Теплоизолирующая смесь для разливки стали

 

ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ СМЕСЬ I ДЛЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ, включающая вермикулит , графит, отличающаяс я тем, что, с целью повышения качества поверхности слитков, а также выхода годного путем улучшения теплофизических свойств смеси, она дополнительно содержит каменноугольную золу и карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Вермикулит5-30 Графит3-25 Карбонаты щелочных г или щелочноземельных металлов2-15 Каменноугольная зола 50-80

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ШВВЛИЮ

РЕСПУБЛИК

rOCYAAPCTBEHHbN H0MHTET OCOP.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСНОНУ СВИДВТВЛЬСФВУ

Ф Фр(,,,з

I. (21) 3636183/22-02 (22) 23. 08. 83 (46) 23.11.84. Бюл. Ф 43

lash шы-

Ю

Ю

Ю сО

Ю. (72) В;И. Старых, В.А. Булат, А.Н. Самсонов, Е.И. Мошкевич, В.И. Попова, В.П. Волик, Е.Н. Сонин, А.5. Райтман и В.В. Бурцев (71) Украинский .научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (53) 621.746.589 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 348288, кл. В 22 D 27/06

В 22 D 7/10, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

В 381472, кл. В 22 D 27/00, 1965.,SU.„1125092, А

san В- 22 0 7/00 В 22 D 27/00 (54) (57) ТЕПЛОИЗОЛИРУНЗЩАЯ СМЕСЬ

I ДЛЯ РАЗЛИВКИ СТАЛИ, включающая верми.кулит, графит, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения качества поверхности слитков, а также выхода годного путем улучшения теплофизических свойств смеси, она дополнительно содержит каменноуголь-. ную золу и карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов при следующем соотношении ингредиентов, мас.Х!

Вермикулит 5-30

Графит 3-25

Карбонаты щелочных или щелочноэемельных металлов 2-15

Каменноугольная эола 50-80

1125092

t5

25

35 ую: 40

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам теплоизолирующих смесей, используемых при разливке стали в изложницы.

Известна теплоизолирующая смесь, содержащая аморфный графит и вспученный перлит (.13.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигае- мому результату является теплоизолирующая смесь для разливки стали, включающая вермикулит и графит 12 ).

Недостатками смесей являются: высокая (1ч80-1520 С) температура плавления, недостаточная жидкоподвижность шлака и, как следствие этого, низкое качество поверхности слитков и невысокий выход годного °

Целью изобретения является повышение качества поверхности слитков, а также выхода годного путем улучшения теплофизических свойств смеси.

Поставленная цель достигается тем, что теплоизолирующая смесь для разливки стали, включающая вермикулит, графит, дополнительно содержит каменноугольную золу и карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов при следующем соотношении ингредиентов, мас.X:

Вермикулит 5-30

Графит 3-25

Карбонаты щелоч. ных или щелочноэемельных металлов 2-15

Каменноугольная зола 50-80

Введение в состав теплоизолир щей смеси карбонатов щелочных и щелочноэемельных металлов, например соды (NR>CO>), позволяет снизить температуру плавления смеси до

1180-1295 С, что способствует образо ванию жидкоподвижного шлакового расплава уже в самом начале разливки стали.

При содержании в составе смеси карбонатов щелочных и щелочнозе-. мельных металлов в количестве мень- 50 шем, чем 2 мас .X,,òåìïepàòóðà плав- ления смеси имеет высокие значе- . ния — до 1375 С. Повышение содержания карбонатов сверх 15 мас.7 не оказывает существенного влияния на 55 температуру плавления смеси и приводит лишь к увеличению себестоимости последней.

Зола - отход при сжигании каменноугольного топлива является наполнителем, а также поставщиком окислов (SiOz, CaO, FeO и др.), способствуннщих интенсивному шлакообразованию при температурах заливаемого металла в изложницу.

Содержание каменноугольйой золы в составе предлагаемой композиции

) обусловлено оптимальными значениями физико-химических характеристик смеси и получаемого из нее шлакового расплава.

Введение в состав смеси вермикулита способствует повышению.. теплоизолирующих свойств композиции. При содержании вермикулита менее

5 мас.Ж теплоизолирующие свойства смеси снижаются. При содержании вермикулита в количестве, превышающем

30 мас.Ж, теплоизолирующие свойства смеси практически не изменяются, но увеличивается себестоимость смеси.

Графит в предлагаемой композиции является материалом, препятствующим спеканию смеси в момент контакта с жидким металлом, что способствует созданию условий для получения качественной поверхности слитков. При содержании графита в количестве, меньшем 3 мас.7, теплоизолирующая смесь склонна к спеканию. Увеличение содержания графита сверх 25 мас.Ж создает опасность науглероживания металла слитка.

Составы испытанных теплоизолирую щих смесей для разливки стали. представлены в табл.1.

Данные, характеризующие свойства указанных в табл.1 смесей, а также выплавленных иэ них шлаков, представлены в табл.2.

Значения коэффициентов теплонро» водности предлагаемой и известной смесей представлены в табл.3.

Как следует иэ приведенных в табл.2 и 3 данных, температура плавления смеси, температура формирования капли шлака, а также теплопроводность предлагаемой смеси существенно ниже аналогичных характеристик известной смеси, что способствует достижению поставленной цели изобретения - повышению качества поверхности слитков и выхода их годного.

Испытания предлагаемого состава смеси проводят при разливке подшипниковой стали на заводе "Днепроспец1.125092

Т а блица 1

Смесь. °

Компоненты, мас.Х

Кокс

Вермикулит

Карбонаты металлов

Каменно угольная зола

30

10 (сода Na CO,)

2 То же

65

13

7 и

15

15 - fit

15-"50

10-и7

13

15

15

13.10

7 (магнезит-NgCO ) 13

55

15 (витерит-ВаСО ) Известная

30

° »

Таблица 2

Смесь, Ф

Свойства смеси

Температура

A е tttS» умугзаър ованазя

4С

Краевой угол лнеан»thtttttt Ф с аъаъалэааил у

»»

Насыпной вес, емпература

4г лавления, г/см-

1250

1315

1270

1310

1190

1280

1180

1290

3 сталь" в слитки массой 3,6 т. Температура металла при разливке составляет 1520-1550 С. Анализ разбраковки металла по поверхностным дефектам показывает увеличение выхода S годного при разливке с предлагаемой смесью на 3-3,5Х. Качество металла по макроструктуре и по загрязненности неметаллическими включениями остается на прежнем уровне. Результаты качества металла по 63 опытным плавкам представлены в табл.4.

При использовании предлагаемой смеси. в условиях завода "Днепроспецсталь" ожидаемый экономический эффект составит 150 000 рублей в год.

2 (поташ-К СО,)

7 (К Со )

7 (известняк CACO,) 0,504

0,679

0,621

0,637

1125092

Ф

Продолжение табл 2

Смесь

Свойства смеси

Температура плавления t

Насыпной вес, r/ñì

1275

1315.

1295

1320

1305

1260

1195

1305

1230

1310

t325

1245

Известная

1495

t 545

Таблица 3 ц

Теплопроводность Я Вт/ (м К) при температуре С

Смесь

300

600

О, 24-0, 26

Предлагаемая

0,27-0,29

0 35

0,33-0,35

Известная

0,30

0,39

Таблица 4 ереде1,17

2,55

0,85

1 ° 17

0,82

2,5

1,15

2,45

0,79

0,87

3,0

13

0,83

2,55

Краевой угол Температура смачиваиия, формирования капли, С

0,685

0,634

0,675

0,621

0,653

0,657

0,680

0,615

1125092

Продолжение табл. 4

0,86

1, 17

2 ° 66

0,82

1,17

0,80

1,16

2,45

2,65

0,85

1,17

10

0,84

1,16

2,7

0,86

1,18

2,9

3,37

5 0-6,0

1, 18

Известная

Составитель В. Мальков

Техред Ж.Кастелевич Корректор А Зимокосов

Редактор А. Шандор

Заказ 8396/11

Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4