RU2017567C1

RU2017567C1 - Heat insulating compound for steel teeming

Info

Publication number: RU2017567C1
Authority: RU
Inventors: К.Г. Носов; С.С. Тильга; Н.М. Омесь; Б.В. Никифоров; Г.А. Макаров; Г.Ф. Боровиков; Л.В. Савранский
Original assignee: Криворожский металлургический комбинат "Криворожсталь" им.В.И.Ленина
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1994-08-15

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: compound is based on boiler fly ash and contains carbon-bearing filler having the form of petroliferous shale. The ratio of the ingredients is as follows (percent by weight) 88 - 92.0 of boiler fly ash and 8.0 - 12.0 of petroliferous shale. The formation of slags having sufficient flowability allows for preventing surface flaws and increasing casting yield. EFFECT: improved heat-insulating properties of the compound, improved slab surface. 2 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к подплавляющимся теплоизолирующим смесям, используемым для разливки стали под слоем шлака и утепления головной части слитка, получаемого разливкой стали в изложницы. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to melting heat insulating mixtures used for casting steel under a layer of slag and warming the head of the ingot obtained by casting steel into molds.

Известны теплоизолирующие шлакообразующие смеси, содержащие в качестве основного ингредиента золу-унос ТЭЦ, а в качестве вещества, регулирующего температуру ее спекания и текучесть (угол внутреннего трения) смеси, - графит или кокс [1 и 2]. Known heat-insulating slag-forming mixtures containing ashes the fly ash of thermal power plants as the main ingredient, and graphite or coke are used as a substance that regulates its sintering temperature and fluidity (angle of internal friction) of the mixture [1 and 2].

Однако такие теплоизолирующие смеси, имеющие в своем составе углеродсодержащие вещества, не обеспечивают высокого качества металла и имеют ограниченное применение. However, such heat-insulating mixtures containing carbon-containing substances do not provide high quality metal and have limited use.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является теплоизолирующая смесь, содержащая 75-85 мас.% золы и 15-25 мас.% графита [3]. Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is a heat insulating mixture containing 75-85 wt.% Ash and 15-25 wt.% Graphite [3].

Однако указанная смесь быстро расплавляется в процессе разливки, что приводит к резкому ухудшению ее тепло- изолирующих свойств, значительному количеству бесполезно затраченного тепла, как следствие этого, появление дефектов на поверхности слитков и невысокий выход годного. Кроме того, к недостаткам известной смеси относятся дефицит и высокая стоимость графита. However, this mixture quickly melts during casting, which leads to a sharp deterioration in its heat-insulating properties, a significant amount of useless heat consumed, as a result of which defects appear on the surface of the ingots and a low yield. In addition, the disadvantages of the known mixture include the shortage and high cost of graphite.

Цель изобретения - повышение качества поверхности слитков, а также выхода годного. The purpose of the invention is to improve the surface quality of the ingots, as well as the yield.

Поставленная цель достигается путем использования шлакообразующей смеси, содержащей золу-унос и в качестве наполнителя - горючие сланцы при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Зола 88-92 Горючие сланцы 8-12
Горючие сланцы представляют собой остаточную породу из группы каустоболитов и состоят из минеральной и органической частей. Органическая часть составляет 48-58 мас. % породы. Удельная высшая теплота сгорания горючих сланцев составляет 8029 кДж/кг.This goal is achieved by using a slag-forming mixture containing fly ash and as a filler - oil shale in the following ratio of ingredients, wt.%: Ash 88-92 Oil shale 8-12
Oil shale is a residual rock from the group of caustobolites and consists of mineral and organic parts. The organic part is 48-58 wt. % breed. The specific higher calorific value of oil shale is 8029 kJ / kg.

Наличие в смеси горючих сланцев частично компенсирует расход тепла на нагрев и расплавление смеси в процессе разливки. The presence of oil shale in the mixture partially compensates for the heat consumption for heating and melting the mixture during the casting process.

Величина компенсации тепла определяется по формуле
q =

, где q - компенсация расхода тепла на расплавление смеси, %;
Q - удельная теплота сгорания горючих сланцев, кДж/кг;
t - температура конца плавления золы-уноса, равная 1300^оС;
208,6 - теплота плавления золы-уноса, кДж/кг;
К - массовая доля сланцев в смеси, %.The amount of heat compensation is determined by the formula
q =

where q is the compensation of heat consumption for melting the mixture,%;
Q is the specific calorific value of oil shale, kJ / kg;
t is the temperature of the end of the melting of fly ash, equal to 1300 ^about ;
208.6 - heat of fusion of fly ash, kJ / kg;
K is the mass fraction of shale in the mixture,%.

Компенсация тепла, расходуемого на нагрев и плавление смеси заявляемого состава, составляет 50 % . Наряду с этим при горении сланцев образуются газообразные продукты горения, что способствует разрыхлению смеси и образующегося огарка и улучшает их теплоизолирующие свойства. Compensation of the heat spent on heating and melting the mixture of the claimed composition is 50%. Along with this, during the combustion of shales, gaseous products of combustion are formed, which contributes to loosening of the mixture and the cinder that forms and improves their heat-insulating properties.

Наличие указанных эффектов способствует повышению тепловой работы смеси с образованием достаточно жидкоподвижного шлака и позволяет повысить качество поверхности слитка и выход годного. The presence of these effects helps to increase the thermal work of the mixture with the formation of a sufficiently fluid-moving slag and improves the quality of the surface of the ingot and the yield.

Оптимальность заявленного соотношения ингредиентов смеси подтверждается тем, что содержание 8-12 мас.% горючих сланцев резко повышает текучесть смеси. Дальнейшее увеличение их содержания до 15 мас.% и выше приводит к горению смеси длинным пламенем с большим пылевыделением. Снижение горючих сланцев в смеси ниже 8 мас.% резко снижает ее текучесть, уменьшает количество выделенного тепла и газообразных продуктов при сгорании сланцев и ухудшает теплоизолирующие свойства смеси. The optimality of the claimed ratio of the ingredients of the mixture is confirmed by the fact that the content of 8-12 wt.% Oil shale sharply increases the fluidity of the mixture. A further increase in their content to 15 wt.% And higher leads to the burning of the mixture in a long flame with high dust emission. The reduction of oil shale in the mixture below 8 wt.% Sharply reduces its fluidity, reduces the amount of heat and gaseous products during the combustion of oil shale and affects the heat-insulating properties of the mixture.

Показатели качества поверхности слитка и выход годного металла с использованием смесей, содержащих различное количество горючих сланцев, приведены в табл.1. Indices of the surface quality of the ingot and the yield of metal using mixtures containing a different amount of oil shale are given in Table 1.

Как следует из табл.1, уменьшение массовой доли горючих сланцев в смеси ниже 8 мас.% ухудшает качество поверхности слитка и снижает выход годного в сравнении с использованием смеси оптимального состава, содержащей 8-12 мас. % горючих сланцев. Увеличение массовой доли горючих сланцев - выше 12 мас.% практически не влияет на показатели качества поверхности слитка и выход годного металла, но при этом резко ухудшаются санитарно-гигиенические условия разливки стали. As follows from table 1, a decrease in the mass fraction of oil shale in the mixture below 8 wt.% Affects the quality of the surface of the ingot and reduces the yield in comparison with the use of a mixture of the optimal composition containing 8-12 wt. % oil shale. An increase in the mass fraction of oil shale, above 12 wt.%, Practically does not affect the quality indicators of the surface of the ingot and the yield of suitable metal, but at the same time the sanitary and hygienic conditions of steel casting are sharply worsened.

П р и м е р. Смесь оптимального состава приготовляют следующим образом. PRI me R. A mixture of the optimal composition is prepared as follows.

Измельченный горючий сланец до фракции класса 2-0 мм тщательно перемешивают в смесителях с золой-уносом ТЭЦ и порциями массой по 7 кг затаривают в бумажные мешки. Смесь применяют как при сифонной разливке стали, так и при разливке сверху. При разливке сифонным способом в слитки массой 12,5 т в количестве 1,2 кг/т укладывается на дно изложницы перед заливкой металла, 1,2 кг/т подается через 2 мин от начала разливки, остаток массой 1,2 кг/т - при наполнении головной части слитка. Общая масса расхода смеси на 1 т стали составляет 3,6 кг. Качественные показатели и выход годного металла, полученных с использованием известной и заявляемой смесей, приведены в табл. 2. The crushed oil shale to a fraction of class 2-0 mm is thoroughly mixed in mixers with fly ash of the thermal power station and packaged in paper bags in 7 kg portions. The mixture is used both for siphon casting of steel and for casting from above. When casting by siphon method, ingots weighing 12.5 tons in the amount of 1.2 kg / t are laid on the bottom of the mold before pouring metal, 1.2 kg / t is supplied 2 minutes after the start of casting, the remainder weighing 1.2 kg / t - when filling the head of the ingot. The total mass flow rate of the mixture per 1 ton of steel is 3.6 kg. Quality indicators and the yield of metal obtained using the known and inventive mixtures are given in table. 2.

Как следует из табл.2, использование предлагаемой теплоизолирующей композиции предлагаемого состава обеспечивает получение более качественного металла слитков в сравнении с использованием известной смеси. При этом обеспечивается и более высокое значение выхода годного. As follows from table 2, the use of the proposed insulating composition of the proposed composition provides a higher quality metal ingots in comparison with the use of the known mixture. At the same time, a higher yield value is also provided.

Таким образом, использование в составе теплоизолирующей смеси горючих сланцев вместо графита значительно улучшает теплоизолируюущие свойства смеси, а образование достаточно жидкоподвижных шлаков предотвращает возникновение поверхностных дефектов, что позволяет повысить выход годного. Кроме того, замена графита в смеси горючими сланцами позволяет снизить себестоимость теплоизолирующей композиции более чем на 40%. Thus, the use of oil shale as a part of a heat-insulating mixture instead of graphite significantly improves the heat-insulating properties of the mixture, and the formation of sufficiently liquid-moving slags prevents the occurrence of surface defects, which makes it possible to increase the yield. In addition, the replacement of graphite in the mixture with oil shale reduces the cost of heat-insulating composition by more than 40%.

Claims

HEAT-INSULATING MIXTURE FOR STEEL Pouring, including fly ash and carbon-containing filler, characterized in that, in order to improve the surface quality of the ingots and yield suitable, the mixture contains combustible shales as a carbon-containing filler in the following ratio of components, wt.%
Fly ash 88 - 92
Oil shale 8 - 12