смазка для изложниц

Формула изобретения

СМАЗКА ДЛЯ ИЗЛОЖНИЦ, включающая плавильную пыль электротермического производства кремния или его сплавов, воду и технологическую добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества поверхности металла за счет улучшения кроющей и адгезионной способности смазки и расширения температурного интервала окрашиваемой поверхности, в качестве технологической добавки она содержит черный графит при следующем соотношении ингредиентов, об.%:

Плавильная пыль электротермического производства кремния или его сплавов 31 - 39

Черный графит 7 - 9

Вода Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, а именно к покрытиям рабочей поверхности изложниц для разливки стали.

Известно защитное покрытие для изложниц, содержащее плавильную пыль электротермического производства кремния 20-60 об.% и водный раствор лигносульфонатов 40-80 об.%.

Данное покрытие содержит избыточное количество летучих к моменту контакта с ним жидкого металла при разливке стали, что приводит к образованию поверхностных дефектов слитка в виде пузырей и волосовин в прокате. Кроме того, покрытие обладает недостаточными технологическими свойствами, имеет плохую кроющую способность при высокой температуре изложниц.

Наиболее близким к предлагаемому покрытию по технической сущности является смазка для изложниц, содержащая плавильную пыль электротермического производства кремния 30-50% , технологическую добавку (материал на основе лигносульфонатов 5-10 об.% и сернокислый магний 5-20 об.%) и воду - остальное.

Нанесенный на поверхность изложницы при температуре до 170^оС слой известной смазки после высыхания имеет мелкие трещины, поры из-за выделения летучих и усадки наполнителя. Использование данной смазки требует ограниченного интервала температуры изложниц перед смазкой (110-170^оС), что в производственных условиях затруднительно. При температуре изложниц более 170^оС смазка имеет недостаточную кроющую способность, пузырится из-за выделения летучих, получается неравномерной слой с потеками. Кроме того, смазка имеет низкую седиментационную устойчивость, что приводит к труднорастворимому осадку. Использование данной смазки не обеспечивает достаточного качества поверхности слитка, так как из-за выделения летучих образуются мелкие подкорковые пузыри, что приводит к поверхностным дефектам в виде волосовин в прокате.

Цель изобретения - повышение качества поверхности металла за счет улучшения кроющей и адгезионной способности смазки и расширения температурного интервала окрашиваемой поверхности изложниц. Смазка для изложниц содержит в качестве технологической добавки черный графит при следующем соотношении ингредиентов, об.%:

Плавильная пыль электротермического производства кремния или его сплавв 31-39 Черный графит 7-9 Вода Остальное

Плавильная пыль производства кремния или его сплавов является наполнителем и представляет собой тонкодисперсный материал фракции менее 20 мкм с насыпным весом 0,20-0,25 г/см³ следующего примерного состава, мас.%: SiO₂ 86-94; СаО - 1-3; MgО 1-3; FeO 0,2-0,6; Al₂O₃ 1,5-6,8; SiC 0,8-1,5. Черный графит является технологической добавкой, предотвращающей осадку наполнителя при высыхании покрытия и тем самым обеспечивающей крепления покрытия на изложнице, причем в присутствии черного графита суспензия плавильной пыли в воде имеет высокие адгезионные свойства по отношению к изложнице при любых температурах последней, вплоть до 380^оС. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая смазка для изложниц отличается от известной содержанием в качестве технологической добавки черного графита в количестве 7-9 об.% при содержании 31-39 об.% плавильной пыли и 54-60 об.% воды.

При содержании в составе предложенной смазки плавильной пыли электротермического производства кремния или его сплавов менее 31 об.% снижается седиментационная устойчивость и не обеспечивается равномерное распределение графита по всему объему суспензии, что приводит к плохой кроющей способности, снижению адгезионной способности и ухудшению качества поверхности металлопроката. При содержании в смазке плавильной пыли более 399 об.% покрытие имеет низкую адгезионную способность осыпается, что приводит к снижению качества поверхности металла. При содержании в смазке графита менее 7 об. % покрытие имеет мелкие трещины и поры из-за усадки наполнителя и осыпается с поверхности изложницы из-за низкой адгезионной способности, а при содержании его в смазке выше 9 об.% снижается седиментационная устойчивость и из-за неравномерного распределения графита в объеме суспензии покрытие имеет кроющую и адгезионную способность, что увеличивает пораженность прокатных заготовок поверхностными дефектами. Содержание воды выбрано из условий получения нерасслаиваемой и легкой наносимой на вертикальные стенки изложниц суспензии.

Слиток, отливаемый с использованием такого состава смазки по сравнению с прототипом имеет более высокое качество, не имеет подкорковых пузырей, так как металл при наполнении изложницы не подкипает в контакте с покрытием, снижается пораженность металлопроката поверхностными дефектами (на 1,0-2,5% меньше, чем по прототипу). Смазка имеет минимальную смачиваемость сталью при одновременно высокой кроющей способности в широком интервале температуры изложниц 110-380^оС, высокой адгезионной способности и седиментационной устойчивости.

Приготовление смазки суоществляют в цехе подготовки составов на участке смазки изложниц в емкости 80 л. Сначала заливают 45,6 л воды, затем вводят 28 дм³ плавильной пыли электротермического производства, перемешивают в течении 3-5 мин, после чего вводят 6,4 дм³ черного графита и перемешивают еще 20-30 мин. Приготовленную таким образом суспензию наносят посредством пульверизатора или форсунки на внутреннюю поверхность изложниц, температура которых 110-380^оС. Толщина смазки 0,3-0,5 мм.

Составы и свойства смазки, а также результаты сравнительных испытаний представлены в табл. 1 и 2, из которых видно, что при указанных оптимальных пределах наблюдаются лучшие технологические свойства смазки (высокая седиментационная устойчивость, адгеозионная способность, кроющая способность, увеличивается краевой угол смачивания сталью) и минимальная пораженность проката поверхностными дефектами 9,0-10,5%.

Как видно из данных табл. 2, наилучшими свойствами обладает состав N 3 смазки со средним (относительно обусловленных пределов) содержанием ингредиентов, включающий, об.%.

Плавильная пыль элек-

тротермического произ-

водства кремния или его сплавов 35 Черный графит 8 Вода 57

Выбор этого состава обусловлен тем, что он обеспечивает наиболее удачное сочетание технологических свойств смазки и минимальную пораженность металла поверхностными дефектами, а именно:

Седиментационная

устойчивость через 1 ч, % 95,4

Адгезионная спо- собность, кгс/мс² 4,0

Кроющая способ- ность Покрытие

имеет

равномерный

слой без пор

и трещин

Краевой угол смачи- вания, град 122 Качество поверхности прокатной заготовки, % заготовок, пора- женных поверх- ностными дефектами 9,0

При реализации состава смазки за счет низкой смачиваемости покрытия сталью при одновременно высокой адгезионной способности и отсутствии выделения летучих в контакте с жидким металлом при отливке слитка, а также за счет обеспечения смазкой хорошего проскальзывания корки слитка относительно стенок изложницы при усадке металла во время кристаллизации обеспечивается повышение качества поверхности слитка и поверхности металлопроката на 1,0-2,5%. Кроме того, использование смазки увеличивает интервал температуры изложниц перед смазкой до 110-380^оС, что упрощает в производственных условиях подготовку составов.