Способ изготовления графитового кристаллизатора для непрерывного литья чугуна

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к непрерывной разливке металлов. Цель - повышение износостойкости графитового кристаллизатора. Для этого после механической обработки его пропитывают смесью 5-15 мас.% диборида циркония и 85-95 мас.% ортофосфорной кислоты и нагревают в инертной среде при температуре 1300-1550°С. Это позволяет сократить расход графита при изготовлении кристаллизатора и повысить его стойкость. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дд 4 В 22 D 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4197293/31-02 (22) 18.02.87 (46) 23.09.88. Бюл. № 35 (71) Могилевское отделение Физико-технического института АН БССР (72) Г. А. Анисович, Е. И. Марукович, С. В. Стрельцов и А. Е. Старостин (53) 621.746.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1219237, кл. В 22 D ll/04

1984.

„„SU„„1424949 А 1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГРАФИТОВОГО КРИСТАЛЛИЗАТОРА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке металлов. Цель — повышение износостойкости графитового кристаллизатора. (ля этого после механической обработки его пропитывают смесью 5 — 15 мас.% диборида циркония и 85 — 95 мас.% ортофосфорной кислоты и нагревают в инертной среде при температуре 1300 в 1550 С. Это позволяет сократить расход графита при изготовлении кристаллизатора и повысить его стойкость.

1 табл.

1424949

Формула изобретения

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке металл о в.

Цель изобретения — повышение износостойкости кристаллизатора.

Способ осуществляют следующим образом.

Механической обработкой изготавливают кристаллизатор, ставят его между уплотняющими прокладками и внутрь кристаллизатора заливают смесь из диборида циркония и ортофосфорной кислоты под давлением 3 — 5 кгс/см на 5 — 30 мин. Вынимают кристаллизатор и после стекания с него излишков смеси просушивают в течение

60 — 90 мин при 200 — 250 С, после чего процесс пропитки и просушки повторяют

2 — 3 раза до тех пор, пока при пропитке смесь не будет появляться на внешней поверхности кристаллизатора. При этом кристаллизатор пропитывается образующимися в результате взаимодействия ортофосфорной кислоты и диборида циркония фосфатом циркония и бором. Фосфат циркония и бор заполняют поры в графите, а остальные составляющие смеси удаляются при просушке в сушильном шкафу с вытяжной вентиляцией. После последней просушки кристаллизатор кладут в тигель, засыпают графитом и нагревают со скоростью 3—

4 град/мин до 1300 — 1550 С, выдерживают

50 — -80 мин и охлаждают со скоростью

5 — -8 град/мин до температуры окружающей среды. При нагреве кристаллизатора образуется карбид бора, а фосфат циркония выполняет роль связки, обеспечивающей сцепление карбида бора с графитом. Интенсивность нагрева и охлаждения определена из условий минимальных термических напряжений в кристаллизаторе.

Кристаллизатор пропитывают смесью

5--15 мас.о диборида циркония и 85—

95 мас.Я ортофосфорной кислоты для того, чтобы уменьшить пористость графита, заполняя поры инертным к жидкому чугуну материалом — карбидом бора и фосфатом циркония, что позволяет повысить износостойкость кристаллизатора и снизить его окисление при высоких температурах.

Кристалл из втор после пропитки нагревают в инертной среде до 1300 †15 C для того, чтобы бор провзаимодействовал с графитом, при этом образуются карбиды бора, повышающие износостойкость пропитываемого материала.

Пример. Изготавливают кристаллизатор для отливки заготовок мелющих тел диаметром 25 мм из графита МГ-1. Толщина стенок кристалтизатора 20 мм, высота 250 мм. Устанавливают кристаллизатор в вертикальном положении в пропиточное устройство, состо5

35 ящее из двух фланцев с герметизирующими прокладками, соединенных между собой шпильками. Через отверстие в верхнем фланце заливают во внутреннюю полость кристаллизатора смесь, состоящую из диборида циркония и ортофосфорной кислоты.

К заливочному отверстию подключают шланг с давлением воздуха 4,5 кг/см . Пропитывают кристаллизатор в течение 20 мин, после чего отключают давление, сливают раствор в емкость и дают остаткам смеси стечь в течение 10 мин. Ставят кристаллизатор в печь с вытяжной вентиляцией и просушивают его при 220 С в течение 75 мин, после чего процесс пропитки и сушки повторяк)т дважды. Во время последней пропитки смесь не появляется на внешней поверхности пропитываемого кристаллизатора. Кристаллизатор помещают в печь, где его нагревают в среде порошка графита со скоростью 4 град/мин, выдерживают в течение

60 мин и охлаждают с печью до температуры окружающей среды со скоростью

6 град/мин.

Состав пропиточных смесей, температура нагрева в инертной среде и износ кристаллизатора представлены в таблице.

Кристаллизатор монтируют на линии непрерывного литья и производят литье чугуна следующего состава, мас.Я С 3,1 — 3,3;

Si 1,6-1,8: Мп 0,5--0,6; V 0,15 — 0,25;

Сг 0,15 — 0,25 и железо — остальное, Испытания на износостойкость чугунных образцов Я)5 мм и длино" 30 мм проводят при трении скольжения по схеме дискколодка, усилие прижатия колодки 5Н, скорость вращения стального диска 145 м/мин, температура 20 С.

Изобретение позволяет существенно повысить износостойкость графитовых кристаллизаторов и сократить расход потребляемого на тонну литья графита.

Способ изготовления графитового кристаллизатора для непрерывного литья чугуна, включающий механическую обработку, многократную пропитку в течение 5 — 30 мин, просушку в течение 60 — 90 мин, при температуре 200 †2 С, нагрев в инертной среде со скоростью 3 — 4 град/мин, выдержку в течение 50 — 80 мин и охлаждение до температуры окружающей среды со скоростью 5 — 8 град/мин, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости кристаллизатора, пропитку осуществляют смесью 5 — 15 мас.Я диборида циркония и 85 — 95 мас, Я ортофосфорной кислоты, а нагрев в инертной среде ведут при температуре 1300 в 1550 С.

1424949

Ортофосфорная кислота,мас.7.

Дибориды

Износ, 7

Температура нагрева в инертной о среде, С циркония, мас.Е

1 300

1400

90

1550

15

104

1250

105

1600

Составитель P. Васильева

Редактор А.Шандор ЛТехред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 4719/11 Тираж 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4