RU2366535C1 - Шлакообразующая смесь - Google Patents
Шлакообразующая смесь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2366535C1 RU2366535C1 RU2008120450/02A RU2008120450A RU2366535C1 RU 2366535 C1 RU2366535 C1 RU 2366535C1 RU 2008120450/02 A RU2008120450/02 A RU 2008120450/02A RU 2008120450 A RU2008120450 A RU 2008120450A RU 2366535 C1 RU2366535 C1 RU 2366535C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- slag
- forming mixture
- content
- fluorspar
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к непрерывной разливке стали. Шлакообразующая смесь содержит (мас.%): полевой шпат (амазонит) (23-29), портландцемент (43-45), кокс молотый (8-11), рисовая лузга (13-16), алюминиевый порошок (1-2) и плавиковый шпат (4-5). Обеспечивается снижение выделения в атмосферу фтора из смеси в процессе разливки и повышение стойкости огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к разливке стали на машине непрерывной разливки.
К шлакообразующим смесям предъявляются определенные требования: они должны иметь заданную вязкость и температуру плавления. Для регулирования вязкости и плавкости шлакообразующих смесей в их состав вводят такие известные материалы, как плавиковый шпат (флюорит) и концентраты на его основе, содержащие фтор (см. «Свойства шлакообразующих смесей для непрерывной разливки стали с повышенной скоростью». - Ж. «Электрометаллургия», 2007, №3, с.13-16).
Содержание фтора в приведенных смесях составляет от 2,0 до 8,11%. Это является недостатком приведенных шлакообразующих смесей, так как содержащийся в них фтор при разливке стали выделяется в атмосферу - загрязняет окружающую среду, а также снижает стойкость огнеупорной футеровки ковшей.
Известна также шлакообразующая смесь для защиты металла в промежуточном ковше (см. патент РФ №2174893, 7 МПК B22D 11/111, опубл. в БИ №29, 20.10.2001). Смесь включает углеродсодержащий материал, фторсодержащий материал, материал на основе оксидов кремния и цемент.
Указанная смесь имеет те же недостатки, что и приведенные выше смеси: при разливке стали выделяется фтор, который загрязняет окружающую среду и снижает стойкость огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
Известно также использование хлористого кальция при производстве цемента (см. диплом на открытие №210, опубл. в БИ №22, 1979).
При использовании хлористого кальция в количестве до 30% от массы цементного клинкера интенсифицируется процесс обжига. При этом хлор в атмосферу не выделяется, а входит в кристаллическую решетку.
Фтор и хлор являются галогенами и близки по своим свойствам.
Оказалось, что фтор, как и хлор, может входить в кристаллическую решетку расплава и не выделяться из расплава при основности расплава (CaO/SiO2), равной 1,0-1,2.
Как указывалось выше (см. диплом на открытие №210 опубл. в БИ №22, 1979), связывание хлора расплавом клинкера происходит за счет высокого содержания в нем CaO.
Известно, что портландцементный клинкер имеет следующий химический состав (см. Бутт Ю.М. Технология цемента и других вяжущих. М.: Стройиздат, 1956, с.117), мас.%: CaO 63…67; SiO2 21…24; Al2O3 4…7; Fe2O3 2…4; MgO, SO3 и др. 1,5…3,0.
Основность клинкера (CaO/SiO2) составляет от 2,6 до 3,2.
Именно благодаря высокой основности клинкера происходит связывание хлора расплавом клинкера.
Исходя из этого, для связывания силикатным расплавом галогена фтора также, как и хлора, необходима высокая основность расплава.
На свойстве фтора связываться кристаллической решеткой расплава была разработана экзотермическая шлакообразующая смесь, являющаяся ближайшим аналогом к заявляемому изобретению (см. авт. свид. СССР №1291607, МПК C21C 5/54, C21D 7/70, опубл. 23.02.87, БИ №7).
Смесь содержит алюминиевый порошок, железорудный концентрат, плавиковый шпат (CaF2) и силикатную составляющую - доменный гранулированный шлак.
Гранулированный доменный шлак имеет основность (CaO/SiО2) от 1,0 до 1,2.
Связывание фтора кристаллической решеткой расплава происходит в количестве 16% от вводимого в состав смеси, часть фтора выделяется в атмосферу, при этом снижается стойкость огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
Технической задачей изобретения является снижение выделения фтора в атмосферу, а также повышение стойкости огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
Поставленная техническая задача решается тем, что шлакообразующая смесь, включающая силикатную составляющую, плавиковый шпат и алюминиевый порошок, в отличие от ближайшего аналога в качестве силикатной составляющей содержит полевой шпат (амазонит) и портландцемент, кроме того, она дополнительно содержит углеродистую составляющую из кокса молотого и рисовой лузги при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Полевой шпат (амазонит) | 23-29 |
Портландцемент | 43-45 |
Кокс молотый | 8-11 |
Рисовая лузга | 13-16 |
Алюминиевый порошок | 1-2 |
Плавиковый шпат | 4-5 |
При этом отношение содержания рисовой лузги и кокса молотого составляет 1,2-2,0, а отношение содержания плавикового шпата в смеси и портландцемента составляет 0,09-0,12.
В состав шлакообразующей смеси входят: полевой шпат (амазонит), портландцемент, кокс молотый, рисовая лузга, алюминиевый порошок и плавиковый шпат.
Их назначение в смеси заключается в следующем.
Полевой шпат (амазонит) является сырьем для производства различных видов стекла, а в последнее время используется и в черной металлургии в составе смесей для заполнения выпускного канала сталеразливочных ковшей, а также в составе теплоизолирующих смесей для утепления зеркала металла в сталеразливочных ковшах.
В состав полевого шпата (амазонита) входят: SiO2, Al2O3, K2O, Na2O и Fe2O3. Оксиды K2O и Na2O способствуют интенсивному расплавлению шлакообразующей смеси.
При содержании в смеси полевого шпата (амазонита) менее 23% не обеспечивается интенсивное расплавление компонентов шлакообразующей смеси, особенно портландцемента, что препятствует наиболее полному усвоению фтора, часть фтора выделяется в атмосферу и ведет к снижению стойкости футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
При содержании же в смеси полевого шпата (амазонита) более 29% идет интенсивное расплавление компонентов шлакообразующей смеси, в том числе и портландцемента, и расплав не успевает образовать однородную смесь с плавиковым шпатом, что препятствует наиболее полному усвоению фтора, часть фтора выделяется в атмосферу, при этом происходит снижение стойкости футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
Таким образом, оптимальным содержанием полевого шпата (амазонита) в шлакообразующей смеси являются 23-29%.
Содержание портландцемента в смеси менее 43% ведет к интенсивному расплавлению смеси при температуре разливки металла и поэтому не обеспечивает связывания фтора расплавом.
При содержании портландцемента в смеси более 45%, не наблюдается интенсивное расплавление смеси, что также не обеспечивает связывание фтора расплавом.
Исходя из вышеизложенного, оптимальным содержанием портландцемента в шлакообразующей смеси является 43-45%.
Кокс молотый вводят в состав смеси для поддержания высокой температуры смеси в начальный период контакта смеси с расплавленным металлом за счет его горения, а также для замедления разгара огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом, содержащимися в металлическом расплаве оксидами, повышения стойкости футеровки.
При содержании в смеси кокса молотого менее 8% не обеспечивается высокая температура расплава в начальный период, а при его содержании более 11% хотя и обеспечивается высокая температура расплава, но разгар огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом интенсифицируется, что приводит к снижению ее стойкости.
Таким образом, оптимальным содержанием кокса молотого в шлакообразующей смеси является 8-11%.
Рисовая лузга (иногда ее называют рисовой шелухой) является отходом при переработке риса, используется в энергетике в качестве горючего, а в металлургии вместе с коксом молотым в качестве теплоизолирующей смеси.
Рисовая лузга, также как и кокс молотый, является углеродистой составляющей.
Характерной особенностью рисовой лузги является химический состав ее золы, которая содержит, мас.%: SiO2 90,7…92,4; (CaO+MgO) 3,3…4,2; Al2O3 3,3…3,6; (FeO+Fe2O3) 1,0…1,5.
Ее назначение как углеродистой составляющей двоякое: во-первых, для поддержания высокой температуры смеси в начальный период контакта смеси с расплавленным металлом, аналогично коксу молотому и, во-вторых, наведению кислых шлаков (за счет высокого содержания SiO2 в ее золе), которые обеспечивают устойчивую вязкость расплава при изменении температуры расплава во время разливки.
При содержании рисовой лузги в смеси менее 13% не обеспечивается наведение кислых шлаков в начальный период контакта с расплавленным металлом, что приводит к повышению вязкости расплава, неполному растворению в расплаве всех компонентов смеси и это не приводит к снижению выделения фтора в атмосферу.
При содержании рисовой лузги в смеси более 16% вязкость расплава снижается и получается однородный (гомогенный) состав шлака, однако при этом интенсифицируется разгар огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
Таким образом, оптимальным содержанием рисовой лузги в смеси является 13-16%.
Причем для поддержания температуры расплава смеси и наведения устойчивых кислых шлаков, как показывают опыты, необходимо, чтобы отношение содержания в смеси рисовой лузги и кокса молотого было в пределах 1,2-2,0.
При отношении рисовой лузги и кокса молотого менее 1,2 не обеспечивается наведение устойчивых кислых шлаков в расплаве смеси, что приводит к повышению перепада температуры расплавленного металла при разливке и, как следствие этого, к снижению стойкости огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
При отношении рисовой лузги и кокса молотого более 2,0 обеспечивается наведение устойчивых кислых шлаков, однако при этом снижается стойкость огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
С учетом вышеизложенного оптимальным отношением в смеси рисовой лузги и кокса молотого является 1,2-2,0.
Алюминиевый порошок является горючим экзотермических смесей, используемых в черной металлургии, причем экзотермическая реакция происходит в присутствии окислителя (обычно таковыми являются оксиды железа).
В шлакообразующих смесях алюминиевый порошок можно использовать в небольших количествах (1-2%) из-за возможности снижения стойкости огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
В состав заявляемой шлакообразующей смеси алюминиевый порошок входит в количестве 1-2%.
В качестве окислителя экзотермической реакции служат оксиды железа, содержащиеся в полевом шпате (амазоните), золе кокса молотого, образующейся после его сгорания, и оксиды железа, содержащиеся в неметаллических включениях разливаемой стали.
При содержании алюминиевого порошка в смеси в количестве 1-2% обеспечивается очистка расплавленного металла от оксидов железа неметаллических включений, не причиняя разгара огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
При содержании алюминиевого порошка в смеси в количестве менее 1% не происходит очистка металла от оксидов железа в составе неметаллических включений.
При содержании алюминиевого порошка в смеси более 2% происходит очистка металла от оксидов железа неметаллических включений, но не исключается разгар огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом, что снижает ее стойкость.
Таким образом, оптимальным содержанием алюминиевого порошка в заявляемой шлакообразующей смеси является 1-2%.
Содержание плавикового шпата в заявляемой шлакообразующей смеси составляет 4-5%.
Плавиковый шпат (флюорит) является главным плавнем силикатных расплавов. Он способствует образованию жидкотекучих расплавов, особенно в смеси с материалами с повышенным содержанием CaO (с повышенной основностью CaO/SiO2), такими как портландцемент и доменный шлак.
Плавиковый шпат образует расплав смесей при пониженных температурах по сравнению с температурой плавления самих смесей.
При содержании в шлакообразующей смеси плавикового шпата 4% образуется гомогенный (однородный) расплав, в котором фтор может связываться (входить в кристаллическую решетку расплава) не разъедая огнеупорную футеровку ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
Аналогичное явление наблюдается и при содержании плавикового шпата в количестве 5%.
При содержании в шлакообразующей смеси плавикового шпата менее 4% не образуется гомогенный расплав, в котором фтор способен связываться.
При содержании в шлакообразующей смеси плавикового шпата в количестве более 5% образуется гомогенный расплав смеси, но при этом не исключается разгар огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом во время разливки.
На основании вышеизложенного оптимальным содержанием плавикового шпата в шлакообразующей смеси является 4-5%.
При этом необходимо учесть, что отношение содержания плавикового шпата и портландцемента необходимо поддерживать в пределах 0,09-0,12.
При отношении содержания плавикового шпата и портландцемента 0,09-0,12 возможен гомогенный расплав смеси и связывание расплавом фтора.
При отношении содержания плавикового шпата и портландцемента менее 0,09 не образуется гомогенный расплав смеси, что не обеспечивает связывание фтора расплавом.
При отношении содержания плавикового шпата и портландцемента более 0,12 образуется жидкотекучий расплав, кроме этого возможен разгар огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом.
Таким образом, оптимальным отношением содержания плавикового шпата и портландцемента является 0,09-0,12.
Пример конкретного исполнения
В сталеплавильном цехе ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" провели опыты по использованию шлакообразующих смесей в промежуточных ковшах номинальной емкостью 26 тонн при выплавке стали марки Ст3сп. Провели 22 плавки - плавки №451512÷451534.
В опытах использовали шлакообразующую смесь в соответствии с прототипом и заявляемую смесь.
В составе заявленной смеси использовали следующие материалы:
- полевой шпат (амазонит) Вишневогорского месторождения по ТУ 5726-96;
- портландцемент по ГОСТ 10178-85;
- кокс сухой молотый по СТП 101-68-98;
- рисовая лузга ПАМ-73.
- алюминиевый порошок вторичный пассированный марки АПВ-П по ТУ 1790-99;
- плавиковый шпат по ГОСТ 29219-91.
В опытах использовали следующие составы смесей:
№ состава | Содержание компонентов, мас.% | |||||
Полевой шпат (амазонит) | Портландцемент | Кокс молотый | Рисовая лузга | Алюминиевый порошок | Плавиковый шпат | |
1 | 23 | 45 | 10 | 16 | 2 | 4 |
2 | 29 | 44 | 9 | 13 | 1 | 4 |
3 | 25 | 44 | 11 | 14 | 1 | 5 |
Получены следующие результаты: выделение фтора в окружающую среду снизилось на 23,9% по сравнению с прототипом, при этом износ огнеупорной футеровки ковша в зоне контакта шлакообразующей смеси с расплавленным металлом при разливке в машинах непрерывного литья заготовок составил при использовании шлакообразующей смеси по прототипу 2,6-3,1 мм/плавку, заявляемой шлакообразующей смеси (составы 1, 2, 3) - 1,9-2,4 мм/плавку, что ниже на 24,6%.
Claims (3)
1. Шлакообразующая смесь, включающая силикатную составляющую, плавиковый шпат и алюминиевый порошок, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит углеродистую составляющую из кокса молотого и рисовой лузги, а в качестве силикатной составляющей она содержит полевой шпат в виде амазонита и портландцемент, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
амазонит 23-29
портландцемент 43-45
кокс молотый 8-11
рисовая лузга 13-16
алюминиевый порошок 1-2
плавиковый шпат 4-5.
2. Шлакообразующая смесь по п.1, отличающаяся тем, что отношение содержания рисовой лузги и кокса составляет 1,2-2,0.
3. Шлакообразующая смесь по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что отношение содержания плавикового шпата и портландцемента составляет 0,09-0,12.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008120450/02A RU2366535C1 (ru) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Шлакообразующая смесь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008120450/02A RU2366535C1 (ru) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Шлакообразующая смесь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2366535C1 true RU2366535C1 (ru) | 2009-09-10 |
Family
ID=41166483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008120450/02A RU2366535C1 (ru) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | Шлакообразующая смесь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2366535C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012087091A1 (es) * | 2010-12-21 | 2012-06-28 | Hanhausen Mariscal Juan Luis | Proceso para producir una fibra aislante, térmica y orgánica y producto resultante |
RU2574903C2 (ru) * | 2013-12-10 | 2016-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Корад" | Шлакообразующая смесь для защиты стали в промежуточном ковше |
RU2725409C1 (ru) * | 2016-06-30 | 2020-07-02 | Рефратехник Холдинг Гмбх | Плита, в частности покрывающая плита для расплавленных металлов, а также способ получения плиты и ее применение |
-
2008
- 2008-05-22 RU RU2008120450/02A patent/RU2366535C1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012087091A1 (es) * | 2010-12-21 | 2012-06-28 | Hanhausen Mariscal Juan Luis | Proceso para producir una fibra aislante, térmica y orgánica y producto resultante |
RU2574903C2 (ru) * | 2013-12-10 | 2016-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Корад" | Шлакообразующая смесь для защиты стали в промежуточном ковше |
RU2725409C1 (ru) * | 2016-06-30 | 2020-07-02 | Рефратехник Холдинг Гмбх | Плита, в частности покрывающая плита для расплавленных металлов, а также способ получения плиты и ее применение |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102002556A (zh) | 一种含稀土氧化物的炼钢精炼渣及制备和使用方法 | |
JP4337748B2 (ja) | 鋼の連続鋳造用モールドパウダー | |
RU2366535C1 (ru) | Шлакообразующая смесь | |
TW201726550A (zh) | 熔鐵的脫磷劑、精煉劑及脫磷方法 | |
JP4499969B2 (ja) | 溶鋼の取鍋精錬による脱硫方法 | |
JP4163186B2 (ja) | 精錬用フラックス及びその製造方法 | |
RU2347764C2 (ru) | Способ производства портландцементного клинкера из промышленных отходов | |
CA1321075C (en) | Additive for promoting slag formation in steel refining ladle | |
RU2506338C1 (ru) | Шихта и способ алюминотермического получения ферромолибдена с ее использованием | |
RU2380194C2 (ru) | Теплоизолирующая шлакообразующая смесь | |
RU2321641C1 (ru) | Комплексный синтетический легкоплавкий флюс для черной металлургии | |
RU2492151C1 (ru) | Способ переработки сталеплавильных шлаков с получением цементного клинкера и чугуна | |
RU2657258C1 (ru) | Высокотемпературный магнезиальный флюс для сталеплавильной печи и способ получения высокотемпературного магнезиального флюса для сталеплавильной печи | |
JP2010023043A (ja) | 遠心鋳造用フラックス | |
JP4157331B2 (ja) | フライアッシュの処理方法 | |
US4790872A (en) | Additive for promoting slag formation in steel refining ladle | |
RU2369463C1 (ru) | Теплоизолирующая смесь | |
RU2605410C1 (ru) | Шлакообразующая смесь для рафинирования стали | |
KR940002621B1 (ko) | 슬래그 포밍 급속진정제 | |
RU2697673C1 (ru) | Способ рафинирования ферросилиция от алюминия | |
RU2606351C2 (ru) | Способ формирования защитного гарнисажа на поверхности футеровки кислородного конвертера и магнезиальный брикетированный флюс (мбф) для его осуществления | |
RU2387717C2 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере | |
RU2805114C1 (ru) | Способ выплавки стали в электродуговой печи | |
RU2729692C1 (ru) | Способ выплавки стали в конвертере с комбинированной продувкой | |
RU2735697C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали в ковше |