Смесь для изготовления экзотермического вкладыша

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к составам экзотермических смесей для вкладышей, используемых для обогрева головной части слитка при разливке стали в изложницы с прибыльными надставками . Экзотермической смеси, содержащей , мас.%: алюминиевый порошок 23,5-25,5, марганцевая руда 3,5-4,5, железная руда 11-14, криолит 1-3, термообработанные древесные опилки 2-10, огнеупорная глина 8-16, шамотный порошок 8-39, связующее 12-19. Смесь по изобретению обладает повышенной прочностью (28,3-31,8 кг/см ), что позволяет изготавливать вкладыши без трещин с достаточной прочностью, обеспечивающей возможность свободного манипулирования с экзотермическими изделиями. Пониженные значбния плотности (1,07-1,48 г/см;) смеси и плотности огарка (0,98-1,40 г/см3) смеси обеспечивают повышенную утепляющую способность (коэффициент теплопроводности огарка 0,40-0,89 Вт/°С) смеси. В результате использования вкладышей из смеси по изобретению глубина расположения усадочной раковины в прибыли слитка массой 600 кг не превышает 145-158 мм. 2 табл. XI О 00 о xj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 22 D 27/06

0,3 — 4,0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (21) 4671297/02 (22) 03,04.89 (46) 30.09,92, Бюл. N 36 (71) Электрометаллургический завод "Электросталь" им. И.Ф. Тевосяна (72) Ю.К, Воробьев, С.В. Богданов, А.В.

Феньковский, И.Т. Тапилин, В.А. Кугушин, А.П. Сисев, М.П. Мигачев, Б.Е. Зайцев, Н.А.

Маташевский, Г.Н. Власов, Ю.M. Чикунов, Н.И. Кириллова, С.А. Петров и Г.В. Хоботов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 742032, кл, В 22 D 7/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N 804200, кл, В 22 D 27/06, 7/10, 1978.

Мальков В.Г. Исследование и разработка экзотермических смесей с комплексным окислителем для прибылей стальных отливок. Автореферат диссертации, M., 1977. (54) СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОГО ВКЛАДЫША (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к составам экзотермических смесей для вкладышей, используемых для обогрева головной части слитка при разливке

Изобретение относится к области металлургии, а именно, к составам смесей для изготовления экзотермических вкладышей, которые используются при разливке стали в изложницы с прибыльными надставками.

Известна смесь для изготовления брикетов, используемых при разливке металла для утепления прибыльной части слитка, содержащая, мас.7;:

; древесные опилки 2,0 — 10,0 зола 2,0 — 40,0 — 1„, Ы/,, 1764807 А1 стали в изложницы с прибыльными надставками. Экзотермической смеси, содержащей, мас. : алюминиевый порошок

23,5 — 25,5, марганцевая руда 3,5 — 4,5, железная руда 11-14, криолит 1 — 3, термообработанные древесные опилки 2 — 10, огнеупорная глина 8-16, шамотный порошок 8 — 39, связующее 12-19. Смесь по изобретению обладает повышенной прочностью (28,3 — 31,8 кг/см ), что позволя2 ет изготавливать вкладыши без трещин с достаточной прочностью, обеспечивающей возможность свободного манипулирования с экзотермическими изделиями. Пониженные значения плотности (1,07-1,48 г/см) смеси и плотности огарка (0,98 — 1,40 г/см ) 3 смеси обеспечивают повышенную утепляющую способность (коэффициент теплопроводности огарка 0,40-0,89 Вт/ С) смеси, В результате использования вкладышей из смеси по изобретению глубина расположения усадочной раковины в прибыли слитка массой 600 кг не превышает 145-158 мм, 2 д табл.

4 лигнин 4,0 — 40,0 жидкое стекло 15,0 — 20,0 огнеупорный наполнитель остальное

Известна экзотермическая смесь для обогрева литейных прибылей, содержащая, мас % алюминиевый порошок 12,0-25,0 окислитель 22,0 — 51,0 фторид щелочного или щелочноземельного металла

1764807 органическая выгорающая добавка 2,0 — 10,0 огнеупорная глина 1,0 — 15,0 огнеупорный наполнитель 1,0 — 15,0 связующее 10,0 — 20,0 порошок кремниево-магниево-цериевого сплава 2,0 — 6,0 керамзит 1,0 — 8,0

В известных смесях, в которых содержатся древесные опилки, они впитывают влагу из связующего, набухают и эффект от их сушки теряется и прочность остается на низком уровне.

Наиболее близким к заявленному является экзотермическая смесь для прибылей отливок, содержащая, в мас, Д; алюминиевый порошок 22,0 — 25,0 флотоконцентрат марганцевой руды 3,0-5,0 магнетитовая (гематитовая) железная руда 12,0-16,0 криолит 4,0-6,0 глина огнеупорная 10,0 — 12,0 шамотный порошок 35,0-45,0 декстрин (жидкое стекло) 3,0-4,0 .Полученный из такой смеси вкладыш из-за отсутствия в нем легковесных древесных опилок оказался плотнее и тяжелее, имеет более высокую теплопроводность (т.е, имеет больший вес и значительно позднее загорается).- -Цель изобретения — повышение прочностных характеристик . вкладыша и улучшение его утепляющей способности.

Для достижения поставленной цели в смесь введены термообработанные при

150 — 200 С древесные опилки при следующем соотношении компонентов, в мэс,%: алюминиевый порошок 23,5 — 25,5 марганцевая руда 3,5-4,5 железная руда - 11,0-14,0 термообработанные древесные опилки 2,0 — 10,0 огнеупорная глина 8,0 — 16,0 криолит 1,0 — 3,0 шамотный порошок 8,0 — 39,0 связующее 12,0-19,0

Из термообработанных древесных опилок при прогреве до 150-200 С удаляется влага и летучие.

В качестве катализатора используется криолит при отливке стальных слитков массой 200 — 600 кг или флиорит при отливке слитков массой более 600 кг. Связующим является жидкое стекло пл, 1„40 — 1,45 г/смз; лигносульфонаты технические пл, 1,18-1,25 г/см . Введение в состав смеси такого материала в сочетании с указанными компонентами, взятыми в заявленных пределах, предотвращают охрупчивание и растрески5

10 вание прессового вкладыша с низкой кажущейся пл, 1,0 — 1,2 г/см при его сушке, транспортировке, установке в надставку и заполнении ее жидким металлом термообработанные древесные опилки эффективно поддерживают горение экзовкладыша при его контакте с затвердевающим металлом в прибыли.

При этом имеет место высокая для вкладыша скорость горения (6,9 — 8,3 мм/мин), которая обеспечивает утепление прибыли слитка без разрушения образующегося огарка, обеспечивающая утепление прибыли слитка без разрушения образующегося

15 огарка. Экзовкладыш, сгорая, превращается в низкотеплопроводный огарок за счет этого достигается эффективное утепление прибыли слитка, на что указывает и компактная усадочная раковина в прибыли, кото20 рая по характеру залегания аналогична усадке при электродуговом обогреве слитка.

В табл.1 приведены составы смесей для зкзовкладышей высотой 210 мм, внешним

25 диаметром нижней части 380 мм и верхней части 262 мм, толщиной стенки в верхней и нижней частях 26 мм и 45 мм соответственно.

Алюминиевый порошок, железная руда, 30 марганцевая руда, наполнители и катализатор имели фракции менее 2 мм; древесные опилки фракцию менее 5 мм. В качестве связующего использовали лигносульфонат пл. 1,18 г/см . Можно пзоименить жидкое з

35 стекло пл. 1,40 — 1;45 г/см, Вкладыш изготавливали в пресс-форме. После набивки вкладыши сушили в печи при 160 — 1800C в течение 5 — 6 ч.

Слитки отливали сифоном в изложницы

40 для слитков массой 600 кг. Слитки отливалисифоном в изложницы, установленные на

6-и местном поддоне. После заполнения металлом надставки прибыль засыпали экзосмесью, затем слитки охлаждали в

45 изложницах в течение 2 ч, выбивали и охлаждали на воздухе, Слитки разрезали для определения глубины залегания усадочной раковины.

Из данных табл.2 следует, что отливка

58 слитков с экзовкладышами из смеси по изобретению позволяет уменьшить массу слитка с 550 кг до 530 кг за счет снижения массы прибыли в среднем на 20 кг.

Формула изобретения

55 Смесь для изготовления экзотермического вкладыша, включающая алюминиевый порошок, марганцевую и железную руду, криолит, огнеупорную глину, шамотный порошок и связующее, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения прочно1764807 железная руда термообработанные древесные опилки огнеупорная глина криолит шамотный порошок связующее стных характеристик вкладыша и улучшения-его утепляющей способности, она дополнительно содержит термообработанные при 150-200 С древесные опилки при следующем соотношении ингредиентов, 5 мас.%: алюминиевый порошок 23,5-25,5 марганцевая руда 3,5 — 4,5

11-14

2-10

8-16

1-3

8-39

12-19.

Таблица 1

Ингредиент

N- 3

N 1

23,5

11,0

3,5

24,0

12,5

4,0

25,5

14,0

4,5

2,0

8,0

6,0

12,0

10,0

16,0

12,0

1,0

39,0

19,0

3,0

8,0

17,5

2,0

22,0

Таблица 2

Показатель

N 2

7,2

31,8

1,48

1,40

6,9

29,1

1,20

1,13

6,5

28,3

1,07

0,98

0,60

8,3

0,40

7,8

0,89

6,9

158

145

140

80,6

77,8

92,9

Составитель M.Кун ицкая

Техред М.Моргентал Корректор Н,Гунько

Редактор Е.Егорова

Заказ 3335 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Алюминиевый порошок

Железная руда

Марганцевая руда

Термообработанные древесные опилки

Глина огнеупорная

Связующее (лигносульфонаты технические)

Криолит (катализатор)

Шамотный по ошок

Прочность сырых образцов, кг/см

Прочность сухих образцов, кг/см

Плотность вкладыша, г/см

Плотность огарка, г/см

Коэффициент теплопроводности огарка, Вт/м С

Температура загорания, С

Скорость горения, мм/мин

Максимальная температура горения, С

Высота прибыли, мм

Глубина усадочной раковины, мм

Отношение глубины усадочной раковины к высоте и ибыли, Количественное со е жание компонента, мас.

Показатели свойств для смесей, приведенных в таблие1