Связующее для приготовления огнеупорной массы футеровок разливочных ковшей и тиглей
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве связующего для приготовления огнеупорных футеровок, преимущественно при плавке алюминиевых сплавов. Позволяет повысить эксплуатационную стойкость и увеличить срок службы ковшей и тиглей за счет введения в состав связующего, содержащее огнеупорную глину и воду, серпентенит и силиказоль. Сущность изобретения: связующее содержит, мас.%: огнеупорная глина 5,0...10,0; серпентенит 40,0.„45; силиказоль 25,0-35,0 и вода - остальное. Серпентенит представляет собой горную породу, состоящую на 80-85% из серпентенита, остальное - чешуйки талька, магнетита и гематита. Серпентенит перед использованием прокаливают при 800°С, после чего измельчают до размера частиц 20-40 мкм, Силиказоль содержит: SiOa 30,1%. 0,33, имеет рН 10,2, плотность 1,206 г/см . Повышение химической стойко- JCTH ковшей и тиглей при введении серпентенита и силиказоля в огнеупорную массу футеровок при плавлении алюминиевого сплава происходит за счет снижения смачивания огнеупорной массы расплавленным алюминиевым сплавом, 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (l9) (ll) (51)5 В 22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4834716/02 (22) 02.04.90 (46) 23.07.92. Бюл. t4 27 (71) Казанский химико-технологический институт им,С.М.Кирова (72) Г.Г.Ахметов, З.Н,Ланина, Ф,И.Надеева и В.В.Герасимов (56) Авторское свидетельство СССР
М 1295182, кл. F 27 В 14/10, 1987.
Авторское свидетельство СССР
hh 1421447, кл. B 22 С 1/18, 1988, (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ
ОГНЕУПОРНОЙ МАССЫ ФУТЕРОВОК
РАЗЛИВОЧНЫХ КОВШЕЙ И ТИГЛЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве связующего для приготовления ot.неупорных футеровок, преимущественно при плавке алюминиевых сплавов. Позволяет повысить эксплуатационную стойкость и увеличить срок службы ковшей и тиглей за
Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в качестве связующего для приготовления футеровок из огнеупорной массы для разливочных ковшей и тиглей.
Вследствие химического взаимодействия расплава с футеровкой в процессе разлива алюминиевого расплава ковши и тигли местами покрываются спекшейся массой, пропитанной металлом (настилем), что ведет к сокращению их срока службы.
Известен тигель для плавки и разливки алюминиевых сплавов, содержащий основу из чугуна и защитный слой на внутренней стороне, состоящий из двух слоев огнеупорной химически стойкой краски, один из которых расположен между основой и слоем счет введения в состав связующего, содержащее огнеупорную глину и воду, серпентенит и силиказоль. Сущность изобретения; связующее содержит, мас.7: огнеупорная глина 5,0...10,0; серпентенит 40,0...45; силиказоль 25,0 — 35,0 и вода — остальное, Серпентенит представляет собой горную породу, состоящую на 80-85, из серпентенита, остальное — чешуйки талька, магнетита и гематита. Серпентенит перед использованием прокаливают при 800 С, после чего измельчают до размера частиц
20 — 40 мкм, Силиказоль содержит: SiOz
30,1 ф>. Na O 0,33, имеет рН 10,2, плотность
1,206 г/см, Повышение химической стойкости ковшей и тиглей при введении серпентенита и силиказоля в огнеупорную массу футеровок при плавлении алюминиевого сплава происходит за счет снижения смачивания огнеупорной массы расплавленным алюминиевым сплавом, 1 табл. обмазки, а другой — сверху обмазки, причем толщина слоя обмазки составляет 2 — 4 мм, а в направлении от горловины тигля к его донной части увеличиваются вдвое, т.е, до 4 — 8 мм, предпочтительно до 6 — 8 мм. Защитный слой содержит кварцевый песок, огнеупорную глину, жидкое стекло и воду.
Недостатком тигля являтеся большая толщина обмазки, приводящая к низкой стойкости обмазки к перепадам температуры и образованию трещин, по которым происходит химическое взаимодействие чугуна с алюминиевым сплавом и как следствие— снижение прочности алюминиевого сплава.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является связующее для приготовления огнеупорной массы фу1748915
Огнеупорная глина
Серпентенит
Силикаэоль
Вода
5 — 10
40-45
25-35
Остальное
55 теровок различных ковшей и тиглей, содержащее-огнеупорную глину и гидроксид алюминия при следующем соотношении ингредиентов, в мас. $: огнеупорная глина
20-30, гидроксид алюминия 70-80, Недостатком данного связующего является низкая эксплуатационная стойкость вследствие прилипания (адгезий) к нему алюминиевого расплава, образующего при остывании металлические настилы, которые при ремонте тиглей приходится отбивать, при этом нарушается целостность как футеровки, так и чугунной основы тигля, Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости связующего и увеличение срока службы ковшей и тиглей за счет улучшения химической стойкости его по отношению к расплаву алюминия.
Цель достигается тем, что в известное связующее для приготовления огнеупорной массы футеровок различных ковшей и тиглей, содержащем огнеупорную глину, согласно изобретению, дополнительно вводят серпентенит и силиказоль, при следующем соотношении ингредиентов, в мас. : огнеупорная глина 5 — 10, серпентенит 40 — 45, силиказоль 25 — 35, вода — остальное.
Введение серпентенита и силиказоля в связующее для приготовления огнеупорной массы футеровок разливочных ковшей и тиглей позволяет увеличить химическую стойкость ковшей и тиглей при взаимодействии с алюминиевым расплавом. Это свойство повышает химическую стойкость тиглей и разливочных ковшей было обнаружено впервые.
В качестве серпентенита используют горную породу, состоящую на 80 — 857, от общей массы иэ серпентенита, остальное— чешуйки талька, магнетит и гематит. Кроме того, используют отходы асбестовой пром ы шлен ности.
Силиказоль — золь кремневой кислоты, состоит, в мас. 7: ЯОг 30,1, NazO 0,33, имеет рН 10,2, плотность 1,206 г/см (ТУБО 95521-82). Серпентенит обладает огнестойкостью и используется для изготовления огнеупорных материалов. Силиказоль же обладает способностью образовывать гели и используется для изготовления шихты динасовых огнеупоров, Повышение химической стойкости ковшей и тиглей при введении серпентенита и силиказоля в огнеупорную массу футеровок при плавлении алюминиевого сплава
40 происходит за счет снижения смачивания огнеупорной массы расплавленным алюминиевым сплавом, Предлагаемое связующее получали следующим образом. Испольэовали огнеупорную глину (ГОСТ 3226-77}-1 0 г, серпентенит— отход асбестовой промышленности ПО
"Оренбургасбест", предварительно прокаленный при 800 С 1 ч и измельченный до размера частиц 20 — 40 мкм — 45 г, силиказоль марки ТУБО9-552182 — 35 г. Полученным составом кисточкой обмазывали одним слоем толщиной 1-3 мм внутреннюю поверхность чугунного тигля размером, мм; высота
70, диаметр в верхней части 50, в нижней—
40. Сушили обмазанный тигель 12 часов при
20-25оC а затем 2 часа — при 200-250оC. В полученный тигель заливали расплав алюминия марки АЛ-4 при 750 С. Химическую стойкость связующего оценивали по стойкости к образованию металлического настила на поверхности тигля, Для этого после 100 ч плавки алюминиевого сплава определяли площадь поверхности, покрытой металлическим настилом, Результаты сведены в таблицу, Влияние состава связующего на его химическую стойкость приведено в табл, Как видно из таблицы, полученное связующее обладает высокой химической стойкостью при соотношении ингредиентов, в мас.7: огнеупорная глина 5-10, серпентенит 40 — 45, силикаэоль 25 — 35, вода — остальное, Таким образом, предлагаемое связующее по сравнению с известным позволяет увеличить химическую стойкость в 8 раз, а следовательно, увеличить и срок службы тиглей и раэливочных ковшей, Формула изобретения
Связующее для приготовления огнеупорной массы футеровок разливочных ковшей и тиглей, преимущественно при плавке алюминиевых сплавов, содержащее огнеупорную глину и воду, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости и увеличения срока службы ковшей и тиглей, оно дополнительно содержит серпентенит и силиказоль при следующем соотношении ингредиентов, мас. $:
1748915
Состав связ ю его мас.
Поверхность металлического настила после 100 ч плавки (химическая стойкость), см
Пример
Вода
Силиказоль
Серпентенит
Огнеупорная глина
2,7
Известн ый
Составитель Ф.Надеева
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Юско
Редактор О,Хрипта
Заказ 2548 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
3
5
7
9
11
12
13
14
16
17
18
19
21
22
23
24
26
25 и гидрооксид алюминия, 75
3
3
3
5
5
5
8
12
12
38
48
48
38
-45
42
38
38
48
48
48
38
39
29
17
32
24
17
32
17
22
0
21,3
16,3
1,9
6,2
3,3
2,9
2,0 .0.5
0,3
0,1
0,8
3,4
2,2
0,3
0,6
0,2
0,1
0,4
4,0
1,9
2,2
3,4
6,0
16,3
3,2
1,8
