RU2015175C1 - Method of producing slag-forming mixture - Google Patents
Method of producing slag-forming mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2015175C1 RU2015175C1 SU4917143A RU2015175C1 RU 2015175 C1 RU2015175 C1 RU 2015175C1 SU 4917143 A SU4917143 A SU 4917143A RU 2015175 C1 RU2015175 C1 RU 2015175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sco
- slag
- sio
- cryolite
- slurry
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract 4
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 19
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 19
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 12
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims description 7
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 6
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 4
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 239000011020 iolite Substances 0.000 claims 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 claims 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 abstract 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 24
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 22
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- -1 shale Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, конкретно к способам получения шлакообразующих смесей (ШОС) для изоляции зеркала жидкой стали в кристаллизаторе МНЛЗ. The invention relates to metallurgy, and specifically to methods for producing slag-forming mixtures (SCO) for isolating a mirror of liquid steel in a continuous casting mold.
Известны способы получения шлакообразующих смесей для кристаллизаторов МНЛЗ, включающие механическое перемешивание материалов на основе СаО (известь, известняк, цемент), на основе SiO2 и Na2О + К2О (полевой шпат, слюда, перлит и др.), на основе фтора (плавиковый шпат, флюоритовый концентрат и др.), углеродсодержащий материал (графит, древесные опилки и др.) [1], включающий, мас.%: материал на основе СаСО3 + Са(ОН)2 30-45 вспученный перлит 0,1-13 материал на основе СaF2+Na2СО 2-15 кремнезем аморфный с фтором 30-45 унос графита 0,1-15
Указанной смеси присущи недостатки всех механических смесей: низкое качество непрерывнолитого слитка при их применении вследствие расслаивания ШОС на исходные компоненты разного удельного веса и комкование частиц смеси вследствие поглощения влаги из воздуха.Known methods for producing slag-forming mixtures for CCM crystallizers, including mechanical mixing of materials based on CaO (lime, limestone, cement), based on SiO 2 and Na 2 O + K 2 O (feldspar, mica, perlite, etc.), based on fluorine (fluorspar, fluorite concentrate, etc.), carbon-containing material (graphite, sawdust, etc.) [1], including, wt.%: material based on CaCO 3 + Ca (OH) 2 30-45 expanded perlite 0 , 1-13 material based on CaF 2 + Na 2 CO 2-15 amorphous silica with fluorine 30-45 ablation of graphite 0.1-15
The specified mixture has inherent disadvantages of all mechanical mixtures: the low quality of the continuously cast ingot when applied due to the separation of the SCO into the initial components of different specific gravities and clumping of the particles of the mixture due to the absorption of moisture from air.
Известен также способ приготовления ШОС, включающий плавление шлакообразующей основы минеральных компонентов системы CaO - SiO2 - Al2О3 с добавками флюсов из ряда фторидов и соединений щелочных металлов и последующее перемешивание дробленой плавленой основы с газовой сажей и активным углем в количестве 1-4% от всей массы ШОС (заявка Японии 63-57141 от 10.11.88, кл. В 22 D 11/10, Япония). Эта ШОС на плавленой основе имеет более стабильные свойства, так как меньше поглощает влагу и минеральные компоненты оплавлены между собой, однако такой недостаток, как низкое качество непрерывнолитого слитка при ее применении, остается, так как при транспортировке происходит отделение от общей массы углеродистого компонента, ШОС чувствительна к изменению состава по основным компонентам, поскольку ее служебные свойства - вязкость и температура плавления расплава сильно зависят от состава.There is also known a method of preparing SCO, including melting the slag-forming base of the mineral components of the CaO - SiO 2 - Al 2 O 3 system with fluxes from a number of fluorides and alkali metal compounds and the subsequent mixing of the crushed fused base with carbon black and activated carbon in an amount of 1-4% of the entire mass of the SCO (Japanese application 63-57141 dated 10.11.88, class B 22 D 11/10, Japan). This SCO on a fused basis has more stable properties, since it absorbs less moisture and the mineral components are melted together, however, such a drawback as the low quality of the continuously cast ingot during its use remains, since during transportation, the carbon component is separated from the total mass of the SCO sensitive to changes in the composition of the main components, since its service properties - viscosity and melt melting point are highly dependent on the composition.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению получения ШОС является способ получения теплоизолирующей смеси, включающий обжиг лигнина с огнеупорным наполнителем в соотношении 1:0,25 - 2,0 при коэффициенте избытка воздуха α =0,5-0,9 и температуре 400-1200оС, причем в качестве огнеупорного наполнителя используется материал на основе SiО2 - зола ТЭЦ или вспученный перлит (а.с. СССР N 1279743, кл. В 22 D 7/00, 1986).The closest in technical essence and the achieved effect to the invention for producing SCO is a method for producing a heat-insulating mixture, which includes burning lignin with refractory filler in a ratio of 1: 0.25 - 2.0 with an excess air coefficient α = 0.5-0.9 and temperature 400-1200 о С, moreover, a material based on SiО 2 - ashes of thermal power station or expanded perlite (as USSR AS N 1279743, class B 22 D 7/00, 1986) is used as a refractory filler.
Недостатком этого способа является недостаточное количество непрерывнолитой заготовки при применении ШОС, полученной данным способом, вследствие неоптимальных защитно-смазывающих свойств смеси. The disadvantage of this method is the insufficient amount of continuously cast billets when using the SCO obtained by this method, due to the non-optimal protective and lubricating properties of the mixture.
Цель изобретения - повышение качества поверхности непрерывнолитого слитка за счет улучшения жидкоподвижности расплава шлакообразующей смеси. The purpose of the invention is to improve the surface quality of the continuously cast ingot by improving the liquid mobility of the melt of the slag-forming mixture.
В составе минерального наполнителя ШОС дополнительно используется шлам производства криолита при следующем соотношении компонентов, мас.%: шлам производства криолита 40-80 материал на основе SiO2, выбраны 20-60 из группы, содержащей вспученный перлит, полевой шпат, слюда, керамзит, зола ТЭЦ.The SCO mineral filler additionally uses slurry of cryolite production with the following ratio of components, wt.%: Slurry of cryolite production 40-80 material based on SiO 2 , 20-60 selected from the group consisting of expanded perlite, feldspar, mica, expanded clay, ash CHP.
Шлам производства криолита используется в качестве СаО и F-содержащего компонента ШОС и содержит, мас. % : фторсодержащие соединения 10-25 Na2О+К2О 2-5 SiО2 5-15 Са(ОН)2 + СаСО3 Остальное
Шламы производства криолита образуются на различных стадиях многоступенчатого процесса получения криолита, например, на Полевом криолитовом заводе (ПКЗ) Свердловской обл. По компонентному составу они представляют собой совокупность преимущественно промежуточных продуктов и частично конечных и исходных материалов, удаляемых из производственного процесса в качестве отходов в виде шламов мокрой очистки. По внешнему виду в местах накопления эти шламы представляют собой водяную пульпу с содержанием влаги до 45% , во время выдержки на открытом воздухе влажность понижается до 25-35%, шламы приобретают тестообразную консистенцию.The slurry of cryolite production is used as CaO and the F-containing component of the SCO and contains, by weight. %: fluorine-containing compounds 10-25 Na 2 O + K 2 O 2-5 SiO 2 5-15 Ca (OH) 2 + CaCO 3 The rest
Slurries of cryolite production are formed at various stages of the multi-stage cryolite production process, for example, at the Field Cryolite Plant (PKZ) of the Sverdlovsk Region. In terms of component composition, they are a combination of predominantly intermediate products and partially final and starting materials that are removed from the production process as waste in the form of wet sludge. In appearance, in the places of accumulation, these sludges are water pulp with a moisture content of up to 45%, during exposure to open air the humidity drops to 25-35%, and the sludge acquires a pasty consistency.
Совокупность в основном промежуточных продуктов процесса получения криолита определяет не только химический и компонентный составы шламов, но и их своеобразные химические и физические свойства. Это проявляется в том, что добавки к шламу материалов на основе SiО2: вспученный перлит, полевой шпат, керамзит, сланцы, слюда, зола ТЭЦ и др. незначительно влияют на такие важные свойства ШОС, как температуры размягчения, плавления, растекания и вязкость расплавов из этих ШОС. Вероятно объяснение этого заключается в том, что в области высокого содержания F в шламах (в среднем 15%) и наличия большого количества активных СаО - содержащих компонентов, а также низкого содержания Al2О3 (в шламах ПК3 Al2О3 отсутствует), при высоких температурах легко образуются соединения системы СаО-SiO2-Al2O3 -Na2O+K2O, F, которые при широком варьировании содержаний СаО и SiО2 имеют близкие физические свойства.The set of mainly intermediate products of the cryolite production process determines not only the chemical and component compositions of the sludge, but also their peculiar chemical and physical properties. This is manifested in the fact that additives to the sludge based on SiO 2 materials: expanded perlite, feldspar, expanded clay, shale, mica, ash from thermal power plants, etc. insignificantly affect such important properties of SCO as softening, melting, spreading, and viscosity of melts of these SCO. A likely explanation for this is that in the region of high F content in sludges (on average 15%) and the presence of a large amount of active CaO-containing components, as well as low Al 2 O 3 content (in PC3 sludge, Al 2 O 3 is absent), at high temperatures, compounds of the CaO – SiO 2 –Al 2 O 3 –Na 2 O + K 2 O, F system are easily formed, which, with a wide variation in the CaO and SiO 2 contents, have similar physical properties.
Указанные материалы на основе SiО2 имеют близкий химический состав: 50-70% SiО2 10-20% Al2O3 и соответственно близкие физические свойства, поэтому в составе ШОС эти материалы взаимозаменяемы, они могут применяться как отдельно, например, только вспученный перлит, если он обеспечивает достаточное обезвоживание шлама и оптимальную основность, так и в сочетании друг с другом, например, вспученный перлит и полевой шпат, слюда и керамзит и т.д.These materials based on SiO 2 have a close chemical composition: 50-70% SiO 2 10-20% Al 2 O 3 and, accordingly, close physical properties, therefore, these materials are interchangeable in the composition of the SCO, they can be used separately, for example, only expanded perlite if it provides sufficient sludge dehydration and optimum basicity, and in combination with each other, for example, expanded perlite and feldspar, mica and expanded clay, etc.
Для промышленных исследований были приготовлены путем обжига с лигнином минерального наполнителя, содержащего материал на основе SiО2. ШОСы на основе шламов производства криолита ПКЗ, химический состав которых приведен в табл.1.For industrial research, a mineral filler containing SiO 2 -based material was prepared by calcining with lignin. SCOs based on sludge from PKZ cryolite production, the chemical composition of which is given in Table 1.
В качестве одного из материалов на основе SiО2 использован вспученный перлит, выполняющий в данном случае двойное назначение: он не только позволяет получить оптимальный химсостав ШОС на основе шламов ПКЗ, но и выполняет роль минерального водопоглотителя при подготовке шламов из отвалов ПКЗ к использованию. Для получения ШОС предлагаемым способом необязательно иметь сухие исходные компоненты, достаточно, чтобы они имели порошкообразный вид и дозировались без затруднений. Влажные шламы ПКЗ очень трудно сушить из-за их мелкого фракционного состава и соответственно сильного пылевыделения в процессе сушки, а также необходимости утилизации сточных вод. Применение вспученного перлита позволяет без изменения общего количества влаги в смеси шлама с перлитом сделать эту смесь порошкообразной и соответственно транспортабельной. Этим объясняется необходимость предварительного перемешивания шламов производства криолита с материалом на основе SiО2 до смешивания с лигнином. В процессе обжига с лигнином частицы ШОС спекают в частицы 0,1-10 мм и таким образом удается избежать тех сложностей, которые связаны с мелким фракционным составом шламов.Expanded perlite is used as one of the materials based on SiO 2 , which has a dual purpose in this case: it not only allows one to obtain the optimal SCO chemical composition based on SCZ sludge, but also acts as a mineral water absorber in preparing sludge from SCZ dumps for use. To obtain the SCO by the proposed method, it is not necessary to have dry starting components, it is enough that they have a powdery appearance and are dosed without difficulty. Wet sludge of the PKZ is very difficult to dry because of their fine fractional composition and, accordingly, strong dust emission during the drying process, as well as the need to dispose of wastewater. The use of expanded perlite allows, without changing the total amount of moisture in the mixture of sludge and perlite, to make this mixture powdered and accordingly transportable. This explains the need for preliminary mixing of cryolite sludge with SiO 2 -based material before mixing with lignin. In the process of firing with lignin, SCO particles are sintered into particles of 0.1-10 mm and thus the difficulties associated with the fine fractional composition of the sludge can be avoided.
Опытным путем определено минимальное количество вспученного перлита для обезвоживания шламов до транспортабельного состояния - 20% к смеси минеральных компонентов на сухие массы, ниже этого количества приготовить транспортабельную смесь не удается даже при минимальной влажности шламов. Empirically determined the minimum amount of expanded perlite for dewatering sludge to a transportable state - 20% of the mixture of mineral components on a dry basis, below this amount it is not possible to prepare a transportable mixture even with a minimum moisture content of sludge.
Максимальное количество SiО2-содержащих материалов составляет 60%, так как при большем содержании резко увеличивается вязкость расплавов ШОС, увеличивается их температура плавления сверх оптимальных величин (табл.2).The maximum amount of SiO 2 -containing materials is 60%, since with a higher content, the viscosity of the SCO melts sharply increases, their melting temperature increases above optimal values (Table 2).
Совместно со вспученным перлитом целесообразно применять и другие материалы на основе: полевой шпат, слюда, зола ТЭЦ и т.д., так как добавка вспученного перлита сверх необходимого для обезвоживания шламов приводит к пылевыделению избыточного количества перлита при транспортировке и в местах пересыпок минеральной основы ШОС. In conjunction with expanded perlite, it is advisable to use other materials based on: feldspar, mica, ash from thermal power plants, etc., since the addition of expanded perlite in excess of the sludge dehydration required leads to dust emission of excess perlite during transportation and in places of overburden of the SCO mineral base .
Оптимальная добавка материала на основе SiО2 40%, так как при этом обеспечиваются оптимальные служебные свойства ШОС.The optimum addition of material based on SiO 2 is 40%, since this ensures the optimal service properties of the SCO.
Из данных табл.2 следует, что при широком варьировании состава минеральной основы ШОС свойства, определяющие качество ШОС - вязкость и температура плавления практически одинаковы, что определяет высокую стабильность металлургических результатов при применении ШОС на основе шламов ПКЗ. From the data in Table 2 it follows that, with a wide variation in the composition of the SCO mineral base, the properties that determine the quality of the SCO — viscosity and melting point are almost the same, which determines the high stability of metallurgical results when SCO is used based on SCZ sludge.
При содержании шламов в смеси минеральных компонентов ШОС более 80% происходит дальнейшее понижение вязкости и температуры плавления, однако вследствие большого расхода таких ШОС и образования слоя защитного шлака на слитке большой толщины качество поверхности слитков при этом ухудшается, появляются шлаковые включения. When the content of sludge in the mixture of mineral components of the SCO is more than 80%, a further decrease in viscosity and melting point occurs, however, due to the high consumption of such SCO and the formation of a layer of protective slag on an ingot of large thickness, the surface quality of the ingots deteriorates, and slag inclusions appear.
Промышленные испытания ШОС на основе шламов ПКЗ проводились в ККЦ-1 Новолипецкого металлургического комбината. Приготовления смесей проводилось на опытной базе ДМетИ. SCO industrial tests based on PKZ sludge were carried out at KKC-1 of the Novolipetsk Metallurgical Plant. Mixtures were prepared on the experimental basis of DMetI.
Результаты испытаний приведены в табл.3. The test results are shown in table.3.
Из данных табл.3 следует две особенности применения ШОС на основе шламов производства криолита: во-первых, при широком варьировании состава минерального наполнителя ШОС, в пределах оптимальных значений, металлургические результаты близки между собой; во-вторых, эти результаты существенно лучше, чем у смеси прототипа, приготовленной таким же способом, но с другим минеральным наполнителем. Оба эти результата имеют одно объяснение: стабильность физических свойств расплава ШОС при значительном колебании количества шламов производства криолита в составе ШОС. From the data in Table 3, two features of the SCO application on the basis of cryolite production slurries follow: firstly, with a wide variation in the composition of the SCO mineral filler, within optimal values, metallurgical results are close to each other; secondly, these results are significantly better than that of the prototype mixture prepared in the same way, but with a different mineral filler. Both of these results have one explanation: the stability of the physical properties of the SCO melt with a significant fluctuation in the amount of slurry of cryolite production in the SCO.
При присадке ШОС на зеркало металла в кристаллизаторе, а в ряде случаев и при ее транспортировке происходит расслоение компонентов ШОС по удельному весу, легкие компоненты содержат больше углерода и быстрее попадают к стенкам кристаллизатора. В этих случаях важно, чтобы локальные участки ШОС имели близкие физические свойства (вязкость и температуру плавления), что позволяет избежать неравномерности толщины шлаковой пленки по поверхности затвердевающего слитка в кристаллизаторе МНЛЗ и соответственно избежать неравномерности теплоотвода от слитка к кристаллизатору и связанного с этим появления трещин. When SCO is added to the metal mirror in the mold, and in some cases during its transportation, the SCO components are stratified by specific gravity, light components contain more carbon and quickly get to the walls of the mold. In these cases, it is important that the local sections of the SCO have similar physical properties (viscosity and melting temperature), which avoids the non-uniformity of the thickness of the slag film on the surface of the solidifying ingot in the continuous casting mold and, accordingly, the non-uniformity of the heat removal from the ingot to the mold and the occurrence of cracks associated with this.
П р и м е р 1. Для получения ШОС приготавливается смесь шлама производства криолита из отстойников ПКЗ влажностью 25% со вспученным перлитом, добавляемым до получения порошкообразного состояния шлама. Соотношение компонентов составляет 80% шлама и 20% вспученного перлита. Полученная смесь перемешивается с лигнином в соотношении 0,25:1 на сухие массы и обжигается при 400оС и коэффициенте избытка воздуха α =0,9.EXAMPLE 1. To obtain SCO, a slurry mixture is prepared for the production of cryolite from PKZ sumps with a moisture content of 25% with expanded perlite, added to obtain a powdery state of sludge. The ratio of components is 80% sludge and 20% expanded perlite. The resulting mixture was stirred with lignin in a ratio of 0.25: 1 on a dry weight and fired at 400 ° C and the air excess coefficient α = 0,9.
Шлам производства криолита содержит мас.%: F 10; SiO2 15; Na2O+K2O 2; Са(ОН)+СаСО3 83. В указанных условиях получается ШОС состава, мас.%: C 16,2; CaO 37,4; SiO2 17,6; R2O 3,5; F 8,4. При температуре 1300оС вязкость расплава данной ШОС составляет 0,52 Па˙С, интервал плавления 1085-1183оС.Slurry production of cryolite contains wt.%: F 10; SiO 2 15; Na 2 O + K 2 O 2; Ca (OH) + CaCO 3 83. Under these conditions, an SCO composition is obtained, wt.%: C 16.2; CaO 37.4; SiO 2 17.6; R 2 O 3,5; F 8.4. At a temperature of 1300 ° C melt viscosity of the SCO is 0.52 Pa˙S melting interval 1085-1183 ° C.
Применение полученной ШОС при отливке слябов 1440х240 на МНЛЗ со скоростью 0,5 м/мин показало, что поверхность сляба не содержит дефекта, шлаковые включения, пораженность продольными трещинами составляет 70 мм/пм, что в 2 раза ниже, чем при применении ШОС, изготовленной способом-прототипом. The use of the obtained SCO when casting slabs 1440x240 on continuous casting machines at a speed of 0.5 m / min showed that the surface of the slab does not contain a defect, slag inclusions, and longitudinal cracking is 70 mm / pm, which is 2 times lower than when using SCO manufactured prototype method.
П р и м е р 2. ШОС для кристаллизаторов МНЛЗ изготавливается с применением следующих минеральных компонентов, шлам производства криолита влажностью 45% , содержащий, мас. % : F 25; SiO2 5; R2O 5 и CaCО3+Са(ОН)2 65, вспученный перлит в сочетании с полевым шпатом (20 и 40% соответственно). Соотношение шлама и материала на основе SiО2 на сухие массы составляет 40/60.PRI me R 2. SCO for molds CCM is made using the following mineral components, sludge production of cryolite with a humidity of 45%, containing, by weight. %: F 25; SiO 2 5; R 2 O 5 and CaCO 3 + Ca (OH) 2 65, expanded perlite in combination with feldspar (20 and 40%, respectively). The ratio of sludge and material based on SiO 2 on dry weight is 40/60.
Полученная смесь перемешивается с лигнином в соотношении 2:1 на сухие массы и обжигается при 1200оС и коэффициенте избытка воздуха α =0,5.The resulting mixture was stirred with lignin in a ratio of 2: 1 on dry weight and fired at 1200 ° C and the air excess coefficient α = 0,5.
Полученная после обжига ШОС содержит, мас.%: C 10,7; CaO 21,5; SiO2 45,8; R2O 5,3; F 4,9. Данная ШОС имеет интервал плавления 1128-1210оС и вязкость при температуре 1300оС 0,58 Па˙C. При промышленном опробовании ШОС указанного состава произошло улучшение качества поверхности сляба 1440х240 по сравнению с применением ШОС-прототипа за счет уменьшения в 2,3 раза пораженности продольными трещинами (65 и 150 мм/пм сляба соответственно).The SCO obtained after firing contains, wt.%: C 10.7; CaO 21.5; SiO 2 45.8; R 2 O 5.3; F 4.9. This SCO has a melting range of 1128-1210 C and the viscosity at 1300 ° C 0.58 Pa˙C. During industrial testing of the SCO of the specified composition, the surface quality of the slab 1440x240 was improved compared to the use of the SCO prototype due to a 2.3-fold reduction in the incidence of longitudinal cracks (65 and 150 mm / pm slab, respectively).
П р и м е р 3. Для получения ШОС оптимального состава используют шлам производства криолита влажностью 35%, содержащий, мас.%: F 15; SiO2 10 и R2O 3,5; вспученный перлит в сочетании с керамзитом (15-23% соответственно). Соотношение шлама и материалов на основе SiО2 60/40 на сухие массы. Полученная смесь добавляется к лигнину в соотношении 1:1 на сухие массы и обжигается при 800оС и коэффициенте избытка воздуха α =0,7.PRI me R 3. To obtain the SCO optimal composition using slurry production of cryolite with a moisture content of 35%, containing, wt.%: F 15; SiO 2 10 and R 2 O 3,5; expanded perlite in combination with expanded clay (15-23%, respectively). The ratio of sludge and materials based on SiO 2 60/40 on a dry basis. The resulting mixture is added to the lignin in a ratio of 1: 1 on dry weight and fired at 800 ° C and the air excess coefficient α = 0,7.
Полученная после обжига смесь (ШОС) имеет оптимальный состав, мас.%: C 13,9; CaO 31,5; SiO2 30,6; R2O 4,1; F 7,5 и соответственно оптимальные физические свойства: интервал плавления 1060-1158оС и вязкость 0,44 Па˙С при температуре 1300оС.The mixture obtained after firing (SCO) has an optimal composition, wt.%: C 13.9; CaO 31.5; SiO 2 30.6; R 2 O 4.1; F 7.5 and, accordingly, optimal physical properties: melting range 1060-1158 о С and viscosity 0.44 Pa˙С at a temperature of 1300 о С.
При промышленном применении ШОС протяженность продольных трещин на непрерывнолитом слитке снизилась по сравнению со смесью-прототипом в среднем с 150 мм/пм до 45 мм/пм или в 3,1 раза. With the industrial application of the SCO, the length of longitudinal cracks on the continuously cast ingot decreased in comparison with the prototype mixture from an average of 150 mm / pm to 45 mm / pm or 3.1 times.
Claims (1)
Шлам производства криолита 40 - 80
Материал на основе оксида кремния, выбранный из группы, содержащей полевой шпат, вспученный перлит, слюду, керамзит, золу ТЭЦ 20 - 60
2.Способ по п.1, отличающийся тем, что шлам производства криолита имеет следующий состав, мас.%:
Фторсодержащие вещества 20 - 50
Оксид кремния 5 - 15
Оксиды щелочных металлов 1 - 3
Кальцийсодержащие вещества ОстальноеMETHOD FOR PRODUCING SLAG-FORMING MIX mainly for casting steel on continuous casting machines, including mixing lignin with a mineral filler containing silicon-based material in a ratio of 1: 0.25 - 2.0 in terms of dry matter and subsequent calcination at 400 - 1200 o С and the coefficient of excess air α = 0.5 - 0.9, characterized in that, in order to improve the surface quality of the continuously cast ingot by improving the fluid mobility of the melt of slag-forming mixtures, production slurry is additionally introduced into the mineral filler to iolite the following component ratio, wt.%:
Cryolite slurry 40 - 80
Silica-based material selected from the group consisting of feldspar, expanded perlite, mica, expanded clay, ashes of thermal power station 20-60
2. The method according to claim 1, characterized in that the slurry of cryolite production has the following composition, wt.%:
Fluorine-containing substances 20 - 50
Silica 5 - 15
Alkali metal oxides 1 - 3
Calcium-containing substances
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4917143 RU2015175C1 (en) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | Method of producing slag-forming mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4917143 RU2015175C1 (en) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | Method of producing slag-forming mixture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015175C1 true RU2015175C1 (en) | 1994-06-30 |
Family
ID=21563857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4917143 RU2015175C1 (en) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | Method of producing slag-forming mixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2015175C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2175278C1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-10-27 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Slag-forming mixture for continuous casting of steel |
| RU2245756C1 (en) * | 2003-09-09 | 2005-02-10 | ОАО Челябинский металлургический комбинат "МЕЧЕЛ" | Slag forming composition for steel casting |
| RU2434707C2 (en) * | 2007-06-28 | 2011-11-27 | Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. | Crystalliser for continuous casting and method of continuous casting of round billet |
-
1991
- 1991-03-05 RU SU4917143 patent/RU2015175C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1. Патент УЧЧР N 256599, кл. B 22D 11/07, 1968. * |
| 2. Заявка Японии N 03-57141, кл. B 22D 11/10, 1988. * |
| 3. Авторское свидетельство СССР N 1279740, кл. B 22D 7/00, 1986. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2175278C1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-10-27 | ОАО "Нижнетагильский металлургический комбинат" | Slag-forming mixture for continuous casting of steel |
| RU2245756C1 (en) * | 2003-09-09 | 2005-02-10 | ОАО Челябинский металлургический комбинат "МЕЧЕЛ" | Slag forming composition for steel casting |
| RU2434707C2 (en) * | 2007-06-28 | 2011-11-27 | Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. | Crystalliser for continuous casting and method of continuous casting of round billet |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4489022A (en) | Forming coherent refractory masses | |
| EP0475200B1 (en) | Ceramic tile using sludge slag | |
| US4102690A (en) | Powder for continuous casting | |
| CA2067067A1 (en) | Metallurgical fluxes | |
| RU2015175C1 (en) | Method of producing slag-forming mixture | |
| GB2154228A (en) | Composition of matter for use in forming refractory masses in situ | |
| KR100301277B1 (en) | A method of producing filler using electric arc furnace dust fly ash and bottom ash and ascon containing the same | |
| RU2138462C1 (en) | Hall-herult electolyzer cryolite-resistant refractory material | |
| NL8602612A (en) | HYDRAULIC CURING BINDING FOR ROAD CONSTRUCTION AND THE LIKE. | |
| JP2561615B2 (en) | Method for producing complex slag refiner for refining used in out-of-furnace refining | |
| US3949803A (en) | Method of casting molten metal using mold additives | |
| FR2667310A1 (en) | Calcium aluminate-based refractory mix - for mouldings and linings contacting molten aluminium@ | |
| RU2163579C2 (en) | Exothermic refractory mortar | |
| RU2289493C1 (en) | Heat insulation mixture | |
| JPH03198953A (en) | Refractory material for removing inclusions in molten steel | |
| CA2277188A1 (en) | Bonded aggregate composition and binders for the same | |
| SU900946A1 (en) | Slag-forming powdered mixture | |
| JP5193137B2 (en) | Furnace | |
| RU2238169C2 (en) | Composition used at casting construction steels | |
| JP5226415B2 (en) | Powder for continuous casting of steel | |
| JPS5910862B2 (en) | Mold additive for continuous casting | |
| JP3800467B2 (en) | Method for producing stone by melting waste | |
| RU1768348C (en) | Slag-forming mixture | |
| RU1794072C (en) | Charge for refractory materials preparation | |
| RU2118950C1 (en) | Refractory heat-insulating material |