Гранулированная теплоизолирующая смесь для утепления головной части слитка

 

1! 11 670378

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 11.03.76 (21) 2333176/22-02 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.79. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.06.79

5 (51) М. Кл.с

В 22 D 7/10

Гасударственный комитет (53) УДК 621.746.586 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. С. Спирина, Л. Д. Кабыш, М. И. Флерова, М. Д. Якушева, В. Г. Пегов, Г. Г. Ведерников, E. С. Фидлер и В. И. Климов

Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов «Урал Н И Истромпроект» (71) Заявитель (54) ГРАНУЛИРОВАННАЯ ТЕПЛОИЗОЛИРУ1О1ЦАЯ СМЕСЬ

ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ СЛИТКА

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам смесей, применяемых для утепления головной части слитка и защиты зеркала металла от окисления при сифонной разливке стали.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является теплоизолируюп1ая смесь для защиты зеркала металла, содержащая вспученный всрмикулит и графит. Для приготовления ес в гранулированном виде достаточно добавить 3 — 7 вес. о/а глины огнеупорной (1).

Использование гранул из состава, взятого в качестве прототипа, характеризуется слсду1ощими признаками: гранулы в процессе разливки не рассыпаются и IIe обеспечивают равномерного распределения тсплоизоляционного слоя по всей поверхности металла, появляются оголенны" участки, вследствие Ic10 возз!о>кно частичное окисление металла.

Целью данного изобретения является повышение теплоизоляционных свойств смеси и улучшение качества слитка.

Для достижения поставленной цели гранулированная теплоизолирующая смесь для утепления головной части слитка и защиты зеркала металла от окисления при сифонной разливке стали, включающая вспученный всрмикулит, графит и глину огнеупорную, дополнительно содержит вермикулитовую руду при следующем соотношении ингредиентов, вес. %:

Вспученный вермикулпт 51 — 77

Графит 10 — 20

Глина огнеупорная 3 — 7

Вермикулитовая руда 10 — 22

Предпочтительно использование всрмпку10 литовой руды согласно ТУ-21-25-75-71 илп

ТУ-21-25-73-71 с предельным размером фракций до 5 мм.

Под воздействием теплового потока от массы металла верх!пкулптовая руда вспу16 чпвается и постепснпо разрушает гранулы, В p! 3) льтате !его резко снижается объемный вес засыпки и улучшаются се теплоизоляционные свойства.

Прп содержании вермикулптовой руды менее 10 вес. % наблюдается спекание гранул и ухудшение теплоизоляционных свойств засыпки, а при содержании ее более 22 вес. % эффект теплозащиты снижается ввиду повышенного расхода тепла на вспучпвание руды (имеет место повышенная аккумуляция тепла засыпкой).

Оптимальный размcp гранул íаходптся в пределах 5 — 15 мм.

Использование гранул диаметром более

30 1 5 м м пе позво я яет получить пх плотную

670378

Таблица 1

Объемная масса, кг, ма

Теплопроводность, ккал/м ч град, Прочность гранул после сушки, кгс см

Вспученный

Вермикулитовая

ОгнеСостав, №

До эксплуатации

После эксплуатации

Графит упорная вермиПосле эксплуатации

До эксплуатации глина руда кулит при при

T =25 С Т =250 С при

Т =800 С

450

195

3,90

0,086 0,060

0,210

16

540

0,095

3,74

0,220

0,062

210

650

4,90

0,100 0,065

0,081 0,128

235

0,205

630

2,30

0,275

400

4 (по прототипу) укладку на «зерйале» металла в изложнице. Отдельные участки зеркала остаются открытыми, вследствие чего металл приокислении кислородом воздуха вскипает, образуя плены в нижней части слитка. При использовании гранул диаметром менее 5 мм смесь обладает повышенным пылсвыделением на операциях се расфасовки и примененияя.

Получение гранул заданного размера включает следующие технологические операции: приготовление водо-глинистого шликера; приготовление формовочной массы; формование гранул; сушка гранул.

Перемещение исходных ингредиентов производят в следующей последовательности. В смеситель загружают вспученный вермикулит одновременно с заранее приготовленным водо-глинистым шликером, а затем увлажненную массу перемешивают с вермикулитовой рудой и графитом. При такой очередности загрузки наблюдается равномерное распределение составляющих и

Содержание ингредиентов, вес. о;

Как видно из табл. 1, при температурах вермикулитовая руда, вспучиваясь, разрушает гранулы и объемная масса теплоизолирующей смеси снижается в зависимости от количества добавки руды. Гранулы состава № 4 под воздействием температуры не разрушаются, оплавляются и спекаются, в результате чего их объемная масса увеличивается до 630 кг/м .

Лучшие результаты по теплопроводности при высокой температуре имеет состав №2, у состава № 4 (по прототипу) после разливки теплопроводность в сравнении с опытными теплоизолирующими смесями резко увеличивается с 0,081 до 0,275 ккал/м.ч. град. исключается запыленность производственного помещения.

Влажность формовочной массы для прессования гранул находится в пределах 53—

60%. Пределы влажности установлены в зависимости от формуемости массы.

Для получения гранул целесообразно использовать импульсно-поршневой или ленточный пресс с мундштуком, снабженным перфорированной насадкой. Уплотненная масса продавливается из мундштука на поддоны, где разделывается на гранулы автоматическим резаком. Поддоны с гранулами направляют в сушку до полного удале15 ния влаги. Высушенные гранулы затариваются в бумажные мешки.

В табл. 1 приведены составы и основные свойства гранулировапных теплоизолирую20 щих смесей № 1 — 3, полученных согласно настоящему изобретению, и гранулированной теплоизолирующей смеси № 4 согласно выбранному прототипу.

Характеристика теплоизолирующей смеси

Для испытания и разливки готовят по

200 кг гранул каждого состава (см. табл. 1).

Гранулы теплоизолирующих смесей вводят в изложницу емкостью 10 т, уширенную кверху. Проводят разливку мартеновской стали марок 50ХГ; 40Х; 20ХГ2У, среднеуг30 леродистой.

При испытании составов теплоизолирующих смесей контролируют количество введенных гранул в изложницу по весу, их поведение на поверхности металла во время наполнения изложницы, степень разрушения гранул, определяют толщину теплоизоляционного слоя и качество слитка.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

670378

Таблица 2

Толщина теплоизоляционного слоя, мм

Расход теплоизолирующей смеси, кг/т стали

Головная обрезь слитка, 04

Состав, M (см. табл. 2) В начале разливки

После разливки

IV

Бром

35,3

12,6

30,2

1,9

20,4

I4,9

12,4

33,4

42,2

19,7

80

1,9

4,7

34,6

12,7

29,4

1,9

13,7

22,3

26,6

25,4

1,9

13,0

30,4

17,6

4 (по прототипу) 90

Трещины, рванины (13 y,) Формула изобретения

Составитель С. Тепляков

Техред Н. Строганова Корректор P. Беркович

Редактор 3. Ходакова

Заказ 1316/6 Изд. № 385 Тираж 945

ЦНИИПИ НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Как видно из табл. Лг 2, толщина теплоизоляционного слоя составов № 1 — 3 практически постоянна в течение всего времени наполнения, в то время как толщина теплоизоляционного слоя состава № 4 (по прототипу) уменьшается в 2 раза.

Качество слитков, полученных с использованием предложенных теплоизолирующих смесей (№ 1 — 3), значительно выше, 10 чем с известной смесью (№ 4) как по трещинам и рванинам, так и по количеству брака. Головная обрезь слитка уменьшается с 13 до 12,4О/о.

Таким образом, предложенная гранулированная смесь обладает повышенными теплоизоляционными свойствами и позволяет получить слитки более высокого качества. 20

Выход металла по сортам (о ) и их характеристика

Гранулированная теплоизолирующая смесь для утепления головной части слитка и защиты зеркала металла от окисления при сифонной разливке стали, включающая вспученный вермикулит, графит. глину огнеупорную, отличающаяся тем, что, с целью повышения теплоизоляционных свойств гранулированной смеси и улучшения качества слитка, она дополнительно содержит всрмикулптовую руду при следующем соотношении ингредиентов, вес. /о.

Вспученный вермикулит 51 — 77

Графит 10 — 20

Вермикулитовая руда 10 — 22

Глина огнеупорная 3 — 7

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 381472, кл. В 22 D 27/00, 30.07.65,