Теплоизолирующая смесь для прибылей слитков и отливок

 

ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРИБЫЛЕЙ СЛИТКОВ И ОТЛИВОК , включающая каменноугольную золу, древесные опилки, связующее, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода годного металла за счет повышения теплоизолирующих свойств, прочности и термостойкости смеси, она в качестве связующего содержит сульфитно-дрожжевую бражку и дополнительно содержит карбоксиметилцеллюлозу и углекислый натрий при следующем соотнощении ингредиентов, мас.%: Каменноугольная зола40-55 Древесные опилки20-40 Сульфитно-дрожжевая бражка4-12 Углекислый натрий1-3 (Я Карбоксиметилцеллюлоза10-15

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1196113 A

Ш4 В 22 D7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

40 — 55

20 — 40

Каменноугольная зола

Древесные опилки

Сульфитно-дрожжевая бражка

Углекислый натрий

Карбоксиметилцеллюлоза

4 — 12

1 — 3

10 — 15

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3702446/22-02 (22) 20.02.84 (46) 07.12.85. Бюл. № 45 (71) Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникидзе, Новокузнецкое отделение «УралНИИстромпроект» и Кузнецкий ордена Ленина, ордена Октябрьской

Революции, ордена Кутузова 1 степени и ордена Трудового Красного Знамени металлургический комбинат им. В. И. Ленина (72) К. А. Черепанов, Н. И. Федынин, Н. А. Фомин, Н. С. Юдин, П. М. Данилов, В. Ф. Гуменный и Н. М. Сорокин (53) 621.746.586 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 850276, кл. В 22 D 7/10, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 742032, кл. В 22 D 7/10, 1977 (54) (57) ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ СМЕСЬ

ДЛЯ ПРИБЬ1ЛЕЛ СЛИТКОВ И ОТЛИВОК, включающая каменноугольную золу, древесные опилки, связующее, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода годного металла за счет повышения теплоизолирующих свойств, прочности и термостойкости смеси, она в качестве связующего содержит сульфитно-дрожжевую бражку и дополнительно содержит карбоксиметилцеллюлозу и углекислый натрий при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

1196113

Изобретение относится к сталелитейному производству, а именно к составам смесей, применяемым для утепления прибылей стальных слитков и отливок.

Цель изобретения — увеличение выхода годного металла за счет повышения теплоизолирующих свойств, прочности и термостойкости смеси.

Используемая в предлагаемой теплоизолирующей смеси каменноугольная зола является огнеупорным наполнителем, близким по химическому составу к шамотным огнеупорам и представляет собой тонкодисперсный порошок с удельной поверхностью 4000 — 4500 см /т.

В качестве связующих компонентов в составе смеси применяют сульфитно-дрожжевую бражку и карбоксиметилцеллюлозу техническую. Карбоксиметилцеллюлоза, как поверхностно-активнное вещество способствует значительному снижению объемной массы смеси (гранул) вследствие ее вспенивания при взаимодействии с водой и образования газовых пузырьков диаметром менее 1 мм, что обеспечивает повышенные теплоизолирующие свайства гранул.

Углекислый натрий выполняет роль материала, способствующего спекаемости частиц каменноугольной золы при воздействии температуры заливаемого металла, что повышает прочность и термостойкость гранул в процессе - выгорания содержащихся в смеси древесных опилок, органической части сульфитно-спиртовой бражки и каменноугольной золы.

При содержании каменноугольной золы в количестве меньшем 40 мас о/О не обеспечивается необходимая прочность гранул при высоких температурах. Если количество золы в композиции превышает

55 мас.о/ц, ухудшается комкуемость смеси, что приводит к образованию большого количества гранул с поперечным размером 5 мм и менее, тогда как оптимальный размер гранул 10 мм.

Смесь, содержащая древесные опилки в количестве меньшем 20 мас.о/о, склонна к окомковыванию с образованием больших конгломераторов. При содержании древесных опилок больше 40 мас.о/О ухудшается процесс окомкования в результате снижения прочности сырой смеси.

При содержании сульфитно-дрожжевой бражки менее 4 мас.о/о не обеспечивается получение достаточной для образования гранул прочности смеси в сыром состоянии. Смесь с содержанием сульфитнодрожжевой бражки в количестве более

12 мас.о/o переходит в тестообразное состояние, что не позволяет получить из нее гранул ы.

При содержаниях карбоксиметилцеллюлозы и углекислого натрия в количествах

20 ляют также после нанесения гранул и бри40

5

35 менее 10 и 1 и более 15 и 3 мас. /<> соответственно снижается прочность гранул и их термостойкость.

В табл. 1 приведены составы испытанных известной, предлагаемой смесей, содержащих карбоксиметилцеллюлозу и углекислый натрий в количествах меньших и больших по отношению к предлагаемым пределам.

Из смеси компонентов, после их предварительного тщательного перемешивания и увлажнения водой, при В/Т = 1,2 — 1,8 и окатывания на тарельчатом грануляторе приготавливают гранулы размером 5 — 30 мм.

Из известных смесей изготавливают прессованием также брикеты размером 50x50xlO мм.

Гранулы и брикеты после приготовления высушивают при 100 — 120 С в течение.

2 — 3 ч, а затем определяют их объемную насыпную массу, прочность и теплопроводность. Указанные характеристики опредекетов на зеркало жидкой стали и выгорания органических компонентов. Прочность гранул на сжатие определяют путем вытачивания на шлифовальном станке кубиков

2х2х2 см и испытания на прессе, а термостойкость — количестом циклов, выдерживаемых гранулами без рассыпания при нанесении на поверхность разливаемой стали и последующем их охлаждении.

Испытания известной и предлагаемой теплоизолирующих смесей производят на слитках массой 50 кг.

Плавку стали марки ст. 3 проводят в индукционной электропечи емкостью 60 кг.

Разливку осуществляют в подогретые до 200 С изложницы. Полученные слитки после полного их охлаждения извлекают из изложницы и отделяют прибыльную часть слитка. Высота реза, считая от уровня жидкого металла, варьируется в зависимости от величины усадочной раковины и протяженности подусадочной рыхлости.

Величину головной обрези определяют по технологической инструкции.

В табл. 2 представлены результаты определения физико-механических и теплофизических свойств смесей, а также данные по головной обрези слитков, изготовленных с использованием указанных композиций.

Из приведенных в табл. 2 данных следует, что предлагаемая теплоизолирующая смесь характеризуется меньшими значениями объемной насыпной массы и коэффициента теплопроводности и большими значения ми прочности гранул и их термостойкости, что позволяет снизить величину головной обрези слитков в сравнении с использованием известной теплоизолирующей композиции.

Таким образом, увеличение выхода годного металла достигается за счет новыше1196113 ния теплоизолирующих свойств предлагаемой смеси в сравнении с известной, благодаря увеличению прочности и термостойТаблица 1

Содержание ингредиентов, мас. 7., в составе

Ингредиенты известном з (1 ) 2

5 1 6 7

Каменноугольная зола

20

55

Древесные опилки

30

39,5 20

12

СДБ

Лигнин

Жидкое стекло

Песок

Углекислый натрий

0,5

Карбоксиметилцеллюлоза

16

15

Таблица 2

Свойства

Показатели для состава

3 4 5

Объемная насыпная масса, кг мз до обжига 480 570 после обжига 360 430

325 350 240

210 235 150

420

310

250

180

0,072 0,074 0,079 0,07 0,081 до обжига 0,11- 0,14 после обжига 0,082 0,093

0,062

0,054 0,056 0,060 0,05

Коэффициент теплопроводности, ккал/м.ч., С

4 40

15 .20

51 36 кости гранул, которые используются для засыпки зеркала металла, прибыли слитка или отливки.

1196113

2 ) 3 ) ((/ ) Продолжение табл. 2

4 5 6 7 8

Прочность на сжатие, кгс/см2, 68,5 79,2 89,8 42,5 56,0

23 5 24,6 24,8 10,7 12,5 до обжига 13, 4 27, 8

3,3 после обжига 2,6

Термостойкость, циклы 2

17,67

174 182 175 176

Головная обрезь,X 19,5 18,9

Составитель В. Мальков

Редактор Н. Гунько Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

3а каз 7505/10 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

П р и м е ч а н и е: Характеристики свойств известной смеси (смеси 1 и 2) в брикетах и гранулах имеют практически одинаковые значения.