Способ изготовления форм для индукционного нагрева заготовок и тиглей

 

Сущность изобретения; сначала огнеупорные волокна насыщают водой в течение 10-15 мин. а затем разбивают в гидроразбавителе в течение 20-22 мин при постоянном барботировании композиции муллитокремнеземистого волокна и водного раствора кремнезоля плотностью 1,05-1,2 г/см3, затем набирают массу на перфорированную форму, на каждом сантиметре квадратной поверхности которой равномерно располагают несколько отверстий общей площадью 0,125-0,175 см2, после чего производят подпрессовку заготовки под давлением в пределах 0,1-1,0 МПа, а затем ее сначала подвергают сушке при температуре 150- 165°С в течение 5,5-7,0 час, а затем пропитке в разбавленном водой растворе кремнезоля плотностью 1,1-1,15 г/см3. Кажущаяся плотность изделий 0,20-0,22 г/см3, предел прочности при изгибе 2,80- 3 2,82 МПа, линейная усадка при температуре индукционного нагрева 650-1750°С 5%, число раз использования форм 2. 1 табл. (Л

„„5U„„1756152 Al союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 28 В 1/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ .. - ..,,ч.-ч"„ -.- р ", ПРИ ГКНТ СССР Г1ИС/ ИК ИЗОВРЕТГНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛ6СТВУ

1 ..

Изобретение относится к огнеупорам, в Недостатком известного способа являчастности к способам изготовления тепло- ется то, что он не позволяет получать издеизоляционных изделий, и может быть ис- лия слож 7ой конфигурации равноплотные и (Л пользовано при изготовлении форм для равнотолщинные по высоте, так как не соиндукционного нагрева заготовок, в пла"-- здается равномерный отсос связующей д вильных.установках или тиглей различиой жидкости по всей площади поверхности у конфигурации и размеров с температурой . "перфорированной формы из-за неравнослужбы при 1650-1750 С, в т.ч, в защитных мерйости распределения отверстий на ней, средах и в вакууме, изделия не выдерживают термоударов при разливке металлов при температурах выше

Известен способ изготовления тепло- 1500ОС, так как имеют недостаточную прочизоляционных изделий, заключающийся в ность и крошатся. том, что огнеупорное волокно смешиваЮт с Наиболее близким к предлагаемому по водной дисперсией поливинилацетата, мас- технической сущности и достигаемому ресу вакуумируютдо отжима излишков связу- зультатуявляется способ изготовления теп ющего и подпрессовывают на лоизоляционных волокнистых изделий, в перфорированной форме, после чего маты " том числе форм для индукционного нагрева термообрабатывают при 150 С. заготовок и форм, 1 (21) 4821731/33 (22) 03,05,90 (46) 23.08,92. Бюл. № 31 (71) Харьковский политехнический институт им. В,И.Ленина и Специальное конструкторско-технологическое бюро по турбоком прессорам (72) Г,Д,Семчейко, С,M.Ëîãaèíêoâ, Л.З,Касимова, К.M.Øåïòóõà, А,А,Доброскок, Г.З.Костенецкий и О.П.Самойленко (56) Авторское свйдетельство СССР

¹ 815002, кл. С 04 В 26/20, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 14775Ь5, кл. В 28 В 1/52, 1987 (прототип). (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ ДЛЯ

ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА ЗАГОТОВОК

И ТИГЛЕЙ (57) Сущность изобретения; сначала огнеупорные волокна насыщают водой в течение

10 — 15 мин, а затем разбивают в гидроразба2 вителе в течение 20 — 22 мин при постоянном барботировании композиции муллитокремнеземистого волокна и водного раствора кремнезоля плотностью 1,05-1,2 г/см, за3 тем набирают массу на перфорированную форму, на каждом сантиметре квадратной поверхности которой равномерно располагают несколько отверстий общей площадью

0,125-0,175 см, после чего производят подпрессовку заготовки под давленйем в пределах 0,1 — 1,0 МПа, а затем ее сначала подвергают сушке при температуре 150165 С в течение 5,5 — 7,0 час, а затем пропитке в разбавленном водой растворе кремнезоля плотностью 1,1 — 1,15 г/см, Каз жущаяся плотность изделий 0,20 — 0,22 з г/см, предел прочности при изгйбе 2,80- Б

2,82 МПа, линейная усадка при температуре индукционного. нагрева 650 — 1750 С 5%, число раз использования форм 2. 1 табл.

1756152

Способ изготовления волокнистых форм для индукционного нагрева заготовок и тиглей заключается в том, что готовят гидромассу на основе огнеупорных волокон s гидроразбавителе в течение 2 — 3 мин, добавляют в нее кремнеэоль и вспениватель, смешивают полученную композицию еще 2 — 3 мин, заливают гидромассу со связующим в расходный смеситель с последующим набором волокнистой массы на перфорированную форму методом вакуумирования, подпрсссовки и сушки изделия при 170 С в течение 3 — 5 ч до остаточной влажности не более 17,.

Недостатком известного способа является разнотолщинность стенок изделий, сложность и большая длительность процесса формирования, большая усэдка при температуре службы, что не дает возможности для повторного использования волокнистых изделии.

Целью изобретения является увеличение срока службы, повышение прочности и уменьшение усадки в процессе службы

1650-1750 С зэ счет снижения разнотолщинности стенок и выравнивания их плотности по объему, Поставленная цель достйгается тем, что, в отличие от известного способа изготовления форм для индукционного нагрева заготовок и тиглей путем приготовления гидромассы, добавления в нее кремнезоля, смешения композиции, набора массы вакуумировэнием на перфорированную форму, подпрессовки и сушки, в предлагаемом сначала огнеупорные волокна насыщают водой в течение 10 — l5 мин„а затем разбивают в гидрорэзбивателе в течейие 20-22 мин при постоянном барботировании с избыточным давлением 0,01 — 0,05 МПа композиции огнеупорного волокна и водного раствора кремнезоля плотностью 1,05-1,2 г/см, затем набирают массу на перфорированную форму, на каждом см поверхности которой рав2 номерно располагается несколько отверстий общей площадью 0,125 — 0,175 см, после чего производят подпрессовку заготовки под давлением в пределах 0,1-1,0

МПа, а затем ее сначала подвергают сушке при 150-165 С в течение 5.5 — 7 ч, а затем пропитке в разбавленном водой растворе кремнеэоля плотностью 1,1-1,15 г/смэ.

Пример. Приготавливают раствор кремнезоля плотностью 1,05 г/см, добавляют муллйтокремнеземистое волокно, предварительно нэсыщенное водой в течение 10 мин, при соотношении волокно:водный раствор кремнезоля равном 1;20 (содержание последнего по сухому остатку

10

20 — 6 ), Гидромассу загружают в гидроразбиватель и массу тщательно перемешивают в течение 20 минут при постоянном барботировании суспенэии воздухом при избыточ-ном давлении 0,05 МПа. Подготавливают перфорированную форму, таким образом, чтобы площадь высверленных отверстий на

1 см поверхности формы составляла 0,125

2 см, например, восемь отверстий диаметг ром 1,41 мм. Готовую массу выливают в расходный смеситель и набирают ее методом вакуумирования на перфорированную форму. Сырую заготовку подпрессовывэют под давлением 0,1 МПа, снимают с формы и сушат при максимальной температуре 165 С, в течение 6,5 ч до влажности массы не более

0,5g,. Высушенную заготовку окунают на

0,5 минуты в разбавленный раствор кремнезоля плотностью 1,1 г/см . Заготовку оставз ляют на.воздухе до затвердевания массы

Параметры по другим конкретным примерам реализации предлагаемого способа приведены в табл. 1.

Свойства теплоизоляционных материалов и изделий из них, полученных по предлагаемому способу, представлены в табл. 2.

Формула изобретения

Способ изготовления форм для индук30 ционного нагрева заготовок и тиглей путем обработки огнеупорных волокон в гидроразбивателе, приготовления из них гидромассы с добавкой кремнезоля, набора массы вакуумированием на перфорирован35 ную форму, подпрессовки и сушки заготовки, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы. повышения прочности и уменьшения усадки в процессе службы при температурах 1650-1750ОС зэ

40 счет снижения разнотолщинности стенок и выравнивания их плотности по объему, огнеупорные волокна в гидроразбивателе сначала насыщают водой в течение 10-15 мин, а затем разбивают в течение 20-22

45 мин, приготовление массы ведут при постоянном барботировании смеси огнеупорного волокна и водного раствора кремнезоля плотностью 1,05-1,20 г/см в течение 20-22 . мин при избйточном давлении 0,01-0,05

50 .МПа. набор массы ведут на перфорированную форму, площадь отверстий на каждом квадратном сантиметре поверхности которой равно 0,125-0,175 смг, подпрессовку заготовки ведут под давлением 0,1 — 1,0 МПа, 55 сушку заготовок осуществляют при 150-.

165 С в течение 5,5-7 ч, после чего их подвергают пропитке в разбавленном водой растворе кремнезоля плотностью 1,1-1,15 г/см .

1756152

Ва.бпи9à 1

Попикристаппическое коруидоаое аопокно

Предпагвеиые варианты За редвлььаюв

Паранетры

Нуппитокреннезенистое волокно

Предлагаемые варианты Запредепьные значения

1 . 2 3 : 5

6 7 8

1-20, 1-20 1 10 . 30 1-10

Соотношение е коипознции волокна н водного раствора креннеэопя

1-30 1-25

1-20 1-25

f-20 1-15

12 1О 15 5 16

Насыщение волокна водой, нин

15 12 16 9

Време разбиения огнеупорного волокна, нин

20 20 22 19 23 3

20 22 20 19

1,05 1,10 1,20 1,00 1,25. Ппотность раствора кремнезопя, г/сн

105 110 120 1>ОВ 125 103

О,!25 0,150 0,175 0,200

0,120 0,175

О ° 150 0,125 0,120 0,200 О.! 10

О,! 0,7

165 150

1,О 0,09 . 0,075

160 145 170

5,5 7,5 5,0

05 . 0,3 1,0

0,5

160

6,5 7,0

0,5 0,5

5,5

0,5

Время сушки, час

1,10 1,15 1,12 1,05 1,20 1>12

1 ° 15 1,10 1,05 !>20

Избыточное даепение при барботнрованнн, НПа

0,040

0,05 0>03

0,01 . 0,009

22 25

Вреня барботнроеання, нин 20 21

Влажность после пропитки, 4 1 . . 1

1

Таб яица 2

> »»»» б»»иы»» ú»»»»»»»

Нуппитокреннезенистоа вопокно

Нвиненоаание

Попикрнстаппнческое корундоаое вопр«но

Прототип

»

Предпагаеные варианты Запредепьныв, .

Яапредепьные значения

6 г

1 9 ь!

Одинаковая Реапичная Разпичиая

Топщнна стенок по высоте, нн

Разпичная

Одинаковая

Кажущаяся ппотность изде пия, г/снз. еерл середина ннэ

Предел прочности при изгибе, НПа

2,8! 2,80

2,65 2 ° 63 . 3>01 2,95 2,99 2,92 2,90 2,61

2,82

Теипература индукционного нагрева,>C

1650, 1750 1650 1750

5,0 5,8 5;3 3,0

2 . I . 1 2

Линейная усапка, Число раэ испопьэовэння

»»»

1 -I

Составитель А.Ильиных

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор Н Тупица

Редактор Е.Папп

Заказ 3052 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

Общая ппощапь отверстий на снз форин> снз

Цавпение подпрессоакн заготовки, ИПа

Теипература сушки, С

Влажность после сушки, Z

Плотность раствора кремнезопя дпя проянтки, > /ñ»!

0,20

0,20

0,20

5,0

0,21

0,21

0,2!

5,0

О ° 22 0,24

0,22 0,22

0,22 0,26

0,055

19

0,21

0,20

0,23

0,41

0,41

0,41 аначвни№

» °

9 )!О

1,0 . 0,1 0,075 1,5 1>5

165, 150 : . 145 170 175

70 62 53 72 50

0,5 0,5 0,3 1,0 1;О

0,0! 0,05 0,055 0,009

2О 22 19 23

1 1 " 1 1

q-" "— — — значаниа

7 8

Oi40 0,45 О,45 0,36 0,25

О,4О О ° 45 О;46 0,38 0,23

0,40 0,45 0,47 0,40 0,26

1650 1700 1650 1750 1700

2,9 3 ° О 3,4 3,5 6,1

2 2 2 1, 1