RU2009236C1 - Protecting material for a copper smelt containing phosphorus - Google Patents
Protecting material for a copper smelt containing phosphorus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009236C1 RU2009236C1 SU5066763A RU2009236C1 RU 2009236 C1 RU2009236 C1 RU 2009236C1 SU 5066763 A SU5066763 A SU 5066763A RU 2009236 C1 RU2009236 C1 RU 2009236C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- containing phosphorus
- protective material
- melt
- casting
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 title claims description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 16
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title description 16
- 239000010949 copper Substances 0.000 title description 16
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 title 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 5
- -1 carbon black Chemical compound 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 14
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 11
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 4
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 3
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к составу защитного материала для расплава меди, содержащей фосфор, и может быть использовано при литье в металлические кристаллизаторы скольжения. The invention relates to metallurgy, in particular to the composition of the protective material for a copper melt containing phosphorus, and can be used in casting in metal molds.
Известно использование в качестве защитного материала для металлического расплава в кристаллизаторе гранулированного углеродного материла с размером частиц ≥50μ, смешанного с 0,5-5% гранулированного носителя. It is known to use granular carbon material with a particle size of ≥50μ mixed with 0.5-5% granular support as a protective material for metal melt in the mold.
Указанный материал предназначен для стабилизации слоя расплавленного шлака на поверхности расплавленной стали и не может быть использован при литье меди, содержащей фосфор, так как оно не обеспечивает требуемых смазочных свойств. The specified material is intended to stabilize the layer of molten slag on the surface of the molten steel and cannot be used when casting copper containing phosphorus, since it does not provide the required lubricating properties.
Известно, что при литье меди и медных сплавов в металлические кристаллизаторы скольжения широкое распространение в качестве защитного материла получила сажа (углерод технический), которая надежно защищает расплав от окисления. It is known that when casting copper and copper alloys into metal slip crystallizers, carbon black (technical carbon), which reliably protects the melt from oxidation, was widely used as a protective material.
Однако, в случае литья меди, содержащей фосфор, под сажей на поверхности слитков наблюдается образование поперечных надрывов и трещин. Кроме того, очень быстро после отливки 1-2 слитков длиной по 5 м происходит износ защитного хромового покрытия рабочих стенок кристаллизаторов. Эти отрицательные явления при применении сажи в качестве защитного материла при литье слитков из меди, содержащей фосфор, связаны с тем, что сажа имеет малую насыпную плотность (0,3-0,4 г/см3). Поэтому сажа нестабильно и неравномерно попадает в зазор между мениском расплава меди, содержащей фосфор, которая отличается повышенной жидкотекучестью, и стенками кристаллизатора.However, in the case of casting copper containing phosphorus, transverse tears and cracks are observed under the soot on the surface of the ingots. In addition, very quickly after casting 1-2 ingots 5 m long, the protective chrome coating of the working walls of the molds deteriorates. These negative effects when using soot as a protective material when casting copper ingots containing phosphorus are associated with the fact that soot has a low bulk density (0.3-0.4 g / cm 3 ). Therefore, carbon black is unstable and unevenly in the gap between the meniscus of a copper melt containing phosphorus, which is characterized by increased fluidity, and the walls of the mold.
Известно также использование в качестве защитного материала при отливке фосфористой меди чешуйчатого графита (графит кристаллический). It is also known to use flake graphite (crystalline graphite) as a protective material when casting phosphorous copper.
Однако, чешуйчатый графит обладает повышенной теплопроводностью по сравнению с сажей, что ведет к образованию грубой складчатости на поверхности медных слитков, а также к относительно быстрому износу защитного хромового покрытия кристаллизатора. However, flake graphite has a higher thermal conductivity compared to soot, which leads to the formation of rough folding on the surface of copper ingots, as well as to relatively rapid wear of the protective chrome coating of the mold.
Использование органического жира при литье слитков меди с фосфором имеет также ряд существенных недостатков, особенно при полунепрерывном методе литья, когда процесс необходимо периодически прерывать. При открытой поверхности расплава в кристаллизаторе жир горит, что затруднят наблюдение за уровнем расплава, а его колебания сопровождаются образованием складчатости на поверхности слитков. В случае закрытия поверхности расплава колпаком и подачи под него защитного газа существенно увеличивается длина дефектных донных и головных частей слитков из-за трудности начала и окончания процесса литья, а также появляются складчатость на поверхности слитка из-за недостаточной теплоизолирующей способности. The use of organic fat when casting copper ingots with phosphorus also has a number of significant drawbacks, especially with the semi-continuous casting method, when the process must be interrupted periodically. When the melt surface is open in the mold, the fat burns, which makes it difficult to monitor the melt level, and its oscillations are accompanied by the formation of folding on the surface of the ingots. In the case of closing the surface of the melt with a cap and supplying a protective gas under it, the length of the defective bottom and head parts of the ingots increases significantly due to the difficulty of starting and ending the casting process, and folding appears on the surface of the ingot due to insufficient heat insulating ability.
Вследствие повышенной жидкотекучести, содержащей фосфор, по сравнению с чистой медью, при литье образуется уменьшенный зазор между мениском расплава и стенкой кристаллизатора, что предъявляет специальные требования к защитному материалу. Защитный материал должен обладать комплексом следующих свойств: иметь хорошую теплоизолирующую способность, создавать восстановительную атмосферу и не допускать проникновение кислорода в медный расплав, иметь хорошие смазывающие свойства и легко проникать в зазор между мениском расплава и стенкой кристаллизатора, быть технологичным при полунепрерывном способе литья. Due to the increased fluidity containing phosphorus, compared with pure copper, a reduced clearance is formed between the meniscus of the melt and the crystallizer wall during casting, which makes special demands on the protective material. The protective material should have a combination of the following properties: have a good heat-insulating ability, create a reducing atmosphere and prevent oxygen from entering the copper melt, have good lubricating properties and easily penetrate the gap between the meniscus of the melt and the crystallizer wall, and be technologically advanced with a semi-continuous casting method.
Наиболее близким к заявляемому защитному материалу является материал, состоящий из углерода технического (сажа), который выбран в качестве прототипа. Closest to the claimed protective material is a material consisting of carbon black (soot), which is selected as a prototype.
Изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в увеличении выхода годного по литью за счет повышения качества поверхности слитков из меди, содержащей фосфор, при одновременном увеличении срока службы кристаллизатора. The invention is aimed at achieving a technical result, which consists in increasing the yield of casting by improving the surface quality of copper ingots containing phosphorus, while increasing the life of the mold.
Указанный технический результат достигается тем, что защитный материал, включающий углерод технический, дополнительно содержит графит кристаллический при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Графит кристаллический 10-45
Углерод технический Остальное.The specified technical result is achieved in that the protective material, including technical carbon, additionally contains crystalline graphite in the following ratio of components, wt. %:
Crystalline graphite 10-45
Technical carbon. The rest.
Введение в состав материала, содержащего углерод технический, 10-45 мас. % графита кристаллического, позволяет при одновременном сохранении теплоизолирующих свойств повысить смазочные свойства защитного материала, что способствует улучшению качества поверхности слитков из меди, содержащей фосфор, и повышению срока службы кристаллизатора. Графит кристаллический в виде тончайших чешуек легко проникает в зазор между мениском расплава и стенкой кристаллизатора при литье меди, содержащей фосфор, и, тем самым, выполняя роль смазки, снижает износ защитного хромового покрытия стенок кристаллизатора, что ведет к увеличению срока службы кристаллизатора. Introduction to the composition of the material containing technical carbon, 10-45 wt. % crystalline graphite, while maintaining thermal insulation properties, to increase the lubricating properties of the protective material, which improves the surface quality of copper ingots containing phosphorus and increases the life of the mold. Crystalline graphite in the form of the thinnest flakes easily penetrates the gap between the meniscus of the melt and the crystallizer wall when casting copper containing phosphorus, and thereby, acting as a lubricant, reduces the wear of the protective chrome coating of the crystallizer walls, which leads to an increase in the life of the crystallizer.
Предлагаемый защитный материал за счет присутствия свободного углерода, который при высокой температуре на поверхности расплава вступает в реакцию с кислородом окружающей атмосферы и связывает его, защищает расплав от окисления. The proposed protective material due to the presence of free carbon, which at high temperature on the surface of the melt reacts with oxygen in the atmosphere and binds it, protects the melt from oxidation.
Углерод технический (сажа), имея малую насыпную плотность (0,3-0,4 г/см3), а также за счет выделяющегося тепла при реакции 2С + О2 = 2СО + Q, обеспечивает хорошую теплоизоляцию поверхности расплава в кристаллизаторе.Technical carbon (soot), having a low bulk density (0.3-0.4 g / cm 3 ), and also due to the heat generated during the reaction 2C + O 2 = 2CO + Q, provides good thermal insulation of the melt surface in the mold.
При содержании графита кристаллического ниже заявляемого нижнего предела теряется эффект его смазывающей способности, что приводит к ухудшению качества поверхности слитков и ускоренному износу защитного хромового покрытия на стенках кристаллизаторов. When the crystalline graphite content is lower than the declared lower limit, the effect of its lubricity is lost, which leads to deterioration of the surface quality of the ingots and accelerated wear of the protective chrome coating on the walls of the molds.
При содержании графита кристаллического выше заявляемого предела ухудшаются теплоизолирующие свойства материала и из-за увеличения теплоотвода с поверхности расплава в кристаллизаторе на поверхности слитка образуются неслитины и волнистость. When the crystalline graphite content is above the claimed limit, the heat-insulating properties of the material deteriorate and due to the increase in heat removal from the melt surface in the mold on the surface of the ingot neslin and waviness are formed.
Примеры предлагаемого защитного материла в сопоставлении с известными материалами приведены в таблице. Examples of the proposed protective material in comparison with known materials are given in the table.
Срок службы кристаллизатора характеризуется количеством отлитых слитков до износа хромового покрытия. The life of the mold is characterized by the number of cast ingots before the wear of the chrome coating.
Из приведенных в таблице данных следует, что выход годного по литью увеличился ≈в 3 раза при одновременном значительном увеличении срока службы кристаллизатора. From the data given in the table it follows that the casting yield increased ≈3 times while significantly increasing the mold service life.
Защитный материал приготавливается следующим образом. Protective material is prepared as follows.
В открытую емкость насыпается углерод технический марки П803 (ГОСТ 7885-86). В эту же емкость добавляется графит кристаллический литейный одной из марок ГЛ1, ГЛ2, ГЛ3 (ГОСТ 5279-74), после чего производится тщательное перемешивание (механическим или ручным способом) до получения однородного состава. Technical grade P803 (GOST 7885-86) is poured into an open container. Crystalline casting graphite of one of the grades GL1, GL2, GL3 (GOST 5279-74) is added to the same container, after which thorough mixing is done (mechanically or manually) until a homogeneous composition is obtained.
Таким образом, заявленный защитный материал обладает необходимым комплексом физико-химических свойств, обеспечивающих получение слитков из меди, содержащей фосфор, с высококачественной поверхностью при одновременном увеличении эксплуатационной стойкости кристаллизатора. (56) Германн Э. Непрерывное литье. М. : Гостехиздат, 1961. Thus, the claimed protective material has the necessary complex of physico-chemical properties, providing the production of copper ingots containing phosphorus, with a high-quality surface while increasing the operational stability of the mold. (56) Hermann E. Continuous Casting. M.: Gostekhizdat, 1961.
Claims (1)
Кристаллический графит 10 - 45
Технический углерод ОстальноеPROTECTIVE MATERIAL FOR COPPER MELT CONTAINING PHOSPHORUS, including carbon black, characterized in that it additionally contains crystalline graphite in the following ratio of components, wt. %:
Crystalline graphite 10 - 45
Carbon Black Else
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5066763 RU2009236C1 (en) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Protecting material for a copper smelt containing phosphorus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5066763 RU2009236C1 (en) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Protecting material for a copper smelt containing phosphorus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009236C1 true RU2009236C1 (en) | 1994-03-15 |
Family
ID=21615395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5066763 RU2009236C1 (en) | 1992-10-08 | 1992-10-08 | Protecting material for a copper smelt containing phosphorus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2009236C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2625925C2 (en) * | 2012-02-13 | 2017-07-19 | Прозимет С.П.А. | Lubricant for continuous casting processes |
-
1992
- 1992-10-08 RU SU5066763 patent/RU2009236C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2625925C2 (en) * | 2012-02-13 | 2017-07-19 | Прозимет С.П.А. | Lubricant for continuous casting processes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU1813113C (en) | Cast iron modifier | |
| CN101340994A (en) | Method for producing aluminum ingot, and protective gas for producing aluminum ingot | |
| KR100205248B1 (en) | How to control and regulate primary nucleation of molten iron | |
| US4930566A (en) | Method for continuous casting of an aluminum-lithium alloy | |
| JP3141187B2 (en) | Powder for continuous casting of steel | |
| RU2009236C1 (en) | Protecting material for a copper smelt containing phosphorus | |
| US4162159A (en) | Cast iron modifier and method of application thereof | |
| US4038067A (en) | Carbon-free casting powder for ingot casting and continuous casting | |
| US1290010A (en) | Process of making castings of rare-earth metals and their alloys. | |
| US4786322A (en) | Magnesium and calcium composite | |
| EP0246356B1 (en) | Method for adding bismuth to steel in a ladle | |
| RU2031969C1 (en) | Master alloy for grinding of aluminium alloy pellet | |
| SU795716A1 (en) | Slag forming mixture | |
| SU1098656A1 (en) | Protection-lubricating mixture for steel teeming | |
| RU2145532C1 (en) | Slag forming mixture for continuous casting of steel | |
| SU620335A1 (en) | Heat-insulating slag-forming mix | |
| SU1133299A1 (en) | Slag forming mix for steel casting into molds | |
| SU1503982A1 (en) | Heat-insulated sand | |
| SU831288A1 (en) | Slag forming mixture | |
| SU1775478A1 (en) | Slag-forming mixture | |
| SU1013095A1 (en) | Flux for continuous casting of cadmium bronze | |
| SU1125092A1 (en) | Heat-insulating mixture for steel teeming | |
| SU1696110A1 (en) | Slag forming mixture | |
| SU667319A1 (en) | Heat-insulation composition for siphon casting of metal | |
| SU1616768A1 (en) | Method of continuous casting of alloyed grades of steel |