RU2298041C2 - Засыпка для покровного шлака, способ ее производства и применения - Google Patents
Засыпка для покровного шлака, способ ее производства и применения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2298041C2 RU2298041C2 RU2005122501/02A RU2005122501A RU2298041C2 RU 2298041 C2 RU2298041 C2 RU 2298041C2 RU 2005122501/02 A RU2005122501/02 A RU 2005122501/02A RU 2005122501 A RU2005122501 A RU 2005122501A RU 2298041 C2 RU2298041 C2 RU 2298041C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- raw materials
- bath
- slag
- granules
- item
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 40
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 40
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 12
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 11
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- -1 calcium aluminates Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 4
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 2
- 125000002467 phosphate group Chemical class [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 claims description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 3
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 2
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 description 2
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate 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
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/111—Treating the molten metal by using protecting powders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/076—Use of slags or fluxes as treating agents
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности касается засыпки для ванны металлического расплава в металлургическом сосуде при производстве стали. Засыпка содержит плавящийся на ванне металлического расплава выполняющий металлургические функции материал, который состоит, по существу, из подвергнутого порообразованию гранулята. Пористость гранулята выполнена таким образом, что при температуре металлического расплава расплавляется определенная часть гранулята, которая состоит в непосредственном контакте с поверхностью ванны, с образованием жидкого слоя покровного шлака на ванне металлического расплава и теплоизоляционного слоя из гранулята над ним. Кроме того, изобретение касается способа производства засыпки, а также ее применения. Использование изобретения обеспечивает высокие металлургические функции засыпки. 5 н. и 29 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение касается засыпки и, соответственно, материала засыпки для подачи на свободную поверхность ванны металлического расплава в открытом металлургическом сосуде, в частности для образования покровного шлака при производстве стали, в области доменной металлургии чугуна и вторичной металлургии, и непрерывной разливке. Кроме того, изобретение касается применения засыпки.
Ванна расплавленного металла в открытых металлургических сосудах, как, например, в промежуточных ковшах непрерывной разливки, укрывается, как правило, засыпкой и, соответственно, материалом засыпки, который расплавляется и образует так называемый покровный шлак. Покровный шлак обеспечивает жидкий защитный слой на поверхности ванны расплавленного металла, который должен выполнять металлургические функции, например, по степени чистоты в отношении оксидов, за счет того, что он, например, предотвращает поступление газов из атмосферы и ассимилирует из расплава неметаллические включения.
Смеси для формирования покровных шлаков для покрытия ванны расплавленного металла имеют, как правило, точку плавления, которая лежит обычно на 150°С ниже температуры ликвидуса расплава, так что они расплавляются по прошествии короткого времени после подачи.
Состав покровного шлака выбирают в зависимости от особенностей металлической ванны. Для производства стали используются чаще всего основные засыпки на базе алюминатов кальция, например, С12А7 (12СаО•7Al2O3). При этом речь может идти, например, о смесях или продуктах плавления носителя Al2О3, такого как боксит или глинозем, и носителя СаО, такого как известняк, обожженная известь или доломит. Также к ним относятся шлакообразующие смеси для непрерывной разливки, например, смесь из SiO2, СаО, Al2O3, фтора или компонентов соды, или материалы из ванадиевых шлаков.
Слой жидкого шлака отводит большие количества тепла из ванны расплавленного металла и вызывает, таким образом, высокие тепловые потери. Чтобы это предотвращать, на шлак подают теплоизоляционное средство. Теплоизоляционные средства не должны плавиться при температуре ванны расплава и температуре плавления шлаков и должны быть, таким образом, инертными и, соответственно, не вступать в реакции, так что они не принимают участия в металлургической обработке. Например, биогенная кремниевая кислота используется как теплоизоляционное средство в форме золы рисовой шелухи. Кроме того, находят применение гранулированные, высушенные распылением грануляты, которые существуют в форме мини-пористых зерен.
На практике металлический расплав укрывается в большинстве случаев сначала посредством покровных шлаков; затем на расплавленный жидкий покровный шлак накладывается теплоизоляционное средство. Комбинация из покровного шлака и теплоизоляционного средства называется также "сэндвич-покрытие".
Невыгодным в этом известном комбинированном способе покрытия с теплоизоляцией является, с одной стороны, то, что должны использоваться два различных средства. Нужно создавать запасы двух продуктов и следить за тем, чтобы они не перепутывались на месте. С другой стороны, тем не менее, происходят реакции между сухим, твердым теплоизоляционным средством и жидким покровным шлаком, которые ухудшают металлургические функции покровного шлака. К примеру, в покровный шлак до границы насыщения может переходить SiO2 из золы рисовой шелухи, за счет чего в покровный шлак и в металлический расплав переходит кислород, что, собственно, должно покровным шлаком предотвращаться.
Расплавы в металлургических разливочных ковшах также часто укрываются теплоизоляционными средствами. Поверхность ванны расплавленного металла в ковше укрывается, например, в конце металлургической обработки теплоизоляционным средством, вследствие чего сокращаются тепловые потери.
В некоторых случаях тепловая изоляция наносится также уже перед окончанием металлургической стадии работы, например, если предусмотрены более длинные простои или сроки транспортировки к следующему этапу обработки. При этом термически изолирующую засыпку снова нужно удалять, в данном случае, - перед следующим этапом обработки, путем скачивания шлака, так как при наличии покровного шлака затруднялись бы следующие металлургические операции. Это мероприятие требует дополнительных затрат, значительно замедляет металлургическую обработку и ведет к заметным потерям материала в отношении теплоизоляционных средств.
Задачей изобретения является обеспечение хороших металлургических функций засыпки для ванны металлического расплава и более простой теплоизоляции.
Из документа DE 19728368 С1 известна засыпка для непрерывной разливки стали, содержащая изолирующий порошок в матрице из образующего гель материала в виде гранул. Увеличение посредством геля расстояния между частицами порошка ведет к снижению кажущейся плотности материала до 20-70% от плотности чистого порошка. За счет использования геля также повышается пористость, при которой добавка бикарбоната натрия ведет к дальнейшему снижению плотности до 10-20%. Указанная засыпка вследствие своей пористости может выполнять функцию тепловой изоляции, обеспечивающей окончание металлургических операций после обработки в ковше.
В документе DE 3727619 С1 раскрыта засыпка в форме окатышей, имеющих сердцевину из магнезитового порошка и оболочку, состоящую из шлака, содержащего в основном известь и глинозем. Шлаковая оболочка такого окатыша, выполняющего функцию засыпки, плавится после подачи на стальной расплав и образует активный жидкий шлаковый слой на расплаве. Магнезитовые составляющие не изменяются и образуют теплоотражающий слой для расплава. Могут применяться и другие материалы, однако нанесение оболочки на окатыш является затратной операцией.
В документе DE 3742415 С1 раскрыта засыпка для жидкого чугуна или стали, выполненная в виде окатышей, изготовленных из оливинового минерала и связующего. За счет добавки связующего плотность материала снижена на 1,9 кг/дм3 или на 30% по отношению к плотности чистого оливина, однако остается довольно высокой. Теплоизолирующий эффект при этом достигается путем использования дополнительного материала.
Эта задача решается согласно отличительным признакам пп.1, 10, 33 и 34 формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение относится, таким образом, к зерненной засыпке, которая в расплавленном состоянии имеет необходимый для металлургических операций химический и минералогический состав и образует на ванне металлического расплава расплав шлака и, кроме того, благодаря соответствующей пористости зерен теплоизоляционный слой, при этом засыпка состоит предпочтительно из алюминатов кальция.
Следовательно, материал покровных шлаков согласно изобретению синергично исполняет также функцию теплоизоляционного средства, так как вследствие порообразования зерна имеют достаточную для теплоизоляции пористость.
Когда подвергнутый порообразованию материал шлака согласно изобретению подают на ванну металлического расплава, то расплавляется определенная наружная часть материала, которая состоит в непосредственном контакте с поверхностью ванны металлического расплава, и образует расплавленный слой шлака. Поверх этого находится подвергнутый порообразованию сухой, твердый материал шлака в виде мелкого порошка, причем в переходной области имеется в наличии как расплав шлака, так и подвергнутый порообразованию материал шлака. Теплоизоляция достигается, по существу, благодаря пористости зерен и промежуткам между зернами материала (мелкозерненный объем засыпки).
Масса подаваемого материала покровного шлака определяется согласно необходимым металлургическим функциям и желаемой теплоизоляции.
Следующий особый синергетический эффект от материала покровного шлака согласно изобретению достигается посредством того, что расходуемые при металлургической обработке элементы и, соответственно, вещества покровного шлака, самопроизвольно могут дополнительно поступать из лежащего сверху материала переходной области и/или материала теплоизоляционного слоя. Если расплав покровного шлака беднее в отношении определенной составной части, возникает градиент концентрации, который компенсируется дополнительным поступлением составной части из нерасплавленного материала. Таким образом, на долгий срок автоматически устанавливаются оптимальные условия для металлургической обработки.
Изобретение идет таким образом полностью новым путем для обеспечения теплоизоляции, который приносит, кроме того, неожиданно много преимуществ, к примеру, больше не являются проблемой наполненные заливочные ковши, которые должны простаивать более длинные промежутки времени. Согласно изобретению ковши укрывают материалом покровного шлака сначала лишь для теплоизоляции, без того, чтобы образовывались существенные количества жидкого шлака. Только затем теплоизоляционный материал расплавляется для металлургической обработки в покровный шлак. Удаление теплоизоляционного средства перед металлургической обработкой, которое требовалось до сих пор, при этом выпадает.
Подвергнутый порообразованию согласно изобретению материал покровных шлаков может производиться, например, посредством того, что используется минимум один исходный материал, который выделяет газообразные вещества при дегидратации или реакциях кальцинирования и образует при этом поры. Преимущественно размолотое, например до <90 мкм, сырье для покровных шлаков смешивается со связующим средством, которое выгорает при пониженных температурах и обеспечивает возможность, чтобы в устройстве окомковывания или гранулирования, например, на грануляционных дисках или в барабанах, из смеси производились материалы определенной зернистости. Зерна и, соответственно, окатыши или гранулы подвергаются термической обработке таким образом, что связующее выгорает, материал сырья дегидратируется и/или кальцинируется и возникает керамическая связь и/или спекание. После охлаждения получают твердые окатыши или гранулы с порами, которые произведены дегидратацией и/или отжигом, и/или кальцинированием.
Как связующее средство используются, преимущественно, вода, жидкое стекло, искусственные смолы, отработанный сульфитный щелок, фосфатные соединения и/или обожженная известь.
Согласно особому варианту осуществления изобретения для порообразования к смеси связующего и сырьевого материала добавляются органические выгорающие наполнители, которые формируют пористость при выжигании. Эти порообразующие средства, такие как бумажные волокна, опилки, древесная мука, древесная стружка, грануляты полистирола или т.п., используются, в частности, тогда, когда исходное сырье не формирует никаких, или лишь немного, пор при выжигании.
Само собой разумеется, выгорающие связующие средства также формируют дополнительные поры, так что долей пор можно управлять добавлением связующих средств, выбором дегидратируемых и/или кальцинируемых исходных материалов и/или выгорающих наполнителей.
Преимущественно, производятся окатыши или гранулы, которые имеют зернистость от 1 до 50 мм, в частности от 3 до 20 мм, причем в отношении распределения величин зерен выгодно использовать, по возможности, более узкие фракции, так, чтобы в слое зерен на ванне металлического расплава или на расплаве шлаков имеется в наличии, по возможности, больше воздуха в зазорах между зернами, вследствие чего существенно повышается теплоизоляция.
Целесообразно, если окатыши или гранулы в зернистом материале имеют пористость от 5 до 70 об.%, в частности от 20 до 60 об.%.
Предпочтительная насыпная плотность материала покровных шлаков согласно изобретению лежит между 0,2 и 1,6 кг/дм3, в частности между 0,3 и 1,3 кг/дм3.
Особенно подходящими являются подвергнутые порообразованию основные покровные шлаки для производства стали на базе алюминатов кальция в соотношении:
CaO/Al2O3 от 0,25 до 4, в частности, от 1,0 до 1,5.
В количестве до 15 мас.% могут содержаться побочные фазы. Они являются, например, MgO и/или MgOSiO2, и/или TiO2, и/или Fe2O3, и/или щелочи.
Согласно следующей форме осуществления изобретения материал покровных шлаков согласно изобретению производится в то время как к смеси сырьевого материала прибавляется порообразующее средство и вода или пенообразующее средство и вода, так что смесь вспучивается или вспенивается и, вследствие этого, образуются поры. Затем вспученная или вспененная смесь может обжигаться и после снижения температуры дробиться до желаемой зернистости.
Вместо вспенивающего средства к сухому конгломерату или водной смеси также может подмешиваться предварительно вспененная пена.
Также эти способы изготовления позволяют простым способом предварительно регулировать и, соответственно, управлять образованием пор, причем может выбираться также комбинация для образования пор посредством выгорающих средств и кальцинирования.
Посредством следующего примера производство материалов для покровных шлаков согласно изобретению разъясняется более подробно.
Из сырого боксита и известняковой муки с дисперсностью, каждый раз, <90 мкм и воды как связующего средства, производилась пластичная смесь, отношение СаО/Al2О3 в которой составляло в итоге значение 1,14. Масса связующих средств устанавливалась таким образом, что на диске гранулятора могли производиться гранулы с фракционным составом от 5 до 20 мм.
Гранулы нагревались до 1250°С таким образом, что связующее выгорало, компоненты боксита и известняка кальцинировались и образовывалась керамическая связь кальцинированных зерен.
После снижения его температуры покровный шлак представлял собой пористый, зернистый, сыпучий материал из алюмината кальция почти с исходным содержанием Al2О3 и СаО и в исходной фракции, который мог расфасовываться и отправляться.
После подачи на ванну расплава стали в промежуточном ковше установки непрерывной разливки формировались расплавленный слой шлака, область перехода и теплоизоляционный защитный слой. Теплоизоляция была сравнимой с обычными теплоизоляционными средствами. Металлургическая функция шлака также была отличной и, прежде всего, более длительной, чем при подобном слоистом покрытии обычным шлаком. Это достигалось, очевидно, посредством дополнительного поступления веществ из теплоизоляционного слоя поверх шлака, которые могли расходоваться во время металлургического действия шлака, а также предотвращением химических реакций между покровным шлаком и теплоизоляционным средством.
В рамках изобретения лежит также комбинирование известного, не пористого материала покровного шлака с подвергнутым порообразованию материалом покровного шлака согласно изобретению по возможности одинакового или похожего, то есть в металлургическом смысле похоже действующего состава, причем сначала ванна металлического расплава укрывается известным непористым материалом, который плавится очень быстро. Затем на расплав покровного шлака наносится материал согласно изобретению, который действует, по существу, лишь как теплоизоляция и может служить источником расходуемых материалов в расплав шлака. При этом может целенаправленно устанавливаться - как при описанном выше "монопокрытии" согласно изобретению - теплоизоляция путем выбора фракции и/или пористости в материале. Это возможно, к примеру, комбинацией различных фракций зернового состава и/или различных пористостей в материале.
Claims (34)
1. Засыпка для формирования покровного шлака на ванне металлического расплава в металлургическом сосуде, в частности, при производстве стали, содержащая плавящийся на поверхности ванны металлического расплава, выполняющий металлургические функции материал, отличающаяся тем, что материал, по существу, состоит из подвергнутого порообразованию гранулята, пористость которого выполнена таким образом, что при температуре ванны металлического расплава расплавляется определенная часть гранулята, которая состоит в непосредственном контакте с поверхностью ванны металлического расплава, с образованием жидкого слоя расплава шлака на ванне металлического расплава и теплоизоляционного слоя из гранулята над ним.
2. Засыпка по п.1, отличающаяся тем, что она имеет фракцию от 1 до 50 мм, в частности от 2 до 20 мм.
3. Засыпка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она выполнена в виде формуемых гранул и/или гранулированного материала.
4. Засыпка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она выполнена в виде гранулированного материала из пены и/или вспученного гранулированного материала.
5. Засыпка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что гранулы имеют образованную дегидратацией и/или кальцинированием пористость.
6. Засыпка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что гранулы имеют пористость, образованную при выгорании наполнителя.
7. Засыпка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она состоит преимущественно из алюмината кальция.
8. Засыпка по п.7, отличающаяся тем, что алюминаты кальция имеют следующий химический состав: СаО/Al2О3 от 0,25 до 4, в частности от 1,0 до 1,5, при этом засыпка дополнительно содержит до 15 мас.% побочных фаз, в частности MgO, и/или MgOSiO2, и/или TiO2, и/или Fe2O3, и/или щелочи.
9. Засыпка по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что гранулы имеют пористость от 5 до 70, в частности от 20 до 60 об.%.
10. Способ производства засыпки, включающий смешивание реагирующих при высоких температурах друг с другом мелкодисперсных минеральных пригодных для формирования покровного шлака сырьевых материалов и нагрев их до протекания реакций, отличающийся тем, что используют как минимум один сырьевой материал, который дегидратируют и/или кальцинируют с освобождением водяного пара и/или газообразных веществ, смешивают сырьевой материал с выжигаемым связующим и перерабатывают смесь в пластичную массу, которую формуют в зернистый продукт, в частности дробят в гранулы или комкуют в окатыши, зернистый продукт нагревают до выгорания связующего и посредством дегидратации и/или кальцинирования образуют поры и керамическую связь и/или спекание частиц сырьевых материалов.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что используют размолотые виды сырьевых материалов фракцией менее 90 мкм.
12. Способ по п.10, отличающийся тем, что в качестве связующих средств используют воду, жидкий клей, искусственные смолы, отработанный сульфитный щелок, фосфатные соединения и/или обожженную известь.
13. Способ по п.10, отличающийся тем, что для порообразования добавляют смесь органических выгорающих наполнителей.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве органических выгорающих наполнителей используют бумажные волокна, древесную муку, опилки, древесные стружки и/или гранулят полистирола.
15. Способ по п.10, отличающийся тем, что сырьевые материалы обеспечивают получение алюминатов кальция.
16. Способ по п.10, отличающийся тем, что используют сырьевые материалы, в которых соотношение СаО/Al2О3 составляет от 0,25 до 4, в частности от 1,0 до 1,5.
17. Способ по п.10, отличающийся тем, что используют сырьевые материалы фракций менее 90 мкм.
18. Способ по п.10, отличающийся тем, что используют сырьевые материалы, которые содержат до 15 мас.% побочных фаз.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что в качестве побочных фаз используют MgO, и/или MgOSiO2, и/или TiO2, и/или Fe2O3, и/или щелочи.
20. Способ по п.10, отличающийся тем, что нагрев проводят при температурах до 1250°С.
21. Способ по п.10, отличающийся тем, что используют дегиратированные и/или кальцинированные сырьевые материалы.
22. Способ производства засыпки, включающий смешивание реагирующих при высоких температурах друг с другом мелкодисперсных минеральных пригодных для формирования покровного шлака сырьевых материалов и нагрев их до протекания реакций, отличающийся тем, что сырьевые материалы смешивают с водой и вспенивающим средством, и/или порообразующим средством, и/или пеной до образования пористой водянистой массы, массу обжигают до формирования керамической связи и/или спекания частиц сырьевых материалов.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что обожженную массу измельчают и сортируют.
24. Способ по п.22, отличающийся тем, что для порообразования предусмотрена добавка смеси органических выгорающих наполнителей.
25. Способ по п.24, отличающийся тем, что в качестве органических выгорающих наполнителей добавляют бумажные волокна, древесную муку, опилки, древесные стружки и/или гранулят полистирола.
26. Способ по п.22, отличающийся тем, что сырьевые материалы обеспечивают получение алюминатов кальция.
27. Способ по п.26, отличающийся тем, что используют сырьевые материалы, в которых соотношение СаО/Al2О3 составляет от 0,25 до 4, в частности от 1,0 до 1,5.
28. Способ по п.22, отличающийся тем, что используют сырьевые материалы фракций менее 90 мкм.
29. Способ по п.22, отличающийся тем, что используют сырьевые материалы, которые содержат до 15 мас.% побочных фаз.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что в качестве побочных фаз используют MgO, и/или MgOSiO2, и/или TiO2, и/или Fe2O3, и/или щелочи.
31. Способ по п.22, отличающийся тем, что обжиг проводят при температурах до 1250°С.
32. Способ по п.22, отличающийся тем, что используют дегидратированные и/или кальцинированные сырьевые материалы.
33. Применение подвергнутой порообразованию засыпки, формирующей покровный шлак, по любому из пп.1-9, произведенной способом по любому из пп.10 и 22, в качестве монопокрытия на ванне металлического расплава, в частности на ванне расплава стали при производстве стали.
34. Применение подвергнутой порообразованию засыпки, формирующей покровный шлак, по любому из пп.1-9, произведенной способом по любому из пп.10 и 22, в качестве теплоизоляционного средства на ванне металлического расплава или расплаве покровных шлаков, в частности при производстве стали.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10259335.3 | 2002-12-18 | ||
| DE10259335A DE10259335B4 (de) | 2002-12-18 | 2002-12-18 | Abdeckmittel für eine Topschlacke, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung des Abdeckmittels |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005122501A RU2005122501A (ru) | 2006-02-10 |
| RU2298041C2 true RU2298041C2 (ru) | 2007-04-27 |
Family
ID=32519090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005122501/02A RU2298041C2 (ru) | 2002-12-18 | 2003-09-29 | Засыпка для покровного шлака, способ ее производства и применения |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7594948B2 (ru) |
| EP (1) | EP1572399B1 (ru) |
| CN (1) | CN100398230C (ru) |
| AT (1) | ATE359885T1 (ru) |
| AU (1) | AU2003303022A1 (ru) |
| BR (1) | BR0317390B1 (ru) |
| DE (2) | DE10259335B4 (ru) |
| RU (1) | RU2298041C2 (ru) |
| WO (1) | WO2004054742A1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2391178C1 (ru) * | 2009-05-25 | 2010-06-10 | Валерий Павлович Ногтев | Шихта для изготовления плавленой основы шлакообразующей смеси |
| RU2533894C1 (ru) * | 2013-07-19 | 2014-11-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Способ обработки стали в промежуточном ковше |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007052815B4 (de) * | 2007-11-06 | 2012-02-09 | Refratechnik Holding Gmbh | Verfahren zur Herstellung feuerfester Leichtgranalien sowie nach dem Verfahren hergestellte Leichtgranalien |
| FR2938530B1 (fr) | 2008-11-19 | 2011-07-29 | Kerneos | Clinker magnesien poreux, procede de fabrication et utilisation comme flux pour le traitement des laitiers d'acierie |
| DE102009055723B4 (de) | 2009-11-26 | 2012-10-31 | Calsitherm Verwaltungs Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines alkaliresistenten Erdalkali-Aluminium-Wärmedämmstoffs, dieser selbst und seine Verwendung. |
| EP2607502B1 (de) * | 2011-12-21 | 2017-12-13 | Weerulin GmbH | Verfahren zur Isolierung einer in einem Gefäß befindlichen Stahlschmelze |
| DE202012103050U1 (de) * | 2012-08-13 | 2012-09-03 | Promat Gmbh | Wärmedämmstoffformkörper |
| DE102013106832A1 (de) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | S & B Industrial Minerals Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Granulaten |
| CN103792251B (zh) * | 2013-10-19 | 2017-02-08 | 河南通宇冶材集团有限公司 | 一种测定保护渣熔化速度的方法 |
| DE102014108843A1 (de) * | 2014-06-24 | 2015-12-24 | Thyssenkrupp Ag | Gießpulver, Gießschlacke und Verfahren zum Gießen von Stahl |
| DE102016112039B4 (de) * | 2016-06-30 | 2019-07-11 | Refratechnik Holding Gmbh | Wärmedämmende Platte, insbesondere Abdeckplatte für Metallschmelzen, sowie Verfahren zur Herstellung der Platte und deren Verwendung |
| RU2639187C1 (ru) * | 2016-08-09 | 2017-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Теплоизолирующая шлакообразующая смесь |
| EP3593923B1 (de) * | 2018-07-13 | 2021-10-13 | SMS Concast AG | Verfahren zum stranggiessen insbesondere bei einer vertikalgiessanlage zum abgiessen von stahl |
| CN115430811A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-12-06 | 陈增户 | 一种铸造集渣覆盖剂的预处理工艺 |
| CN115889715A (zh) * | 2022-11-28 | 2023-04-04 | 钢城集团凉山瑞海实业有限公司 | 一种双层中间包覆盖剂球团 |
| CN120772482B (zh) * | 2025-09-03 | 2025-11-18 | 洛阳科丰冶金新材料有限公司 | 基于多孔氧化镁的低消耗连铸保护渣及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2007467C1 (ru) * | 1991-03-13 | 1994-02-15 | Московский институт стали и сплавов | Способ рафинирования металла в ковше |
| RU2101365C1 (ru) * | 1996-09-02 | 1998-01-10 | Московский государственный вечерний металлургический институт | Способ производства стали с защитой металла от окисления |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE31589E (en) * | 1969-08-20 | 1984-05-22 | Foseco Trading A.G. | Thermal insulation molten metal |
| US4014684A (en) * | 1973-11-27 | 1977-03-29 | Foseco International Limited | Manufacture of steel |
| GB2038367B (en) * | 1978-10-12 | 1982-09-29 | Nippon Steel Corp | Controlling the aluminium content of continuously cast silicon steels |
| MC1284A1 (fr) * | 1979-06-11 | 1980-07-22 | Daussan & Co | Produit isolant granulaire et son procede de preparation |
| JPS5757824A (en) | 1980-09-20 | 1982-04-07 | Sakai Kagaku Kogyo Kk | Covering agent for surface of molten steel |
| JPS63199057A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-17 | Shinagawa Refract Co Ltd | 鋼の連続鋳造用鋳型添加剤 |
| DE3727619C1 (en) | 1987-08-19 | 1988-11-24 | Hagenburger Chamotte Ton | Covering composition for vessels containing molten steel |
| DE3742415C1 (en) * | 1987-12-15 | 1988-12-01 | Frank & Schulte Gmbh | Covering bulk material for covering liquid pig iron or steel in metallurgical vessels |
| JPH01237049A (ja) | 1988-03-17 | 1989-09-21 | Shin Nippon Kagaku Kogyo Co Ltd | 溶融金属用断熱耐火粒子 |
| DE3823410C1 (en) | 1988-07-10 | 1989-05-24 | H. Kramer Gmbh & Co Kg, 4000 Duesseldorf, De | Thermally insulating covering composition for metal melts and process for producing the composition |
| GB9108889D0 (en) * | 1991-04-25 | 1991-06-12 | Foseco Int | Metallurgical fluxes |
| DE4230161C2 (de) | 1992-09-09 | 1994-06-09 | Veitsch Radex Ag | Trockene basische Abdeckmasse für metallurgische Schmelzen |
| US5407459A (en) * | 1993-09-23 | 1995-04-18 | Alcan International Limited | Process for the preparation of calcium aluminates from aluminum dross residues |
| JPH07214287A (ja) * | 1994-02-09 | 1995-08-15 | Sumitomo Seika Chem Co Ltd | 溶融金属の保温材、およびこれを用いた保温方法 |
| JP3226829B2 (ja) | 1997-03-13 | 2001-11-05 | 日鐵建材工業株式会社 | 連続鋳造用中空顆粒モールドフラックス |
| WO1998042630A1 (en) * | 1997-03-26 | 1998-10-01 | Ricegrowers' Co-Operative Limited | Insulation material |
| DE19728368C1 (de) * | 1997-07-03 | 1999-03-04 | Georg Heller | Isolierende Abdeckmittel für Stahl |
| JPH11278916A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-12 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 耐火物原料の製造方法 |
| CN1372012A (zh) * | 2001-02-23 | 2002-10-02 | 叶和辉 | 集渣保温覆盖剂 |
| DE10124926B4 (de) | 2001-05-21 | 2006-03-16 | Hans-Peter Noack | Verwendung von Isoliermaterial für Metallbäder |
| CN1175949C (zh) * | 2001-08-02 | 2004-11-17 | 鄂州梁湖非金属材料研究所 | 具有微孔结构的聚渣保温覆盖剂 |
-
2002
- 2002-12-18 DE DE10259335A patent/DE10259335B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-09-29 DE DE50307105T patent/DE50307105D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-09-29 BR BRPI0317390-9A patent/BR0317390B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2003-09-29 AT AT03756469T patent/ATE359885T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-09-29 CN CNB038256630A patent/CN100398230C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-29 US US10/539,908 patent/US7594948B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-29 WO PCT/EP2003/010807 patent/WO2004054742A1/de not_active Ceased
- 2003-09-29 RU RU2005122501/02A patent/RU2298041C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2003-09-29 AU AU2003303022A patent/AU2003303022A1/en not_active Abandoned
- 2003-09-29 EP EP03756469A patent/EP1572399B1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2007467C1 (ru) * | 1991-03-13 | 1994-02-15 | Московский институт стали и сплавов | Способ рафинирования металла в ковше |
| RU2101365C1 (ru) * | 1996-09-02 | 1998-01-10 | Московский государственный вечерний металлургический институт | Способ производства стали с защитой металла от окисления |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2391178C1 (ru) * | 2009-05-25 | 2010-06-10 | Валерий Павлович Ногтев | Шихта для изготовления плавленой основы шлакообразующей смеси |
| RU2533894C1 (ru) * | 2013-07-19 | 2014-11-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Способ обработки стали в промежуточном ковше |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1572399A1 (de) | 2005-09-14 |
| AU2003303022A1 (en) | 2004-07-09 |
| CN100398230C (zh) | 2008-07-02 |
| BR0317390A (pt) | 2005-11-16 |
| DE10259335A1 (de) | 2004-07-15 |
| EP1572399B1 (de) | 2007-04-18 |
| DE50307105D1 (de) | 2007-05-31 |
| RU2005122501A (ru) | 2006-02-10 |
| US7594948B2 (en) | 2009-09-29 |
| WO2004054742A1 (de) | 2004-07-01 |
| CN1713962A (zh) | 2005-12-28 |
| BR0317390B1 (pt) | 2012-10-02 |
| DE10259335B4 (de) | 2005-04-14 |
| ATE359885T1 (de) | 2007-05-15 |
| US20070000350A1 (en) | 2007-01-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2298041C2 (ru) | Засыпка для покровного шлака, способ ее производства и применения | |
| EP0682717A1 (en) | A slag defoaming composite | |
| JPS5839203B2 (ja) | 造滓剤およびその製造方法 | |
| US5240492A (en) | Metallurgical fluxes | |
| US9914665B2 (en) | Method for producing granulates | |
| EP0040044B1 (en) | Method for the manufacture of desulphurisation agents | |
| RU2464122C1 (ru) | Теплоизолирующая терморасширяющаяся смесь | |
| JP2561615B2 (ja) | 炉外精錬で用いる精錬用複合造滓剤の製造方法 | |
| JP4683428B2 (ja) | 石灰系精錬用フラックスおよびその製造法 | |
| US6132574A (en) | Bottom lining for electrolytic cells and process for its manufacture | |
| JP4683427B2 (ja) | 石灰系精錬用フラックス | |
| US5478786A (en) | Manufacture of shaped refractory objects | |
| RU2289493C1 (ru) | Теплоизолирующая смесь | |
| PL125943B1 (en) | Method of manufacture of the agent for desulfurizing of molten metals | |
| JPH1171611A (ja) | 金属精錬用石灰系フラックス | |
| JP2007290023A (ja) | 溶融金属容器用保温材 | |
| JPH05339653A (ja) | 焼結鉱原料の前処理法および製鉄用焼結鉱原料 | |
| JPS6256509A (ja) | 生石灰を用いる溶銑脱硫方法 | |
| RU2243270C1 (ru) | Состав шлакообразующего брикета для разливки стали в изложницы | |
| WO1994019496A1 (en) | Insulating/metallurgical composite and method of manufacturing same | |
| JPH04193746A (ja) | 硬焼き石灰造粒体およびそれの製造法ならびにそれを高温溶融金属の保温などに使用する方法 | |
| JPH05247545A (ja) | 焼結鉱原料用擬似粒子および焼結鉱原料 | |
| AU677632B2 (en) | A slag defoaming composite | |
| JPH09309752A (ja) | 軽量骨材の製造方法 | |
| JPH11277201A (ja) | 鋼の連続鋳造用モールドパウダー |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190930 |