Состав для получения покрытия на изложницах

 

СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИЗЛОЖНИЦАХ, используемых преимущественно при получении кузнечных слитков развесом 50-200 т, включающий магнезит, сульфат магния, воду, отл.и чающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления покрытия с изложницей, он дополнительно содержит марганцевый концентрат при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Магнезит 20,0-50,0 Марганцевый концентрат 5,0-30,0 Сульфат магния 15,0-30,0 с € ВодаОстальное (Л со со 4 ю ел

(21) 3617520/22-02 (22) 25,05,83 (46) 23.12.85. Бюл. ¹ 47 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И,Ленина и Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) Л.Д.Свирский, В.M.Казакевич, Т.С.Бондаренко, В.А.Куценко, В.К.Новицкий, В.Я.Бакуменко, В,Н,Орленко, А.В.Мищенко и Н,В.Борзых (53) 621.744.079(088.8) (56) .Патент СшА № 3509936, кл. В 22 С 3/00, опублик. 1970.

Авторское свидетельство СССР

И- 944731, кл. В 22 С 3/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 944731, кл. В 22 С 3/00, 1980, Авторское свидетельство СССР № 900932, кл. В 22 С 3/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 850259, кл, В 22 С 3/00, 1979. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИЗЛОЖНИЦАХ, используемых преимущественно при получении кузнечных слитков развесом 50-200 т, включающий магнезит, сульфат магния, воду, о т л .и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления покрытия с изложницей, он дополнительно содержит марганцевый концентрат при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:

Магнезит 20,0-50,0

Марганцевый концентрат 5 0-30,0

Сульфат магния 15,0-30,0

Вода Остальное

4Э

1

Изобретение относится к защите металлов от высокотемпературной коррозии и эрозии и может быть использовано в области высекотемпературных покрытий по металлам, в 5 области металлургии, машиностроения, в частности изложниц и поддонов, в которых получают слитки большого развеса (50-200 т).

Цель изобретения -:повышение 10 прочности сцепления покрытия с излож-. ницей.

Марганцевый концентрат, который используется в составе, имеет следующий химический состав, мас.%: 15

SiO 14,5-16,0, NnO 57,7-59,1;

СаО 3,0-4,0; NgO 1,2-1,6; Р О > 2,016,2 и магнезит следующего химического состава, мас.X: NgO 4546,5; СаО 1,3-2,5; Si0> 0,5-1,7;

К О 0,4-1 7; п.п.п. 50,8-51,5. Установлено, что отклонение указанных допустимых пределов составляющих компонентов марганцевого концен- 25 трата и магнезита оказывает незначительное влияние на изменение свойств покрытий и существенной роли не играет.

Покрытия приготовляют по следую- 30 щей технологии.

Магнезит и марганцевый концентрат, взятые в соотношениях, указанных в табл. 1, подвергают совместному помолу до полного прохождения через сито 2500 отв./см . Полученную сухую смесь затворяют водным раствором сульфата магния (при соотношении вода и сульфат магния как 1:1) до получения шликера покрытия плотностью 40

1, 7-1., 8 г/см .

Шликер наносят на металлическую о форму, нагретую до 100-150 С с методом пульверизации или торкретирования толщиной слоя 0,5-1,5 мм.

В результате взаимодействия активного окисла магния, содержащегося в магнезите, с сульфатом магния протекает процесс твердения с образованием кристаллических „сростков гидрата окиси магния и оксисульфата магния.

Проведенными исследованиями установлено, что при температуре металлической формы (100-150 С) значительно ускоряется процесс образования перечисленных продуктов твердения и он полностью протекает за максимально короткие сроки (0,5-1 ч), что полностью удовлетворяет технологическому процессу подготовки металлических форм под заливку„ Формирование покрытия, величина его прочности сцепления с рабочей поверхностью формы находятся в прямой зависимости от количественного и качественного составов продуктов твердения, что и достигается при использовании предлагаемого покрытия.

При заливке в металлическую форму жидкой стали и повышении температуры до 1600 С в покрытии за счет прио сутствия марганцевого концентрата идут интенсивные процессы твердожилкостного спекания с образованием сложных огнеупорных соединений: твердых растворов (Mg, Мп)О и шпинели.

Образовавшийся в результате это-, го спеченный огнеупорный слой обладает высоким значением прочности сцепления с чугунной подложкой н способен выполнять свои защитные функции еще в течение двух-трех заливов.

Составы и свойства покрытий приведены в табл. 1 и 2.

Из табл. 2 видно, что введение в состав покрытия марганцевого концентрата в количестве 5-30 мас,% способствует повышению прочности сцепления с чугунной подложкой вследствие интенсификации процессов твердения и спекания покрытия.

Шликер предлагаемого покрытия представляет собой суспензию, дис- . персной фазой которой является магнезит, дисперсионной средой — вода, а электролитом — сульфат магния.

Злектролитическое действие М8 0 приводит к уменьшению или потере заряда частиц по мере увеличения концентрации коагулирующего катиона в растворе, что позволяет получить шликер покрытия с хорошими покровными свойствами без использования стабилизатора.

Покрытие после заливки стали улучшает свои эксплуатационные характеристики (механическую прочность, адгезию к рабочей поверхности формы, макроструктуру защитного слоя) за счет следующих, протекающих в нем процессов: при температуре разливки стали (1550-1590 С) в нем интенсивно протекают процессы жидкостного спек» ния между магнезитом и марганцевой рудой с образованием твердых растворов (Ng, Ип)О и шпинели, а также

1199425

Реализация изобретения позволяет повысить стойкость изложниц на

17-20Х, устранить привар слитков

20 к изложницам, повысить выход годного металла на 5-10%.

Таблица 1

Содержание ингредиентов, мас.7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

20,0 23,0 26,0 29,0 32,0 35,0 40,0 43,0 46,0 50,0

Магнезит

Марганцевый концентрат 30,0

270 24 0 21 О 180 150 120 100 70 50

Сульфат магния 15,0 16,0 18,0 19,0 21 О 20,0 25,0 27,0 29,0 30,0

29 30 Осталь- Осталь- Ос- 15 ное ное тальное

35 Осталь- Ос- ОстальВода ное таль- ное ное кристаллизация ролонита — Мпяео) тефроита — Мп Si04, заполняющих промежутки между зернами периклаза (М)О) и цементирующих их в монолитный термостойкий материал; при этих же температурах происходит увеличение адгезии слоя покрытия к рабочей поверхности формы путем образования на контакте покрытие — чугун переходного слоя из шпинелида типа(М8, Ре)0, образующегося из-за взаимодиффузии атомов в кристаллических решетках, Кроме того, специфическое действие марганцевой руды в покрытии проявляется уже в процессе нанесения и твердения на рабочей поверхности за счет значительного увеличения механической прочности покрытия с повышением содержания в нем марганцевой руды. Объясняется это проявлением вяжущих свойств МиО марганцевой руды в условиях щелочной среды, создаваемой в шликере покрытия сульфатом магния.

Предлагаемые пределы соотношении ингредиентов обеспечивают высокие показатели прочности сцепления . покрытия с чугунной подложкой. От10 клонение допустимых пределов ингредиентов покрытия (составы 1,10 табл,3) приводит к изменению физико-механических свойств, а именно снижению прочности сцепления, что ухудшает, в конечном итоге, защитную функцию покрытия.

1 t1994Z5

ОЪ О ,оъ м о о

О

ФМ

С0

% а

I мЪ

1

Ф 1 а а»

Оч cn o Ъ O о а ю» оъ О

00 м

Щ

in о иЪ О сч л о а «О

° е» (4

О со

00 а

ОЪ

° \

1/Ъ а

О ь е

C)

° ОЭ а л g)

«М 00 9 . ° т.(ОЪ а

Ц 1

С>

in а

О ь с> з со о

C) м оъ а а

Со ° м»

ОЪ а

Ъ О . о ch а \,о

° Ф

Щ

u I

С> о а а о о сч

CJl Ф а

4о и а мЪ о 3

I

I! а 1 с 4 1

in а

3l\ а

ЦЪ о .о

iô е» а

М СО

1»

I о

О л о

<4 а UD

В/Ъ а

4».

О"

in оЪ а

О 04 а е е» м

1 м о о

СЧ 00 м Ф и

ОЪ

ОЪ а

Q иЪ О СЧ

О о м о а

° 4» ф

Ю

f о о

I0 и а е0

2 о

10 о о

9 и

Х 10 и о е о. о ж

01 0О ф Ь и

v o е о у

v 0 и о

E u 1 I Р о оЙ @я..оц л

О C0 ООИ q йййо „

Е I.O Oo е 3,Р,о Х 0

1" .e e C0 a O

u g f CU Ql Х 1

Ф о

1 ° ° В

О 0

>ь & . о о 0 и

5 (3 1» о

g 2 о и 5

6 &

e v о.01

ОЦ 00

3 - й

Ю &

Ф ф A

Йо о (5 о

1 и

1 и

О Р С0 о и и В и В Ф д ибо

I» VХЛ

v еем 0

1199425

Таблица 3

Состав покрытия

Ингредиенты и свойства

1О

Магнезит

Марганцевый концентрат

Сульфат магния

Прочность сцепления с чугунной подложкой, кгм сырого

0,7

0,5

0,7

0,9 спеченного

Заказ 7762/11 Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель И.Куницкая

Редактор N.Áèàíàð Техред М.Гергель Корректор С.Черни