Состав для получения защитного покрытия на изложницах

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к защите металлов от высокотемпературной коррозии при разливке легированных сталей в слитки массой менее 6 т. Цель изобретения - повьпиение стойкости изложниц. Состав для получения защитного покрытия содержит, мае.%: плавленый магнезит 15-40; огнеупорный материал , выбранный из дистеновой группы , содержащей дистенсиллиманит, андалузит или дюмортиерит 15-40; сульфат магния 2-15; бентонит 2-IO; вода - остальное. Совместное содержание в покрытии комплексного наполнителя из плавленого магнезита, материала из дистеновой группы и сульфата магния способствует спеканию покрытия с образованием новых соединений , которые повышают защитные свойства покрытия и увеличивают его стойкость . 3 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (q1) 4 В 22 С 3/00 всг.;;";н;,g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3894569/23-02 (22) 14.05.86 (46) 15.03.88. Бюл. 11 10 (71) Харьковский политехнический ин ститут им.В.И.Ленина и Электрометаллургический завод "Электросталь 1 им. И.Ф.Тевосяна (72) Л.Д.Свирский, В.М.Казакевич, Т.С.Бондаренко, А.Д.Пономаренко, Ю.К.Воробьев, Н.А.Сосницкий, В,И.Наумочкин, В ° E.Îäèíöîâ и И.Г.Пивоваров (53) 621.744.037:621.746.393.5(088.8) (56) Сварика А.А. Покрытия литейных форм. М.: Машиностроение, 1977, с.76.

Авторское свидетельство СССР

Ф 529883, кл. В 22 С 3/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

У 532451, кл. В 22 С 3/00, 1975.

1 (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОГО

ПОКРЫТИЯ НА ИЗЛОЖНИЦАХ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к защите металлов от высокотемпературной коррозии при разливке легированных сталей в слитки массой менее 6 т. 11ель изобретения — повышение стойкости изложниц. Состав для получения защитного покрытия содержит, мас.Е: плавлений магнезит 15-40; огнеупорный материал, выбранный иэ дистеновой группы, содержащей дистенсиллиманит, андалуэит нли дюмортиерит 15-40; сульфат магния 2-15; бентонит 2-10; вода — остальное. Совместное содержание в покрытии комплексного наполнителя иэ плавленого магнезита, материала из днстеновой группы и сульфата магния способствует спеканию покрытия с образованием новых соединений, которые повышают защитные свойства покрытия и увеличивают его стой— кость. 3 табл.

1 380844

Изобретение относится к электрометаллургии, в частности к защите из— ложниц для слитков массой менее 6 т иэ высоколегированных сталей и сплавов.

Цель изобретения — повьппение стой— кости изложниц.

Плавленый магнезит, используемый в предлагаемом составе, имеет следую- lp щий химический состав, мас,7: MgO

93,9-96,6; SiOð 0,4-1,9; А1,О, 0,71,68; СаО 0,45-1,22; FeO 0,8-1,2;

Fe О 1,68; п.п.п. 0,1-0,2. г з

Дистенсиллиманит, используемый в 15 предлагаемом составе, имеет следующий химический состав, мас.7: А1,0

57,94; Ее„О, 0,78; SiO< 40,38; TiO>

0.55; СаО О,l; Mg0 0,25.

Андалуэит, используемый в предла- 20 гаемом составе, имеет следующий химический состав, мас.Х: А1 О 53-58;

SiO 38-39,5; TiI> 0,6 — 0,7; СаО

О,! — 0,3; MgO 0,2 — 0,5; РегО

0,7 — 2,0, 25

Дюмортиерит, используемый в предлагаемом составе, имеет следующий химический состав, мас.X: А1 О 61

64; SiO 29 — 31; В О 5 — 6; п.п.п.

1 — 2. 30

Отклонение указанных допустимых пределов составляющих компонентов плавленого магнезита, дистенсиллиманита, андалуэита, дюмортиерита оказывает незначительное влияние на изменение свойств покрытий и существенной роли не играет.

Покрытия приготовляют по следующей технологии.

Плавленый магнезит, бентонит и материал,- выбранный из группы, содержащей дистенсиллиманит, андалузит или дюмортиерит, взятые в соотношениях, указанных в табл.1, подвергают 45 совместному помолу до полного прохождения через. сито 3600 отв/см, Полу2 ченную сухую смесь затворяют водным раствором сульфата магния (при соотношении вода и сульфат магния 1:1) до получения шликера покрытия с удельным весом 1,5 — 1,Ь г/см . Шликер наносят на металлическую форму, нагретую до 80 — 400 С, методом пульверизации толщиной слоя 0,8 — 1,5 мм. В результате взаимодействия оксида магния, содержащегося в плавленом магнезите с сульфатом магния, протекает процесс твердения с образованием брусита и оксисульфата магния, количество кото-рых составляет 5 — 10 мас. X. Г>ентонит, входящий в состав покрытия, повьппает связующее действие сульфата магния, что способствует прочному закреплению покрытия на рабочей поверхности изложниц.

В дальнейшем, при заливке жидкого металла в изложницу протекают процессы твердожидкостного спекания компонентов покрытия, сопровождающиеся образованием муллита, кордиерита, магие=-иовюстита, форстерита, Оксид магния, содержащийся в плавленом магнезите, улучшает спекание материалов силлиманитовой группы (дистенсиллиманита, андалузита, дюмортиерита) вследствие уменьшения вязкости стеклофазы, образующейся при температуре разливаемого металла, краевого угла смачивания стекловидным расплавом поверхности зерен твердых фаэ, лучшего заполнения ею промежутков между зернами возникающих кристаллических фаз, что приводит к ускорению образования этих фаз, улучшению степени спекания покрытия, повышению его защитных свойств.

Ион магния, содержащийся в плавленом магнезите, внедряется в промежутки между кислородными ионами в решетку материалов силлиманитовой группы, вызывая деформацию их кристаллических решеток, что приводит к повышению реакционной способности, ускорению процессов спекания покрытия и образования новых кристаллических фаз ° Оксид алюминия, содержащийся в материалах силлиманитовой группы,ак— тивен в процессе термической обработки, поскольку он входит в состав соединений, претерпевающих изменения кристаллической реш. тки при нагревании, что, в свою очередь, интенсифицирует процесс спекания и образования новых кристаллических фаз, Наличие в составе плавленого магнезита около 201 стекла также интенсифицирует процесс спекания покрытия вследствие образования жидкой фазы при разливке металла.

Все укаэанные процессы, происходящие в покрытии при разливке металла, способствуют образованию спеченного огнеупорного слоя, который и оказывает высокое защитное действие от высокотемпературной коррозии, заключающееся в снижении диффузии кислорода в рабочую поверхность излож1380844

1О

Плавленый магнезит

Огнеупорный материал из указанной группы

Сульфат маги

Бентонит

Вода

15-40

15-40 ия 2-15

2-10

Остальное

Таблица I

Иигре

3 4 5 б 7 8 9 IO !

Люмсртиерит

Андалуэит

Дистенсиллиманит

40

40

30

30

Плавленый магнееит

25 35 20

30

40!

30

l0

Беитонит

l5

Сульфат магния осОсОсосОсОсОсОсОсОсBoqa таль- таль- ° таль" ное ное ное ное ное иое ноа ное ное

Т ° елина 2

Иохаеателн

)!5 98 95

Зенитное действие, г/и ч !20

0 2 0,!

0,22

0,3

Степень спененнл

Неяеннчессел прочность, Nla

40 2 39 ° 5 4,2 4,6 4,4 4>35 4,5 4,28

Оюрое воя рытне

92 93,5 94 97,5 94,8 98 92,9 96 92.5 95

Спеченное понрытне ниц, уменьшении величины межкристаллитной коррозии зерен чугуна и их роста, что является основной причиной появления трещин разгара и выхода изложниц из строя.

Составы и свойства покрытия приведены в табл.l и 2.

Предлагаемые пределы соотношения ингредиентов обеспечивают высокие показатели механических и физико-химических свойств покрытия, позволяющие выполнять последнему свои защитные функции. Отклонение допустимых пределов ингредиентов покрытия (табл.3) приводит к изменению необходимой величины этих свойств и ухудшению защитного действия от высокотемпературной коррозии, что, соответственно, уменьшает стойкость иэ— ложниц, Реализация изобретения позволяет повысить стойкость изложниц для разливки высоколегированных сталей и сплавов с раэвесом слитка менее 6 т на 30-407; снизить удельный расход чугуна в 1,4-1,8 раза; устранить привар слитка к изложнице.

Ф о р и у л а и э о б р е т е н и я

Состав для получения защитного покрытия на изложницах, преимущественно при разливке слитков менее 6 т иэ высоколегированных сталей и сплавов, включающий комплексный огнеупорный наполнитель и неорганическое связующее, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения стойкости изложниц, в качестве комплексного огнеупорного наполнителя состав содержит плавленый магнезит и материал, выбранный из группы, содержащей дистенсиллиманит, андалузит или дюмортиерит, в качестве неорганического связующего — сульфат магния и дополнительно содержит бентонит и воду при следующем соотношении ингредиентов,мас.Х

Содер*анне ингредиентов, мас,7., в составах таль- таль- таль- таль- таль- таль- таль87 70 78 92 75 85

0 !8 0 06 0 27 0 !2 0 ° 35 0 !6

1380844

Продс. еи)!е т;!б!!

r.oc та а

Повааателн

Т 3 ) 4 ) 5 Ь, 7 8 9!

1 2

Прочность сиедланнл с чугунной подлодвой> Н н

1,15 08 075 095 07

l 2 0>9 1,!

I 25

1,0

Огнеу>н>рногть, >С 1900 т 1900 т !900 -I IIOrI

Краевой угол с>еачнванна вндной сталь>а, град

58 62 51 64

54 71 Sl

68 63 65

1,25

Нодуль упругостн, »r/с»> ° !О

0,7 0,6 1,0

I O5

I 15

0,75

1,3

0,85

Теипературв дейор»адн>е под нагруалой (2 вг/сн>) C

1340 1260 1290 1190 1310 1250 1230 1270 1220 1330 !

6ЬО 1550 3590 !470 1620 1510 1500 1580 1490 1640

4ОХ

40 ЭЬ 33 45

55 Sl 64

32 38 30!

760 1790 1780 1720 1ЫО 1880 1870 1Ь50 1Ь60 1830

Садкневтаанонюал устойчивость (uepes 7 ч), ст>ь

5,4

41 47 49 39

3,1

3 ° 4

2>5

4,4

5,1

Пред> льнов нанрлданна сдв>г га, днн/см>

163 175

140! 5l 1 47 143 159! 69

150

2,5

2,7 2,7Ь 2>2

2,1

2,3

2, 16

2,75

2>4 г>25 .:трут>турнал влавость, П

Таблица 3

41

Бентонит

Вода

ОсОстальталь- ное ное

172 180

Степень спека0,45 0,5

НИЯ

ВНИ1(ПИ Заказ 1142/!2 Тирах 740 Подписное

Произв.-иолигр. пр-тие, r. Ухгород, ул. Проектная, 4 усповнав влавость, с

Прочность понрь>тнл> г

Ингредиенты и показатели

Д!Омортиерит

Андалуэит

Плавленый магнезит

Сульфат магния

Защитное действие, г/M L ч

- 185(! л 1800 > 1900 > I 900 - 1900 > 900