Разработка эффективных шлакообразующих смесей для промежуточных ковшей высокопроизводительных слябовых МНЛЗ

• Автор: Лозовский, Евгений Павлович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШЛАКООБРАЗУЮЩИХ СМЕСЕЙ ПРИ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКЕ СТАЛИ.

1.1. Роль шлакообразующих смесей.

1.2. Шлакообразующие смеси для кристаллизатора МНЛЗ

1.3. Отечественный и зарубежный опыт использования

шлакообразующих смесей в промежуточном ковше МНЛЗ.IО

1.4. Экологические задачи при разработке шлакообразующих смесей

1.5. Теория и практика разработки новых составов ШОС

Выводы по главе 1 и уточнение задач исследования

Глава 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ШЛАКООБРАЗУЮЩИХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КОВШЕЙ СЛЯБОВЫХ МНЛЗ ОАО ММК.
2.1. Особенности конструкции МНЛЗ и технологии непрерывной разливки стали в кислородноконвертерном цехе ММК
2.2. Методика разработки новых ШОС для промежуточного ковша.
2.3. Методики лабораторных исследований.
2.3.1. Температура плавления
2.3.2. Вязкость и электропроводность
2.3.3. Плотность и поверхностное натяжение
2.4. Результаты исследования физикохимических свойств расплавов ШОС
2.4.1. Температура плавления
2.4.2. Плотность
2.4.3. Поверхностное натяжение
2.4.4. Вязкость.
2.4.5. Электропроводность.
Выводы по главе 2.
Глава 3. ИЗМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ШЛАКА В ПРОМЕЖУТОЧНОМ КОВШЕ ПРИ РАЗЛИВКЕ СТАЛИ МЕТОДОМ ПЛАВКА НА ПЛАВКУ.
3.1. Экспериментальная часть исследования
3.2. Математическая модель шлакообразования в промежуточном ковше
3.3. Анализ результатов экспериментов с использованием математической модели
3.4. Изменение температуры плавления шлака в промежуточном ковше.
Выводы по главе
Глава 4. ПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ ШЛАКООБРАЗУЮЩИХ СМЕСЕЙ В ПРОМЕЖУТОЧНОМ КОВШЕ МНЛЗ.
4.1. Промышленное изготовление опытной партии ШОС в условиях ОАО ММК
4.2. Испытание ШОС сухого смешивания в промежуточном ковше слябовой МНЛЗ
4.3. Испытание гранулированной ШОС в промежуточном ковше слябовой МНЛЗ.
4.4 Исследование влияния опытной смеси на качество металла.
4.5 Промышленное внедрение разработанных шлакообразующих смесей Выводы к главе 4.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г

ВВЕДЕНИЕ


Практически с самого начала промышленного использования непрерывной разливки стали принимались меры по защите разливаемого металла от охлаждения и вторичного окисления. Важная роль при этом отводилась получению шлакового покрова в кристаллизаторе и промежуточном ковше. Многочисленные работы, главным образом, отечественных специалистов по защите металла при непрерывной разливке, выполненные в е и е годы прошлого века, обобщены в известной монографии Лейтеса I. Конечной задачей защиты металла при непрерывной разливке является обеспечение стабильности технологического процесса и создание условий для получения бездефектной заготовки, минимально загрязненной неметаллическими включениями. Основным мероприятием по защите металла на современном этапе развития непрерывной разливки стали является наведение в кристаллизаторе и промежуточном ковше шлака, получаемого из шлакообразующих смесей. Этому вопросу посвящены работы многих исследователей. Разработка составов шлакообразующих смесей, способов их производства, изучение свойств шлаков, получающихся при плавлении смесей разного состава вс это проводилось, в основном, применительно к смесям, используемым в кристаллизаторах. Поэтому обзор литературы по использованию шлакообразующих смесей при непрерывной разливке стали следует начать именно с этих смесей. Химический состав шлакообразующих смесей для кристаллизаторов выбирается с учтом конструкции МНЛЗ, марочного сортамента разливаемой стали и особенностей технологии разливки. Так как эти факторы существенно различаются на разных металлургических заводах, то большинство предприятий применяют свои шлакообразующие смеси 2. На начальном этапе использования шлакообразующих смесей исходили из опыта использования теплоизолирующих смесей при разливке стали в изложницы и при электрошлаковом переплаве . При сифонной разливке стали на поверхность жидкого металла обычно вводили зольнографитовую, перлитографитовую или вермикулитографитовую смеси. В их состав входят наполнители легкоплавкие минеральные компоненты и графит, выполняющий роль разрыхлителя. Приэлектрошлаковом переплаве в состав шлакообразующих смесей дополнительно вводятся флюсы обычно фторсодержащие вещества. Подобный функциональный состав имеют и шлакообразующие смеси для кристаллизатора МНЛЗ, разрабатываемые на разных заводах. Однако конкретное исполнение этих функций может существенно различаться. Химический состав получаемых многокомпонентных шлакообразующих композиций, в первом приближении соответствует тройным и четверным системам СаОБЮг АЬОз , СаО8Ю2 СаР2 , СаОБСЬ Ыа и СаО5Юз АОз М0. Суммарное содержание базовых компонентов СаОи 8Ю2 находится в пределах . Са близка к единице 0,9. Такому составу в упомянутых выше системах соответствует область с минимальной температурой плавления. Однако на некоторых предприятиях используют смеси с более низкой основностью порядка 0,5. Такой основности на диаграммах состояния также соответствует локальный минимум температур плавления. Дальнейшее снижение температуры плавления смесей достигается за счт введения в их состав различных добавок, содержащих соединения фтора и бора, а также оксиды щелочных метачлов. В качестве таких добавок применяются плавиковый шпат, флюоритовый и датолитовый концентраты, нефелин, силикатную глыбу. Суммарное содержание таких компонентов, понижающих температуру плавления, обычно составляет . Самым распространнным разрыхлителем шлакообразующих смесей для кристаллизаторов является аморфный или скрытнокристаллический графит. Содержание углерода в смесях обычно бывает 5. Однако при разливке ультранизкоуглеродистой стали 0, С и менее, содержание углерода в шлакообразующей смеси снижают до 2. Известны работы , , в которых изучалось использование различных углеродсодержащих материалов естественного и техногенного происхождения при изготовлении шлакообразующих смесей. Авторы не обнаружили заметного влияния вида углеродсодержащего материала на температуру плавления смеси и вязкость получающегося шлака. Увеличение содержания углерода в смеси с 3 до по массе приводило также к незначительному . С снижению температур начала и конца плавления.