижнего заявляемого предела практически не меняет заявляемого свойства, но труднодостижимо. В то же время и повышение содержания абсорбционной влаги более 0,015 г/см3 резко снижает способность гранул длительно сохранять свои служебные свойства, т.к. при этом минеральные составляющие уже обособляются и по их границам происходит со временем накопление напряжений, приводящих, в конечном итоге, к разрушению гранулы.
Заявляемый уровень абсорбционной влаги обеспечивается путем дополнительного введения в сравнительно небольшом количестве (0,3-2,2%) карбонатов кальция и магния, которые, взаимодействуя с окислами кремния и алюминия в присутствии влаги, способствуют уменьшению ее равновесной концентрации, способствуя снижению интенсивности влагопоглощения влаги материалом с течением времени.
С другой стороны, синтезирующиеся в материале предлагаемым способом его получения кремнефториды кальция и магния не только способствуют уменьшению концентрации влаги в материале, но и в значительной степени стабилизируют ее концентрацию, способствуя получению весьма устойчивой минералогической структуры со взаимным прорастанием минеральных составляющих друг в друга, существенно уменьшающих возможность их взаимодействия вследствие значительного снижения активности составляющих его компонентов.
При этом концентрация влагоопределяющих компонентов (карбонатов и кремнефторидов кальция и магния) определенным образом коррелируют с содержанием влаги в материале. Содержание последней почти прямо пропорционально уменьшается по мере повышения этих компонентов в материале. Однако при содержании карбонатов белее 2,2% а кремнефторидов более 1,2% концентрация влаги в материале уже практически не уменьшается далее и находится на уровне 0,0005 г/см3. Однако и снижение содержания этих индикаторов концентрации влаги в материале менее 0,3 и 0,11% соответственно уже заметно уменьшает реакционную способность материала после длительного хранения, что снижает качество материала как товарного продукта и технологического реагента.
Композиция полых гранул получают таким образом, что при операции термической обработки летящий поток капель обрабатывают нагретым до 1600-2400oС водородсодержащим газом, подавая его на горизонте формирования в каплях газовой полости перпендикулярно оси потока капель.
Режим термической обработки гранул тоже приводит к получению полости в обжигаемых гранулах, однако он существенно упрощает известную операцию термической обработки и приводит к получению практически готового продукта для разливки стали. В то же время подача высоконагретого газа на поток капель на горизонте формирования в них полости и направленного перпендикулярно оси потока летящих капель способствует значительной турбулизации потока капель, что в свою очередь не только облегчает формирование полости в грануле, но и повышает теплоотдачу от нагретого газа к грануле. Эти обстоятельства увеличивают долю полых гранул меньшего диаметра в получаемом материале по сравнению с известным решением. В то же время увеличение интенсивности теплообмена между потоком капель и нагретым газом, а также меньший диаметр получаемых капель в совокупности способствуют снижению в последних концентрации абсорбционной влаги. Этому же способствует и наличие в газо- и теплоносителе водорода. Для него коэффициент (и, следовательно, скорость) диффузии на порядок превышает значения коэффициентов диффузии других ионов в тех же средах. Учитывая, в связи с этим, что влага в шлаке преимущественно представлена гидроксилом ОН-, можно предполагать, что в атмосфере, содержащей водород, процесс дегидратации шлаковых капель будет протекать полнее. Этому способствует также и то обстоятельство, что предлагаемый флюс по содержанию в нем основных окислов приближается к шлакам, обладающим максимальной водородпроницаемостью.
Пример 1.
Из 50%-ного водного раствора шлакообразующих компонентов (35% известняка и извести, 20% нефелина, 25% кварца, 15% плавикового шпата и 5% графита) и добавленных к нему 10% водного раствора хлористого кальция в количестве 1% и 10% водного раствора карбоксилметилцеллюлозы и сульфитно-спиртовой барды в количестве 2% приготовили суспензию, которую гранулировали и подавали в реакционную камеру в виде капель. Перпендикулярно потоку летящих капель на уровне формирования в каплях газовой полости подавали сжигаемый, с недостатком водорода природный газ, в факеле которого при температуре 1780oС обнаруживали 6,4% водорода. В турбулентном потоке происходило формирование гранул малого диаметра и их нагрев, дегидратация и минерализация структуры.
Полученный после охлаждения материал в виде полых сфероидов содержит, мас. окислы кремния 32,0; окислы кальция 34,7; окислы алюминия 10,1; фториды кальция 12,0; окислы щелочных металлов 7,3; углерод 5,8; карбонаты кальция и магния 0,8; кремнефториды кальция и магния 0,6.
Концентрация влаги в нем находилась внутри рекомендованного интервала и составляла 0,006 г/см3.
Полученный материал также выдержали 2 месяца в цеховых условиях, после чего вновь определили его насыпной вес, механическую прочность и растекаемость. Насыпной вес составил 0,62 г/см3, растекаемость 300 м, а потери при истирании в барабане 2,7% При разливке стали с использованием этого материала продольных и поперечных трещин не обнаружено, а количество сетчатых трещин составило 0,5%
Наряду с этим были исследованы материалы, полученные при других параметрах способах и составах исходной шихты. Полученные результаты приведены в табл. 1. Здесь же приведены и результаты испытаний способа, взятого за прототип.
Из сравнения данных, приведенных в табл.1, следует, что заявляемый способ позволяет получить материал, чего не достигается при известном способе производства гранулированного материала.
Достигаемый при этом экономический эффект складывается из экономии, получаемой у нас в стране от улучшения качества поверхности слитка, получаемого при разливке стали, уменьшения безвозвратных потерь металла, связанных с зачисткой, снижения себестоимости смесей, а также от появившейся возможности отказаться от ввоза этих смесей из-за рубежа. ТТТ1

Claims (2)

1. Флюс для непрерывной разливки стали в форме сферических гранул, включающий оксиды кальция, кремния, алюминия и щелочных металлов, фториды щелочных или щелочноземельных металлов, углерод, отличающийся тем, что, с целью сохранения реакционной способности и механической прочности гранул при длительном хранении, он дополнительно содержит карбонаты и кремнефториды щелочноземельных металлов при следующем соотношении компонентов, мас.
Оксиды кремния 28-38
Оксиды алюминия 6-14
Углерод 4-8
Карбонаты щелочноземельных металлов 0,3-2,2
Оксиды щелочных металлов 6-15
Фториды щелочных или щелочноземельных металлов 8-20
Кремнефториды щелочноземельных металлов 0,11-1,2
Оксиды кальция Остальное
при этом содержание абсорбционной влаги в нем составляет 0,0005-015 г/см3.
2. Способ получения флюса для непрерывной разливки стали в форме сферических гранул, включающий приготовление водной суспензии из компонентов флюса, гранулирование путем капельного распыления в среде газового теплоносителя, подаваемого в направлении, перпендикулярном потоку капель, и термическую обработку полученных сферических гранул, отличающийся тем, что, с целью сохранения реакционной способности и механической прочности гранул при длительном хранении, в качестве теплоносителя используют нагретый до 1600-2400°С водородсодержащий газ.
SU4789787 1989-11-22 1989-11-22 Флюс для непрерывной разливки стали в форме сферических гранул и способ ее получения RU2062679C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4789787 RU2062679C1 (ru) 1989-11-22 1989-11-22 Флюс для непрерывной разливки стали в форме сферических гранул и способ ее получения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4789787 RU2062679C1 (ru) 1989-11-22 1989-11-22 Флюс для непрерывной разливки стали в форме сферических гранул и способ ее получения

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2062679C1 true RU2062679C1 (ru) 1996-06-27

Family

ID=21495372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4789787 RU2062679C1 (ru) 1989-11-22 1989-11-22 Флюс для непрерывной разливки стали в форме сферических гранул и способ ее получения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2062679C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2271894C1 (ru) * 2004-06-24 2006-03-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ получения гранулированной шлакообразующей смеси
RU2397039C2 (ru) * 2004-05-19 2010-08-20 Метакон Гмбх Способ обработки металлического расплава
RU2464122C1 (ru) * 2011-06-10 2012-10-20 ООО "ОгнеупорТрейдГрупп" Теплоизолирующая терморасширяющаяся смесь

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР по заявке N 4205592/02, В22Д 11/00, 1987. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2397039C2 (ru) * 2004-05-19 2010-08-20 Метакон Гмбх Способ обработки металлического расплава
RU2271894C1 (ru) * 2004-06-24 2006-03-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ получения гранулированной шлакообразующей смеси
RU2464122C1 (ru) * 2011-06-10 2012-10-20 ООО "ОгнеупорТрейдГрупп" Теплоизолирующая терморасширяющаяся смесь

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4102690A (en) Powder for continuous casting
US4364771A (en) Product for the desulphurization of cast irons and steels
US3649249A (en) Continuous casting slag and method of making
EP0007961A1 (en) Desulphurisation of ferrous metals
US4340426A (en) Additives for continuous casting of steel
JPS5994560A (ja) 溶剤組成物及び溶鋼の脱硫方法
RU2062679C1 (ru) Флюс для непрерывной разливки стали в форме сферических гранул и способ ее получения
US5179997A (en) Process for insulating molten steel during continuous casting
US4395282A (en) Desulfurization mixture and process for making it
US4561912A (en) Fluxes for casing metals
US5263534A (en) Exothermic type mold additives for continuous casting
JPH0421730B2 (ru)
US20230278146A1 (en) Multi-component flux
JP3128496B2 (ja) 鋼の連続鋳造用モールドパウダー
CN1311937C (zh) 具有除硫磷功能的钢、铁水聚渣保温覆盖剂
EP0040044A1 (en) Method for the manufacture of desulphurisation agents
NO137280B (no) Fremgangsm}te for raffinering av en st}lsmelte
US4358312A (en) Desulfurizing agent and process for its manufacture
JPH03226341A (ja) 連続鋳造用発熱型モールドパウダー
RU2044594C1 (ru) Теплоизолирующая смесь
RU2192397C2 (ru) Способ получения пористых стекломатериалов из шлаков
KR100415644B1 (ko) 제강용합성플럭스제조방법
US4118463A (en) Preparation of highly alkaline silicates
KR910000006B1 (ko) 주조공정시 용착물의 형성을 방지하는 방법
JPS6379743A (ja) 製鋼スラグの粉化防止剤、その製造方法及びその粉化防止剤を用いた製鋼スラグの処理方法