[go: up one dir, main page]

RU2574903C2 - Slag-forming mixture to protect steel in intermediate ladle - Google Patents

Slag-forming mixture to protect steel in intermediate ladle Download PDF

Info

Publication number
RU2574903C2
RU2574903C2 RU2013154522/02A RU2013154522A RU2574903C2 RU 2574903 C2 RU2574903 C2 RU 2574903C2 RU 2013154522/02 A RU2013154522/02 A RU 2013154522/02A RU 2013154522 A RU2013154522 A RU 2013154522A RU 2574903 C2 RU2574903 C2 RU 2574903C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slag
mixture
intermediate ladle
forming mixture
content
Prior art date
Application number
RU2013154522/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013154522A (en
Inventor
Александр Валентинович Куклев
Андрей Михайлович Топтыгин
Илья Владимирович Лебедев
Александр Федорович Копылов
Дмитрий Владиславович Бурков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Корад"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Корад" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Корад"
Priority to RU2013154522/02A priority Critical patent/RU2574903C2/en
Publication of RU2013154522A publication Critical patent/RU2013154522A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2574903C2 publication Critical patent/RU2574903C2/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: proposed slag-forming mixture contains in wt %: Portland cement 40-50, material based on silicon oxide 30-38, technical sodium carbonate 10-18, rice shell 4-10.
EFFECT: increased assimilation from steel of the alumina inclusions, reduced erosion of lining of the intermediate ladle and locks, reduced heat losses.
2 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам шлакообразующих смесей, используемым для теплоизоляции и рафинирования металла в промежуточном ковше в процессе непрерывной разливки стали.The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to compositions of slag-forming mixtures used for thermal insulation and refining of metal in an intermediate ladle during continuous casting of steel.

Известна теплоизолирующая смесь для защиты и теплоизоляции металла в промежуточном и сталеразливочном ковшах [1], содержащая:Known heat-insulating mixture for the protection and thermal insulation of metal in the intermediate and steel pouring ladles [1], containing:

- рисовую лузгу - 4-20 мас.%;- rice husk - 4-20 wt.%;

- углеродсодержащий материал - 1-20 мас.%;- carbon-containing material - 1-20 wt.%;

- золу ТЭС углей Подмосковного месторождения - 7-10 мас.%.- ash TPP of coal near Moscow deposits - 7-10 wt.%.

Дополнительно содержащая кварц молотый в количестве 5-15 мас.% и имеющая следующий химический состав, мас.%: Al2О3≥20, CaO≤10, Na2O+K2O≤1, FeO≤6, SiO2 - остальное. Данный патент выбран в качестве аналога.Additionally containing ground quartz in an amount of 5-15 wt.% And having the following chemical composition, wt.%: Al 2 O 3 ≥20, CaO≤10, Na 2 O + K 2 O≤1, FeO≤6, SiO 2 - rest. This patent is selected as an analogue.

Недостатками указанной смеси являются ее недостаточные рафинирующие свойства, а также высокое содержание рисовой лузги, которая при подаче смеси на зеркало металла в промежуточном ковше интенсивно выгорает, что может привести к повреждению резиновых шлангов гидропривода шиберного затвора и, как следствие, серьезной аварии.The disadvantages of this mixture are its insufficient refining properties, as well as the high content of rice husk, which, when the mixture is fed to the metal mirror in the tundish, burns out intensively, which can lead to damage to the rubber hoses of the slide gate hydraulic drive and, as a result, a serious accident.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является шлакообразующая смесь для теплоизоляции и рафинирования металла в промежуточном ковше [2], содержащая:Closest to the technical nature of the claimed invention is a slag-forming mixture for thermal insulation and refining of metal in an intermediate ladle [2], containing:

Углеродсодержащий материал - 2-10%;Carbon-containing material - 2-10%;

Фторсодержащий материал - 10-20%;Fluorine-containing material - 10-20%;

Материал на основе окислов кремния - 10-25%;Material based on silicon oxides - 10-25%;

Цемент - остальное.Cement is the rest.

Недостатками указанной смеси являются недостаточные рафинирующие свойства, повышенная агрессивность к футеровке, выделение повышенного количества фтора в атмосферу при ее использовании, а также науглероживание металла.The disadvantages of this mixture are insufficient refining properties, increased aggressiveness to the lining, the release of an increased amount of fluorine into the atmosphere during its use, as well as carburization of the metal.

Технический результат при использовании предлагаемого изобретения заключается в следующем:The technical result when using the invention is as follows:

- снижение загрязненности стали неметаллическими включениями за счет повышения ассимилирующей способности смеси;- reduction of steel contamination by non-metallic inclusions by increasing the assimilative ability of the mixture;

- снижение износа рабочего слоя футеровки промежуточного ковша;- reduced wear of the working layer of the lining of the intermediate bucket;

- уменьшение падения температуры стали в промежуточном ковше за счет повышения теплоизолирующей способности смеси;- reducing the temperature drop of steel in the intermediate ladle by increasing the heat-insulating ability of the mixture;

- отсутствие науглероживания металла при непрерывной разливке особонизкоуглеродистых сталей;- lack of carburization of the metal during continuous casting of especially low carbon steels;

- отсутствие вредных для здоровья персонала летучих соединений фтора в воздухе рабочей зоны.- the absence of volatile fluorine compounds harmful to the health of personnel in the air of the working area.

Для достижения этого предлагается шлакообразующая смесь для теплоизоляции и рафинирования металла в промежуточном ковше, содержащая портландцемент, материал на основе окислов кремния и рисовую лузгу отличается тем, что в качестве легкоплавкой добавки используют соду техническую кальцинированную, а в качестве материала на основе окислов кремния применяют кварц пылевидный или формовочный песок при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:To achieve this, a slag-forming mixture for thermal insulation and refining of a metal in an intermediate ladle is proposed, containing Portland cement, a material based on silicon oxides and rice husk, characterized in that technical soda ash is used as a low-melting additive, and pulverized quartz is used as a material based on silicon oxides. or molding sand in the following ratio of ingredients, wt.%:

ПортландцементPortland cement 40-5040-50 Материал на основе окислов кремнияSilicon Oxide Material 30-3830-38 Рисовая лузгаRice husk 4-104-10 Сода техническая кальцинированнаяSoda ash technical 10-1810-18

Причем обеспечивается следующий химический состав, мас.%:Moreover, the following chemical composition is provided, wt.%:

CaOCao SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 MgOMgO Na2ONa 2 O CO2 CO 2 27,0-32,027.0-32.0 43,0-48,043.0-48.0 ≤5,0≤5.0 ≤4,0≤ 4.0 7,0-11,07.0-11.0 5,0-8,05.0-8.0

Портландцемент марок 400 или 500 по ГОСТ 10178-85 вводится в состав смеси как основа, обладающая стабильным химическим составом. Кроме того, цемент является предварительно спеченным материалом, обладающим химической однородностью, что обеспечивает, во-первых, возможность с помощью добавок выходить на любой требуемый химический состав, и, во-вторых, его наличие в смеси способствует ее более быстрому проплавлению. Нижний предел содержания портландцемента обусловлен снижением его описанного выше положительного влияния на свойства смеси. Верхний предел содержания портландцемента обусловлен чрезмерным повышением основности готовой смеси, что повышает температуру ее плавления.Portland cement of grades 400 or 500 according to GOST 10178-85 is introduced into the mixture as a base with a stable chemical composition. In addition, cement is a pre-sintered material with chemical homogeneity, which provides, firstly, the ability to use additives to reach any desired chemical composition, and secondly, its presence in the mixture contributes to its more rapid penetration. The lower limit of the content of Portland cement is due to a decrease in its positive effect described above on the properties of the mixture. The upper limit of the content of Portland cement is due to an excessive increase in the basicity of the finished mixture, which increases its melting point.

Сода техническая кальцинированная по ГОСТ 5100-85 вводится в смесь для обеспечения необходимого содержания оксида натрия, который снижает температуру плавления смеси, уменьшает вязкость и поверхностное натяжение шлакового расплава. Это позволяет расширить пределы содержания в шлаке оксида алюминия, не приводящего к его загущению и тем самым повышает ассимилирующую способность шлака. Содержание соды ниже нижнего предела не позволяет добиться необходимых параметров вязкости и запаса по поглощению оксида алюминия. Содержание соды выше верхнего предела приводит к чрезмерному разжижению шлакового расплава и его агрессивности по отношению к стопорам и футеровке.Calcined technical soda according to GOST 5100-85 is introduced into the mixture to provide the necessary sodium oxide content, which reduces the melting temperature of the mixture, reduces the viscosity and surface tension of the slag melt. This allows you to expand the content in the slag of aluminum oxide, not leading to its thickening and thereby increases the assimilative ability of the slag. The soda content below the lower limit does not allow to achieve the necessary parameters of viscosity and reserve for the absorption of alumina. The soda content above the upper limit leads to excessive dilution of the slag melt and its aggressiveness in relation to stoppers and lining.

Формовочный песок ГОСТ 2138-91 или кварц молотый пылевидный ГОСТ 9077-82 вносит в шлак оксид кремния. Он требуется для выведения основности смеси в ту исходную область тройной диаграммы CaO-SiO2-Al2O3, движение из которой в сторону прироста оксида алюминия не приводит к резкому росту температуры плавления и вязкости шлака. Это позволяет при незначительном изменении основных свойств расплава ассимилировать из стали до 25% оксида алюминия от веса шлака. Нижний предел содержания оксида кремния обусловлен тем, что при меньшем содержании химический состав смеси смещается в сторону однокальциевого силиката с температурой плавления 1548°C, что также приводит и к повышению вязкости шлакового расплава. Верхний предел содержания оксида кремния ограничен его эвтектическим соотношением с оксидом кальция, за которым начинается область тридимита с температурами плавления выше 1500°C, что также выводит значения температуры плавления и вязкости за пределы оптимальных.Molding sand GOST 2138-91 or ground silica powdery GOST 9077-82 introduces silicon oxide into the slag. It is required to derive the basicity of the mixture in that initial region of the ternary CaO-SiO 2 -Al 2 O 3 diagram, the movement from which towards the increase in alumina does not lead to a sharp increase in the melting temperature and slag viscosity. This allows, with a slight change in the basic properties of the melt, to assimilate from steel up to 25% aluminum oxide by weight of the slag. The lower limit of the content of silicon oxide is due to the fact that, at a lower content, the chemical composition of the mixture is shifted toward single-calcium silicate with a melting point of 1548 ° C, which also leads to an increase in the viscosity of the slag melt. The upper limit of the content of silicon oxide is limited by its eutectic ratio with calcium oxide, beyond which begins the region of tridymite with melting points above 1500 ° C, which also takes the values of melting temperature and viscosity beyond the optimum.

Рисовая лузга вводится для снижения насыпного веса сыпучего слоя и разрыхления спеченного слоя смеси на зеркале металла, что приводит к общему снижению ее теплопроводности. Нижний предел содержания рисовой лузги определяется ее разрыхляющими свойствами, т.к. при его дальнейшем снижении теряются теплоизолирующие свойства смеси. Верхний предел содержания рисовой лузги обусловлен тем, что при его превышении наблюдается интенсивное и продолжительное горение смеси на зеркале металла, что небезопасно как для персонала, так и для оборудования на разливочной площадке. Кроме того, превышение верхнего предела содержания рисовой лузги может привести к науглероживанию металла при разливке сталей с особо низким углеродом.Rice husk is introduced to reduce the bulk density of the granular layer and loosen the sintered layer of the mixture on the metal mirror, which leads to a general decrease in its thermal conductivity. The lower limit of rice husk content is determined by its loosening properties, because with its further decrease, the heat-insulating properties of the mixture are lost. The upper limit of the content of rice husk is due to the fact that when it is exceeded, intense and prolonged burning of the mixture on a metal mirror is observed, which is unsafe for both personnel and equipment on the casting site. In addition, exceeding the upper limit of the content of rice husks can lead to carburization of the metal when casting steels with particularly low carbon.

В таблице 1 приведены некоторые составы утепляюще-рафинирующей смеси, а в таблице 2 - их температуры полного расплавления, емкость по отношению к оксиду алюминия и среднее значение падения температуры металла в промежуточном ковше за время разливки одной плавки.Table 1 shows some of the compositions of the warming-refining mixture, and in table 2 their full melting temperatures, the capacity with respect to alumina, and the average value of the temperature drop of the metal in the intermediate ladle during casting of one heat.

Таблица 1Table 1 Компонент\составComponent \ composition Содержание компонентов, мас.% в смесиThe content of components, wt.% In the mixture 1one 22 33 4four 55 ПортландцементPortland cement 3535 4040 4545 50fifty 5555 Материал на основе окислов кремнияSilicon Oxide Material 4242 3838 3434 30thirty 2626 Рисовая лузгаRice husk 33 1010 77 4four 11eleven Сода техническая кальцинированнаяSoda ash technical 20twenty 1212 14fourteen 1616 88

Таблица 2table 2 СоставStructure 1one 22 33 4four 55 Температура полного расплавления, °CFull melting point, ° C 13221322 13181318 13241324 13501350 14341434 Прирост Al2O3, абс.%The growth of Al 2 O 3 , abs.% 2424 20twenty 2525 2121 1616 Ср. падение температуры, °C/плавкаWed temperature drop, ° C / melting 10,610.6 4,64.6 5,15.1 7,07.0 4,34.3

Из данных таблицы 2 видно, что составы 1-4 обладают приемлемыми значениями исходной температуры полного расплавления, которые обеспечивают образование достаточного количества жидкой фазы шлака, отвечающей за эффективность процесса ассимиляции неметаллических включений. Состав 5 имеет высокую исходную температуру полного расплавления, что затрудняет переход неметаллических включений из стали в шлак; прирост содержания оксида алюминия в шлаке на основе этой смеси составляет всего 16 мас.%.From the data of table 2 it is seen that compositions 1-4 have acceptable values of the initial temperature of complete melting, which ensure the formation of a sufficient amount of the liquid phase of the slag, which is responsible for the efficiency of the process of assimilation of non-metallic inclusions. Composition 5 has a high initial temperature of complete melting, which complicates the transition of non-metallic inclusions from steel to slag; the increase in the content of aluminum oxide in the slag based on this mixture is only 16 wt.%.

Состав 1 обеспечивает хорошую ассимиляцию шлаком неметаллических включений, но ввиду низкого содержания рисовой лузги плохо защищает зеркало металла от потерь тепла: среднее падение температуры стали превышает 10°C за плавку.Composition 1 provides good assimilation of non-metallic inclusions by the slag, but due to the low content of rice husk it does not protect the metal mirror well from heat loss: the average drop in steel temperature exceeds 10 ° C during smelting.

Смеси 2-4 обеспечивают хорошую теплоизоляцию зеркала метала в промежуточном ковше и высокий прирост оксида алюминия в шлаке. Оптимальными характеристиками, как видно из данных, представленных в таблице 2, обладает состав 3.Mixtures 2-4 provide good thermal insulation of the metal mirror in the tundish and a high increase in alumina in the slag. The optimal characteristics, as can be seen from the data presented in table 2, has a composition of 3.

БиблиографияBibliography

1. Патент RU 2308350 C2, B22D 11/111, 20.10.2007.1. Patent RU 2308350 C2, B22D 11/111, 10.20.2007.

2. Патент RU 2174893 C2, B22D 11/111, 20.10.2001.2. Patent RU 2174893 C2, B22D 11/111, 10.20.2001.

Claims (1)

Шлакообразующая смесь для защиты стали в промежуточном ковше, содержащая портландцемент и материал на основе окислов кремния, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит соду кальцинированную техническую и рисовую лузгу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Портландцемент 40-50 Материал на основе окислов кремния 30-38 Сода кальцинированная техническая 10-18 Рисовая лузга 4-10
Slag-forming mixture for protecting steel in the intermediate ladle, containing Portland cement and a material based on silicon oxides, characterized in that it additionally contains soda ash technical and rice husk in the following ratio of components, wt.%:
Portland cement 40-50 Silicon Oxide Material 30-38 Technical soda ash 10-18 Rice husk 4-10
RU2013154522/02A 2013-12-10 Slag-forming mixture to protect steel in intermediate ladle RU2574903C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154522/02A RU2574903C2 (en) 2013-12-10 Slag-forming mixture to protect steel in intermediate ladle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154522/02A RU2574903C2 (en) 2013-12-10 Slag-forming mixture to protect steel in intermediate ladle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013154522A RU2013154522A (en) 2015-06-20
RU2574903C2 true RU2574903C2 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2693706C1 (en) * 2018-11-27 2019-07-04 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Slag forming mixture for continuous casting of steel
RU2843795C1 (en) * 2024-12-04 2025-07-18 Общество с ограниченной ответственностью "Шлаксервис" (ООО "Шлаксервис") Slag-forming mixture for heat insulation and protection of metal surface in intermediate ladle from secondary oxidation during continuous steel casting

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU761128A1 (en) * 1978-07-10 1980-09-07 Inst Chernoj Metallurg Mchm Ss Mixture for producing heat insulating inserts at killed steel casting and method of producing it
RU2175279C2 (en) * 1999-12-23 2001-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Корад" Heat-insulating mixture for continuous casting of steel
RU2308350C2 (en) * 2005-12-28 2007-10-20 ООО "Корад" Heat insulation mixture for protection and heat insulation of metal in intermediate and steel casting ladles at steel continuous casting
CN101474665A (en) * 2007-12-31 2009-07-08 大连核心铸造技术工程研究所 Covering agent
RU2366535C1 (en) * 2008-05-22 2009-09-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Slag forming mixture

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU761128A1 (en) * 1978-07-10 1980-09-07 Inst Chernoj Metallurg Mchm Ss Mixture for producing heat insulating inserts at killed steel casting and method of producing it
RU2175279C2 (en) * 1999-12-23 2001-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Корад" Heat-insulating mixture for continuous casting of steel
RU2308350C2 (en) * 2005-12-28 2007-10-20 ООО "Корад" Heat insulation mixture for protection and heat insulation of metal in intermediate and steel casting ladles at steel continuous casting
CN101474665A (en) * 2007-12-31 2009-07-08 大连核心铸造技术工程研究所 Covering agent
RU2366535C1 (en) * 2008-05-22 2009-09-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Slag forming mixture

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2693706C1 (en) * 2018-11-27 2019-07-04 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Slag forming mixture for continuous casting of steel
RU2843795C1 (en) * 2024-12-04 2025-07-18 Общество с ограниченной ответственностью "Шлаксервис" (ООО "Шлаксервис") Slag-forming mixture for heat insulation and protection of metal surface in intermediate ladle from secondary oxidation during continuous steel casting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106673677B (en) Environment-friendly anhydrous stemming for submerged arc furnace and preparation method thereof
KR20070082893A (en) Alumina - titanium oxide - zirconia fused grain
CN102925617B (en) A kind of slag adjusting agent for slag splashing protection of vanadium extracting converter
CN104858381B (en) A kind of new Aluminum steel Tundish Covering Flux for Continuous Casting and its application
JP4297543B2 (en) Alumina / zirconia / silica fusion cast refractory and glass melting furnace using the same
JP2012031026A (en) Alumina-magnesia-based refractory brick and method for producing the same
JPS6411590B2 (en)
RU2574903C2 (en) Slag-forming mixture to protect steel in intermediate ladle
JP5967160B2 (en) Lined refractory for secondary refining equipment with decompression
RU2699484C1 (en) Slag forming mixture for continuous casting of steel
CN102652988A (en) Boron-containing barium-oxide-base ladle covering agent as well as preparation method and application thereof
RU2600605C1 (en) Slag forming mixture for protection of metal in intermediate and steel teeming ladles
RU2174893C1 (en) Slag-making mixture for protection of metal in tundish ladle under continuous casting conditions
RU2380194C2 (en) Heat insulation slag-generating mixture
RU2555277C1 (en) Slag-forming mixture for continuous steel pouring
RU2582417C1 (en) Slag-forming mixture for continuous steel casting
RU2371280C1 (en) Slag-forming mixture for continuous pouring of steel
CN110315037B (en) Covering agent for preventing tundish from being damaged by melting and application
CN110790580A (en) High-temperature-resistant anti-burning sleeper protection castable
RU2308350C2 (en) Heat insulation mixture for protection and heat insulation of metal in intermediate and steel casting ladles at steel continuous casting
RU2261778C1 (en) Slag forming mixture for continuous casting of steel
RU2424870C2 (en) Slag-forming mix for continuous metal casting
CN108788028A (en) A kind of isolation air, to the spheroidal graphite cast-iron coverture of iron liquid heat preservation
RU2238820C1 (en) Slag-forming mix for continuously casting steel
RU2365461C2 (en) Granulated slag-forming mixture for protecting steel in tundish during continuous casting of steel