RU2243270C1 - Composition of slag-making briquette for steel ladle-to-mold casting - Google Patents
Composition of slag-making briquette for steel ladle-to-mold castingInfo
- Publication number
- RU2243270C1 RU2243270C1 RU2003137283/02A RU2003137283A RU2243270C1 RU 2243270 C1 RU2243270 C1 RU 2243270C1 RU 2003137283/02 A RU2003137283/02 A RU 2003137283/02A RU 2003137283 A RU2003137283 A RU 2003137283A RU 2243270 C1 RU2243270 C1 RU 2243270C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- briquette
- composition
- vermiculite
- briquettes
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 9
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 8
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 3
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000003869 coulometry Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009290 primary effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- -1 silicocalcium Chemical compound 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical class [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к составам брикетов, используемых для шлакообразования при разливке стали в изложницы.The invention relates to metallurgy, and in particular to compositions of briquettes used for slag formation during steel casting into molds.
Известен экзотермический шлакообразующий брикет для разливки стали, содержащий алюминиевый порошок, силикокальций, марганцевую руду, силикатную глыбу, кальцинированную соду, поваренную соль, жидкое стекло [1]. Данный брикет обеспечивает быстрое шлакообразование в начале разливки и высокое качество поверхности слитка. Недостатками данных брикетов является их высокая стоимость и опасность при производстве. Это связано с применением дорогостоящих, склонных к возгоранию порошков алюминия и силикокальция и использованием для производства оборудования во взрывопожаробезопасном исполнении. Поэтому область применения таких брикетов ограничена, и их целесообразно использовать для высоколегированных марок стали и сплавов.Known exothermic slag-forming briquette for casting steel, containing aluminum powder, silicocalcium, manganese ore, silicate block, soda ash, sodium chloride, water glass [1]. This briquette provides fast slag formation at the beginning of casting and high quality of the surface of the ingot. The disadvantages of these briquettes are their high cost and danger in production. This is due to the use of expensive, prone to flammable aluminum and silicocalcium powders and the use of explosion-proof fireproof equipment for the manufacture of equipment. Therefore, the scope of such briquettes is limited, and it is advisable to use them for high-alloy grades of steel and alloys.
Известен брикет для разливки стали на основе лигнина с добавкой отходов бумаги и связки (сульфитно-спиртовая барда) [2]. Недостатком данного брикета является то, что он не содержит шлакообразующих компонентов, ассимилирующих неметаллические включения и образующих защитный шлаковый гарнисаж. Это приводит к загрязнению металла неметаллическими включениями и ухудшению качества поверхности слитка и проката.Known briquette for casting steel based on lignin with the addition of waste paper and bundles (sulphite-alcohol bard) [2]. The disadvantage of this briquette is that it does not contain slag-forming components that assimilate non-metallic inclusions and form a protective slag skull. This leads to contamination of the metal with non-metallic inclusions and deterioration of the surface quality of the ingot and rolled products.
Известна шлакообразующая смесь (ШОС), содержащая следующие компоненты, вес.%: плавиковый шпат 19-53, нефелин 8-38, связующее -силикатную глыбу 8-38 и как армирующий материал древесные опилки 23-37. Компоненты используются в виде порошка и вводятся на дно изложницы в пакетах перед разливкой [3]. Недостатком данного состава является его использование в виде порошка. Это приводит к запутыванию в металле смеси в начале разливки, его загрязнению неметаллическими включениями и ухудшению качества поверхности слитка, в особенности его донной части.Known slag-forming mixture (SCO) containing the following components, wt.%: Fluorspar 19-53, nepheline 8-38, binder-silicate block 8-38 and as a reinforcing material wood sawdust 23-37. The components are used in powder form and are introduced to the bottom of the mold in bags before casting [3]. The disadvantage of this composition is its use in powder form. This leads to entanglement in the metal of the mixture at the beginning of casting, its contamination with non-metallic inclusions and deterioration of the surface quality of the ingot, especially its bottom.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение качества поверхности слитка при минимальных материальных затратах.The problem to which the invention is directed, is to improve the quality of the surface of the ingot with minimal material costs.
Технический результат, который обеспечивает изобретение, состоит в повышение качества поверхности слитка, снижении потерь металла при зачистке поверхности заготовок и в виде дополнительной обрези после прокатки, уменьшении затрат на зачистку.The technical result that the invention provides consists in improving the quality of the surface of the ingot, reducing metal losses during the cleaning of the surface of the workpieces and in the form of additional trim after rolling, reducing the cost of cleaning.
Это достигается тем, что в состав шлакообразующего брикета, содержащего 10-35% флюоритового концентрата, 0-40% нефелинового концентрата, 5-20% армирующего материала и 5-15% связующего, дополнительно вводится 0-10% углеродистого материала и 20-55% доменного шлака, а в качестве армирующего материала введен вермикулит.This is achieved by the fact that in the composition of the slag-forming briquette containing 10-35% fluorite concentrate, 0-40% nepheline concentrate, 5-20% reinforcing material and 5-15% binder, an additional 0-10% carbon material and 20-55 % of blast furnace slag, and vermiculite is introduced as a reinforcing material.
В качестве связующего применяются органические связки.Organic binders are used as a binder.
Экспериментально установлена взаимосвязь между содержанием углеродсодержащего материала, доменного шлака, вермикулита в шлакообразующем брикете и браком по поверхностным дефектам в первом переделе, качеством поверхности получаемых заготовок и количеством дополнительной обрези.The relationship between the content of carbon-containing material, blast furnace slag, vermiculite in the slag-forming briquette and defective surface defects in the first redistribution, the surface quality of the resulting workpieces and the amount of additional trim is experimentally established.
При разливке стали основными функциями шлакообразующей смеси (брикета) является защита металла в изложнице от вторичного окисления и охлаждения, а также поглощение неметаллических включений. При этом смеси (брикеты), как правило, помещаются на дно изложницы перед разливкой.During casting, the main functions of the slag-forming mixture (briquette) are to protect the metal in the mold from secondary oxidation and cooling, as well as the absorption of non-metallic inclusions. In this case, mixtures (briquettes) are usually placed on the bottom of the mold before casting.
Разливка стали с использованием порошкообразной ШОС приводит к запутыванию в металле смеси в начале разливки, загрязнению стали неметаллическими включениями и ухудшению качества поверхности слитка, в особенности его донной части. Применение шлакообразующей смеси в виде брикета устраняет это запутывание.Steel casting using powdered SCO leads to entanglement of the mixture in the metal at the beginning of casting, contamination of the steel with non-metallic inclusions, and deterioration of the surface quality of the ingot, especially its bottom. The use of a slag-forming mixture in the form of a briquette eliminates this entanglement.
Углеродистый материал (аморфный графит) вводится в количестве до 10% для увеличения теплоизолирующих свойств брикета, создания восстановительной атмосферы над металлом и регулирования скорости плавления брикета. При содержании углеродистого материала свыше 10% не достигается требуемая скорость плавления брикета для образования равномерного покрытия на зеркале металла и стенках изложницы.Carbon material (amorphous graphite) is introduced in an amount of up to 10% to increase the heat-insulating properties of the briquette, create a reducing atmosphere above the metal and control the melting rate of the briquette. When the content of the carbon material is more than 10%, the required briquette melting rate is not achieved for the formation of a uniform coating on the metal mirror and the mold walls.
Доменный шлак способствует получению шлакового расплава с необходимыми физико-химическими свойствами и достижению требуемых технологических характеристик, а также имеет низкую стоимость. Экспериментально установлено, что при содержании доменного шлака менее 20% существенно повышается вязкость шлака, что приводит к снижению его ассимиляционной способности к неметаллическим включениям и образованию толстого трудно отделимого шлакового гарнисажа, приводящего к зарастанию стенок изложницы. Это приводит к ухудшению качества поверхности слитка. При содержании более 55% повышается температура плавления брикета, что приводит к снижению скорости шлакообразования и ухудшению качества разливаемого металла.Blast furnace slag contributes to the production of slag melt with the necessary physicochemical properties and the achievement of the required technological characteristics, and also has a low cost. It was experimentally established that when the content of blast furnace slag is less than 20%, the viscosity of the slag significantly increases, which leads to a decrease in its assimilative ability to non-metallic inclusions and the formation of a thick hard separable slag skull, leading to overgrowing of the mold walls. This leads to a deterioration in the surface quality of the ingot. With a content of more than 55%, the melting temperature of the briquette rises, which leads to a decrease in the rate of slag formation and a deterioration in the quality of the cast metal.
При изготовлении брикетов из мелкодисперсных оксидных компонентов для придания прочности в сыром состоянии приходится прикладывать большое усилие прессования. Такие брикеты имеют высокую плотность (до 2,5 г/см3) и большую теплопроводность, что ухудшает их теплоизолирующую способность. Быстро поглощая тепло в начале разливки, они не обеспечивают раннего шлакообразования, однако после прогрева полностью расплавляются и не обеспечивают хорошей теплоизоляции зеркала металла в процессе наполнения слитка. Это приводит к ухудшению качества разливаемого металла.In the manufacture of briquettes from finely dispersed oxide components, a great pressing force has to be applied to give strength in the wet state. Such briquettes have a high density (up to 2.5 g / cm 3 ) and high thermal conductivity, which impairs their heat-insulating ability. Quickly absorbing heat at the beginning of casting, they do not provide early slag formation, however, after heating, they completely melt and do not provide good thermal insulation of the metal mirror during the filling of the ingot. This leads to a deterioration in the quality of the cast metal.
Введение в состав брикетов органических армирующих материалов (опилки, бумага, лигнин) повышает их прочность, улучшает теплоизоляционные свойства брикетов за счет снижения плотности (до 1,0-1,8 г/см3) и выделения тепла при их сгорании, но препятствует процессу шлакообразования из-за значительного газовыделения при их разложении и обугливании, при дефиците кислорода внутри брикета. Это приводит к ухудшению качества поверхности слитка.The introduction of organic reinforcing materials into briquettes (sawdust, paper, lignin) increases their strength, improves the heat-insulating properties of briquettes by reducing the density (to 1.0-1.8 g / cm 3 ) and heat generation during their combustion, but impedes the process slagging due to significant gas evolution during their decomposition and carbonization, with oxygen deficiency inside the briquette. This leads to a deterioration in the surface quality of the ingot.
При введении в состав шлакообразующего брикета вспученного вермикулита происходит снижение плотности брикета до 1,1-1,8 г/см3, что обеспечивает хорошие теплоизолирующие свойства брикета. Частицы вермикулита обладают также армирующим свойством, что обеспечивает достаточную прочность брикета до и после сушки при низкой плотности. Вермикулит является одной из оксидных составляющих ШОС и в отличие от органических рыхлителей не препятствует процессу раннего шлакообразования.When the expanded vermiculite is introduced into the composition of the slag-forming briquette, the density of the briquette decreases to 1.1-1.8 g / cm 3 , which provides good heat-insulating properties of the briquette. Vermiculite particles also have a reinforcing property, which provides sufficient briquette strength before and after drying at low density. Vermiculite is one of the oxide components of the SCO and, unlike organic cultivators, does not interfere with the process of early slag formation.
Вермикулит имеет очень развитую поверхность. При использовании органических связующих (сульфитно-спиртовой барды, патоки, декстрина, КМЦ, ПВС и т.д.), содержащих в своем составе водород, углерод и кислород, они частично располагаются на этой развитой поверхности тонким слоем. Благодаря этому при нагреве до температуры более 300°С происходит быстрая деструкция органических соединений с выделением значительного количества тепла. При этом процесс горения может протекать без доступа кислорода, по аналогии с горением торфа, так как в составе органических соединений присутствует значительное количество кислорода. Выделение значительного количества тепла ускоряет процесс раннего шлакообразования, что улучшает качество поверхности слитка и заготовок после прокатки. При содержании вермикулита менее 5% не обеспечивается достаточная прочность брикета в сыром виде, брикеты становятся нетранспортабельны и механизация процесса изготовления крайне затруднена. Сухие брикеты имеют повышенную плотность и низкую ударную прочность. Содержание вермикулита в брикете более 20% приводит к значительной химической неоднородности состава брикетов в одной партии и связано с существенным различием насыпных плотностей вермикулита и остальных компонентов брикета. Объем вермикулита начинает существенно превышать объем остальных компонентов, что не позволяет обеспечить однородность состава, часть брикетов содержит повышенное количество вермикулита. Это приводит к более позднему шлакообразованию и ухудшению качества металла.Vermiculite has a very developed surface. When using organic binders (sulphite-alcohol stillage, molasses, dextrin, CMC, PVA, etc.) containing hydrogen, carbon and oxygen, they are partially located on this developed surface in a thin layer. Due to this, when heated to a temperature of more than 300 ° C, there is a rapid destruction of organic compounds with the release of a significant amount of heat. In this case, the combustion process can proceed without access of oxygen, by analogy with the combustion of peat, since a significant amount of oxygen is present in the composition of organic compounds. The release of a significant amount of heat accelerates the process of early slag formation, which improves the surface quality of the ingot and billets after rolling. When the vermiculite content is less than 5%, the briquette's raw strength is not sufficient, the briquettes become non-transportable and the mechanization of the manufacturing process is extremely difficult. Dry briquettes have a high density and low impact strength. The content of vermiculite in the briquette of more than 20% leads to a significant chemical heterogeneity of the composition of the briquettes in one batch and is associated with a significant difference in the bulk density of vermiculite and other components of the briquette. The volume of vermiculite begins to significantly exceed the volume of the remaining components, which does not allow to ensure uniformity of composition, part of the briquettes contains an increased amount of vermiculite. This leads to later slag formation and deterioration of the quality of the metal.
Флюоритовый концентрат является источником фтористого кальция, а нефелиновый концентрат - оксидов калия и натрия, которые являются плавнями и оказывают первостепенное влияние на температуру плавления и вязкость образующегося шлака. Соотношение между ними зависит от марки разливаемой стали. При содержании флюоритового концентрата менее 10% существенно повышается вязкость и температура плавления образующего шлака, что не обеспечивает требуемой скорости шлакообразования и ухудшает качество поверхности слитка. Содержание флюоритового концентрата свыше 35% нецелесообразно, так как положительный эффект при этом не достигается, а существенно растет выделение фтористых выделений в атмосферу цеха. При содержании нефелинового концентрата свыше 40% снижается способность шлакового расплава ассимилировать глиноземистые включения, шлак комкуется и поверхность слитка поражается шлаковыми включениями.Fluorite concentrate is a source of calcium fluoride, and nepheline concentrate is a source of potassium and sodium oxides, which are smoothers and have a primary effect on the melting temperature and viscosity of the resulting slag. The ratio between them depends on the grade of cast steel. When the content of fluorite concentrate is less than 10%, the viscosity and melting temperature of the forming slag significantly increase, which does not provide the required rate of slag formation and affects the quality of the surface of the ingot. The content of fluorite concentrate in excess of 35% is impractical, since a positive effect is not achieved, and the release of fluoride emissions into the atmosphere of the workshop significantly increases. When the nepheline concentrate content exceeds 40%, the ability of the slag melt to assimilate aluminous inclusions decreases, the slag crumbles and the surface of the ingot is affected by the slag inclusions.
В таблице приведены составы предложенных испытанных шлакообразующих брикетов (4-10), порошкообразная смесь с добавкой вермикулита (состав 1), а также составы с выходящими за запрашиваемые пределы по содержанию углеродистого материала (12), доменного шлака (13, 14), вермикулита (составы 2, 3, 11), пример 15 - прототип.The table shows the compositions of the proposed tested slag-forming briquettes (4-10), a powder mixture with the addition of vermiculite (composition 1), as well as compositions that go beyond the requested limits for the content of carbon material (12), blast furnace slag (13, 14), vermiculite ( compositions 2, 3, 11), example 15 is a prototype.
Конкретный пример изготовления смесей. Все материалы просушивались при температуре 150-300°С до влажности менее 0,5%. Вермикулит подвергался обжигу при температуре не менее 750°С. Затем они загружались в расходные бункера и после взвешивания подавались в смеситель, где перемешивались в течение 25-30 мин. Оптимальное время перемешивания было определено путем последовательного отбора проб через одинаковые промежутки времени 5 мин до момента стабилизации химического состава шлакообразующей смеси. После этого вводилась органическая связка в виде водного раствора сульфидно-спиртовой барды, смесь дополнительно перемешивалась в течение 20 мин до получения однородной консистенции. Опыты показали, что расход связки должен составлять 5-15%. При снижении расхода связки менее 5% не обеспечивается транспортабельность брикетов в сыром состоянии. В повышении расхода выше 15% нет необходимости, так как это вызывает лишь дополнительное газовыделение. Из формовочной массы изготавливались брикеты толщиной 35-40 мм, которые сушились в печи при температуре 170±10°С до содержания влаги не более 1%. Брикеты загружались перед разливкой на дно изложницы исходя из расхода 1,8-2,2 кг/т.A specific example of the manufacture of mixtures. All materials were dried at a temperature of 150-300 ° C to a moisture content of less than 0.5%. Vermiculite was fired at a temperature of at least 750 ° C. Then they were loaded into consumable bins and after weighing were fed into the mixer, where they were mixed for 25-30 minutes. The optimal mixing time was determined by sequential sampling at regular intervals of 5 minutes until the stabilization of the chemical composition of the slag-forming mixture. After this, an organic binder was introduced in the form of an aqueous solution of sulphide-alcohol stillage, the mixture was additionally mixed for 20 minutes until a homogeneous consistency was obtained. The experiments showed that the ligament consumption should be 5-15%. With a reduction in binder consumption of less than 5%, briquettes in a wet state are not transportable. There is no need to increase the flow rate above 15%, since this causes only additional gas evolution. Briquettes 35–40 mm thick were made from the molding material, which were dried in an oven at a temperature of 170 ± 10 ° С until the moisture content was not more than 1%. Briquettes were loaded before casting to the bottom of the mold based on a flow rate of 1.8-2.2 kg / t.
Содержание углерода в смеси определяли кулонометрическим методом на куломатике АН 7529 (аттестат ХК 235-98), фтора - пирогидролизным методом (аттестат ХК 180-95), остальных элементов - рентгеноспектральным методом на анализаторе СРМ 25.The carbon content in the mixture was determined by the coulometric method on the AN 7529 kulomatik (certificate XK 235-98), fluorine by the pyrohydrolysis method (certificate XK 180-95), and the remaining elements by the X-ray spectral method on a CPM 25 analyzer.
Брикеты (смеси), приведенные в таблице, использовались при разливке конструкционных легированных марок стали в слитки сифонным способом. Из приведенных данных следует, что при использовании предложенных составов брикетов (составы 4-10) значительно снижается брак по поверхности, уменьшается количество заготовок после прокатки с III и IV группами поверхности, требующих большей зачистки поверхности (до 100%), сокращаются потери металла, связанные с дополнительной обрезью. Выход за верхний предел по содержанию углеродистого материала (12) приводит к значительному снижению скорости шлакообразования (остаток брикета после заполнения 6-тонной изложницы более 25%) и ухудшению качества металла. Выход за верхний предел по содержанию доменного шлака (13) приводит к повышению температуры плавления брикета, что снижает скорость шлакообразования (остаток брикета после заполнения 6-тонной изложницы более 25%) и ухудшает качество металла. При выходе за нижний предел по содержанию доменного шлака (14) существенно повышается вязкость шлака, что приводит к снижению его ассимиляционной способности к неметаллическим включениям и образованию толстого трудно отделимого шлакового гарнисажа, приводящего к зарастанию стенок изложницы. Это приводит к ухудшению качества разливаемого металла. Выход за верхний предел по содержанию вермикулита (состав 11) приводит к значительной химической неоднородности состава брикетов в одной партии и связано с существенным различием насыпных плотностей вермикулита и остальных компонентов брикета. Например, содержание фтор иона в пределах одной партии может колебаться в пределах до 5% (абсолютных). Объем вермикулита начинает существенно превышать объем остальных компонентов, что не позволяет обеспечить однородность состава, часть брикетов содержит повышенное количество вермикулита. Это приводит к более позднему шлакообразованию и ухудшению качества металла. Выход за нижние пределы по содержанию вермикулита (составы 2, 3) не обеспечивает достаточную прочность брикета в сыром виде, брикеты становятся нетранспортабельны, и механизация процесса изготовления крайне затруднена. Сухие брикеты имеют повышенную плотность и низкую ударную прочность. Это приводит к снижению теплоизолирующего действия брикетов, замедлению раннего шлакообразования и загрязнению металла разрушившимися фрагментами брикета, что увеличивает брак по поверхности в I переделе, количество некачественных заготовок с III, IV группами поверхности и дополнительной обрезью. Пример 1, который имеет заявленный состав, но используется в виде порошка, характеризуется более высоким уровнем брака по поверхности, количеством некачественных заготовок с III, IV группами поверхности и дополнительной обрези. Прототип (состав 15) имеет низкую скорость шлакообразования (остаток брикета после заполнения 6-тонной изложницы более 25%) и более высокий уровень брака.The briquettes (mixtures) shown in the table were used in casting structural alloyed steel grades into ingots by the siphon method. From the above data it follows that when using the proposed briquette compositions (compositions 4-10), surface rejects are significantly reduced, the number of workpieces after rolling with III and IV surface groups, requiring a greater surface cleaning, is reduced (up to 100%), metal losses associated with with extra trim. Going beyond the upper limit on the content of carbon material (12) leads to a significant decrease in the rate of slag formation (the remainder of the briquette after filling a 6-ton mold more than 25%) and a deterioration in the quality of the metal. Going beyond the upper limit on the content of blast furnace slag (13) leads to an increase in the melting temperature of the briquette, which reduces the rate of slag formation (the remainder of the briquette after filling the 6-ton mold more than 25%) and degrades the quality of the metal. When going beyond the lower limit in the content of blast furnace slag (14), the slag viscosity increases significantly, which leads to a decrease in its assimilative ability to non-metallic inclusions and the formation of a thick hard separable slag skull, which leads to overgrowing of the mold walls. This leads to a deterioration in the quality of the cast metal. Going beyond the upper limit for vermiculite content (composition 11) leads to a significant chemical heterogeneity of the composition of briquettes in one batch and is associated with a significant difference in the bulk densities of vermiculite and other components of the briquette. For example, the content of fluorine ion within one batch can vary up to 5% (absolute). The volume of vermiculite begins to significantly exceed the volume of the remaining components, which does not allow to ensure uniformity of composition, part of the briquettes contains an increased amount of vermiculite. This leads to later slag formation and deterioration of the quality of the metal. Going beyond the lower limits on the vermiculite content (compositions 2, 3) does not provide sufficient strength of the briquette in its raw form, the briquettes become non-transportable, and the mechanization of the manufacturing process is extremely difficult. Dry briquettes have a high density and low impact strength. This leads to a decrease in the heat-insulating effect of briquettes, a slowdown in early slag formation and metal contamination with destroyed fragments of the briquette, which increases the surface rejection in redistribution I, the number of low-quality billets with III, IV surface groups and additional trimmings. Example 1, which has the claimed composition, but is used in the form of a powder, is characterized by a higher level of rejects on the surface, the number of low-quality workpieces with III, IV surface groups and additional trimmings. The prototype (composition 15) has a low slag formation rate (the remainder of the briquette after filling the 6-ton mold with more than 25%) and a higher level of rejection.
Таким образом, разработанный состав шлакообразующего брикета обеспечивает высокое качество поверхности слитка, снижение брака по поверхности, уменьшение количества некачественных заготовок с III, IV группами поверхности и дополнительной обрезью за счет введения в его состав до 10% углеродистого материла, 20-55% доменного шлака и применения в качестве армирующего материала вермикулита в количестве 5-20%.Thus, the developed composition of the slag-forming briquette provides high quality of the surface of the ingot, reduction of rejects on the surface, reduction in the number of low-quality billets with III, IV surface groups and additional trimmings due to the introduction of up to 10% carbon material, 20-55% of blast furnace slag and application as a reinforcing material of vermiculite in an amount of 5-20%.
Источники информацииSources of information
1. А.с. СССР №387780, кл. В 22 D 7/00, 1978, бюл. №21, 1980 г.1. A.S. USSR No. 387780, class B 22 D 7/00, 1978, bull. No. 21, 1980
2. А.с. СССР №743777, кл. В 22 D 7/12, 1978, бюл. №24, 1980 г.2. A.S. USSR No. 743777, cl. B 22 D 7/12, 1978, bull. No. 24, 1980
3. А.с. СССР №471391, кл. С 21 с 5/54, 1972, бюл. №19, 1975 г.3. A.S. USSR No. 471391, class S 21 5/54, 1972, bull. No. 19, 1975
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003137283/02A RU2243270C1 (en) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | Composition of slag-making briquette for steel ladle-to-mold casting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003137283/02A RU2243270C1 (en) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | Composition of slag-making briquette for steel ladle-to-mold casting |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2243270C1 true RU2243270C1 (en) | 2004-12-27 |
Family
ID=34388738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003137283/02A RU2243270C1 (en) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | Composition of slag-making briquette for steel ladle-to-mold casting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2243270C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2398029C2 (en) * | 2007-12-27 | 2010-08-27 | ОАО Челябинский металлургический комбинат | Procedure for production of briquettes out of industrial dispersed ferroalloys |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1484258A (en) * | 1973-11-27 | 1977-09-01 | Foseco Int | Flux composition for desulphurising molten metal |
| US6143050A (en) * | 1999-06-09 | 2000-11-07 | W. R. Grace & Co.- Conn. | Modifying slag for smelting steel in electric arc furnaces |
| RU2176273C2 (en) * | 2000-01-10 | 2001-11-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Slag mixture for treating steel in ladle |
-
2003
- 2003-12-24 RU RU2003137283/02A patent/RU2243270C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1484258A (en) * | 1973-11-27 | 1977-09-01 | Foseco Int | Flux composition for desulphurising molten metal |
| US6143050A (en) * | 1999-06-09 | 2000-11-07 | W. R. Grace & Co.- Conn. | Modifying slag for smelting steel in electric arc furnaces |
| RU2176273C2 (en) * | 2000-01-10 | 2001-11-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Slag mixture for treating steel in ladle |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2398029C2 (en) * | 2007-12-27 | 2010-08-27 | ОАО Челябинский металлургический комбинат | Procedure for production of briquettes out of industrial dispersed ferroalloys |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112014017695B1 (en) | PROCESS FOR PRELIMINARY CAST IRON TREATMENT | |
| EP0682717A1 (en) | A slag defoaming composite | |
| CN1327994C (en) | Heat preservation agent in use for molded casting, and producing technique | |
| RU2298041C2 (en) | Burden for covering slag, method for producing and using it | |
| KR101839399B1 (en) | Sodium based briquette with high efficiency of de-p and de-s simultaneously and manufacturing method thereof | |
| JPH0152446B2 (en) | ||
| Peng et al. | MgAl2O4–C refractories with balanced properties for a delivery device used in the double-roll thin strip continuous casting | |
| CN102706147A (en) | Alumina crucible provided with slag hole and used for producing high-purity intermediate alloy by using perrin process, and preparation process thereof | |
| RU2243270C1 (en) | Composition of slag-making briquette for steel ladle-to-mold casting | |
| US2363371A (en) | Process of forming briquettes, bricks, or solid agglomerates | |
| RU2464122C1 (en) | Heat-insulating expandable mix | |
| US6132574A (en) | Bottom lining for electrolytic cells and process for its manufacture | |
| CN110039012B (en) | A kind of cast steel riser covering agent and its preparation and use method | |
| RU2084309C1 (en) | Exothermic mixture for heating head part of ingot | |
| JP2628593B2 (en) | Modifier for preventing collapse and weathering of steelmaking reduced slag and method of preventing collapse and weathering of steelmaking reduced slag | |
| JP4639943B2 (en) | Hot metal desulfurization method | |
| CN119822793B (en) | Zero-carbon and sulfur-free magnesium repair material based on crystal water flow promotion and its sintering performance control method | |
| RU2284876C1 (en) | Exothermic mixture for heating of ingot head part during pouring of steels and alloys | |
| JP2014047377A (en) | Foaming phenomenon depressor | |
| BR102024007094A2 (en) | Manganese and aluminum briquettes and their uses. | |
| CN111331092B (en) | Preparation method of metallurgical exothermic agent for continuous casting tailing blank | |
| JPH07323350A (en) | Casting heat retaining agent | |
| RU2704872C1 (en) | Charge for production of ferrosilicon | |
| SU1720794A1 (en) | Heat insulating slag-forming mixture for casting metal | |
| AU677632B2 (en) | A slag defoaming composite |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121225 |