теризуються низьким рівнем відкривання каналу шиберних затвора (30 ... 60%) при високому ступені коливань результатів від однієї партії матеріалу до іншої. На японських заводах, якщо використовують як засипки кварцовий пісок, приділяють особливу увагу його хімічним складом (SiO; gt; 98%), щоб підвищити показник откриваеми затвора без пропалювання.
Низка металургійних заводів застосовує ставролітовий концентрат (Al2O3=49,6%; SiO2=27,5%; Fe2O3,=12,2%; TiO2=3,5%) певного гранулометричного складу (0, 4 ... 0,7 мм). Однак цей матеріал вимагає попереднього прожарювання перед застосуванням при температурі 250 ... 350 ° С, що значно ускладнює процес його експлуатації.
Останнім часом для засипок створюють спеціально приготовлені суміші. Наприклад, у США запатентована засипка складається з кварцового піску з розміром зерен 0.5 ... 3,5 мм, які плакованих дрібними частками мінералу з групи польових шпатів, що мають температуру плавлення 1000-1700 ° С. Зміст польового шпату в засипці коливається від 5 до 30%, а розмір його часток - менш 0,15 мм. Особливість даного матеріалу полягає в тому, що він, спікаючись в момент контакту з рідкої сталлю, утворює скоринку, яка перешкоджає проникненню металу в пори між частинками. При відкритті шиберних затвора вона руйнується під тиском рідкої сталі [1].
За даними ККЦ - 1 Новолипецького металургійного комбінату, спеціальна суміш Боровичского вогнетривкого заводу забезпечила відкривання шиберних затвора близько 80% [7]. Однак такий показник навряд чи слід вважати задовільним, оскільки у відповідності з теорією статистики існує висока ступінь імовірності неоткриванія двох ковшів поспіль, що значно підвищить забрудненість стали неметалевими включеннями протягом тривалого періоду розливання.
На наш погляд, концепція розробки суміші для засипання в канал шиберних затвора повинна припускати його відкривання у всіх випадках, крім екстремальних, які, як показує статистичний аналіз, не можуть перевищувати 1 ... 1,5%.
У результаті досліджень встановлено основні технологічні причини, за якими засипка не висипається з каналу шиберних затвора:
наявність в засипці компонентів, схильних спекаться при високих температурах і утворювати жорсткий каркас, який не руйнується при відкритті затвора;
присутність компонентів, схильних до газотворность проявам. Якщо в момент виникнення у каналі затвора надлишкового газового тиску на верхній частині стовпа засипки не встигла утворитися досить міцна кірка, то гази спрямовуються в рідкий метал, руйнуючи кірку і утворюючи в стовпі засипці порожнини, які можуть заповнюватися металом;
висока пластичність засипки. Під впливом ферростатіческого тиску вона зменшує свій об'єм, що призводить до розтріскування спеченої скоринки у верхній частині стовпа засипки і протіканню металу в засипку;
низька плинність засипки, що не дозволяє їй швидко висипатися з каналу при відкриванні затвора. При цьому частина суміші змішується з металом і прилипає до стінок колектора, перешкоджаючи нормальному процесу розливання;
низька термомеханічна стійкість, тобто схильність суміші оплавлятися при зіткненні з рідким металом;
руйнування верхньої частини стовпа засипки струменем падаючого металу, що призводить до утворення «пробок» в каналі шиберних затвора.
На перший погляд, досить перспективним представляється використання в засипці кварцового піску. Кварц, що є однією з форм існування кремнезему (SiOi), володіє високою вогнетривкістю (1713 ° С), твердістю (7 балів за шкалою Мооса) і низькою хімічною активністю. До серйозних недоліків кварцу як основи засипки відносяться його аллотропические зміни при нагріванні й охолодженні. Відомо, що при температурі 575 ° С? - Кварц переходить в?-кварц, що супроводжується збільшенням його обсягу на 2,4%. Крім того, природні кварцові піски містять домішки оксидів заліза, польового шпату, слюди та інших матеріалів. Польовий шпат і слюда містять оксиди лужних і лужноземельних металів. Всі ці домішки є шкідливими, оскільки знижують вогнетривкість кварцу, утворюючи з ним і оксидами металу складні легкоплавкі силікати. З урахуванням викладеного слід визнати, що створення засипки тільки на основі кварцового піску є досить проблематичним.
Таблиця 3. Хімічний склад і фізичні властивості засипок, використовуваних для відкривання шиберних затворів
Хімічний склад,% АБВГSiO236266624Cr2O32834 ... 35-9 ... 10ZrO2- - 32,549...50Fe2O31914...16-6CaO0,1-0,1-TiO210,5-0,15-Al2O3lt;0,1110,23...4MgO67,50,2Na2Olt;0,1lt;0,1--K2Olt;0,1lt;0,1--С0,50,6-5Влажность, % lt; 0,15 lt; 0,1 lt; 0,150,1Гранулометріческій склад, мм0 ... 10,1 ... 1,20 ... 10,1 ... 1Насипная щільність, кг/дм22,21,92,5М...
