Теплоизолирующая смесь для разливки металла
патен;-но-т еy, onuc A
Союз Советских
Социалистических
Республик
<")703225
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.09.77 (21) 2523921/22-02 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—
В 22 D 7/10
Гфсударвтввнный квинтет ссса аа делам нзвбретвннй к еткрытнй
Опубликовано 15.12.79. Бюллетень № 46
Дата опубликования описания 25.12.79 (53) УДК 669.18:
: 621. 746.58 (088.8) (72) Авторы изобретения
С. Я. Цыпин, В. В. Мартыненко, А. Н. Гаоду и Е. П. Саенко (71) Заявитель
Украинский научно-исследовательский институт-огнеупоров (54) ТЕПЛОИЗОЛИРУ1ОЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам тейлоизоли рующих смесей, применяемых при разливке металлов в промежуточных ковшах УНРС, сталеразливочных ковшах, а также в изложницы.
Известны непылящие смеси (1) с крупнозернистыми пористыми материалами, например шунгизитовым гравием или гранулами вспученного огнеупора. Мелкодисперсные смеси превосходят их по теплоизолирующим свойствам, однако ухудшают саниратно-гигиенические условия труда.
Известна также смесь на основе волокнистых материалов (2). Такая теплоизолирующая смесь содержит низкотеплопроводный волокнистый материал, огнеупорный материал и связующее. В качестве волокнистого материала могут быть использованы
r шлаковата, стекловата, каолиновое волокно, в качестве связующего — пульвербакелит, мелясса, синтетические смолы, а в качестве огнеупорного материала — магнезит, кварцит, дунит, шамот и др.
Указанная смесь не пылит, имеет низкую теплопроводность, но в службе на зеркале металла имеет ряд существенных недостатков. Температура применения указанных волокнистых материалов весьма низка для этой цели и составляет: шлаковаты примерно
600 С; стекловаты 700 С; каолинового волокна 1000 С (при более высоких температурах происходит активная кристаллизация волокон и вследствие этого усадка материала и нарушение его структуры вплодь до разрушения). Использование в качестве наполнителя смеси плотного огнеупора, например магнезита, кварца, существенно снижает ее теплоизолирующие свойства. Органическое связующее (например пульвербакелит) выгорает уже-при 500 С, что создает задымленность помещения и также приводит к разрушению материала, т. е. смесь не способна сохранять служебные свойства, необходимые для длительной теплоизоляции жидкого металла в ковше в процессе разливки либо.при кристаллизации его в изложнице.
20 Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь, содержащая неорганический волокнистый матеТ а б л и ц а 1
Составы смесей, вес.%
Ингредиенты
Алюмохромосиликатное"" волокно
50
Диатомит инзенский
Трепел михайловский
50
Каолиновое волокно
Глина
Кал ьц иевосел икатное
40 волокно
Кре мнезоль
Жидкое стекло
Этилсиликат
20
Пульвербакелит
pAa ò — - кальцйевосиМйкатное волокно, пористый огнеупорный наполнитель и связующее (3) .
Эта смесь имеет небольшую продолжительность службы на жидком металле без разрушения.
С целью уменьшения коэффициента тепло" " - " проводМости смеси и повышения продолжительности службы на зеркале металла смесь содержйт в качестве неорганического волокйистого - материала" алюмохромосйлйкатйое
"волокно при следующем соотношении ингредие нтов, в ес. %:
Алюмохромосиликатное волокно 30 — 60
Связующее 5-20
Пористый огнеупорный на пол интел ь Остальное
В качестве волокнистого низкотеплопроводйого материала смесь содержит алюмохромосиликатное волокно с огнеупорностью
1780 C и температурой применения 1400 С, " ""что выше; чем у каолинового и кальциевосиликатного волокон (т. пл. последнего
1400 С, температура применения 800 С) .
В Качестве огнеупорного -наполнителя смесь содержит материал с пористостью 30 — 85% (бой легковесного огнеупора, трепел, диатомит). В качестве связующего может быть использовано неорганическое (кремнезоль, этилсиликат, жидкое стекло) или фосфатное (алюмохромофосфатное, фосфорная кислота) связующее. Использование указанных
Бой шамотного легковеса
ШЛБ — 0,4
4 связующих предотвращает задымленность рабочего места, Пример. Применяют алюмохромосиликатное волокно Богдановического огнеупорного завода по ТУ 14-203-9-74 (с содержанием
А1 О. +SiO + Cr О, =98%; об. масса 100—
150 кг/см ). Связующее (органическое или неорганическое) наливают в роторную мешалку (300 об/мин), затем вводят алюмохромосиликатное волокно. Полученную массу с влажностью 95% перемешивают в те1е чение 5 мин, затем добавляют огнеупорный пористый наполнитель (бой шамотного легковеса, диатомит инзенский, трепел) фракции
1 — 5 мм и снова перемешивают до получения однородного состава. Полученную гидромассу выливают в прямоугольную форму (600х400 х40 .мм) вакуум-пресса, вакуумируют с подпрессовкой 3 — 5 кгс/см и разрежением 0,2 — 0,3 кгс/см в течение 5—
10 мин. Отформованные смеси влажностью
45 — 50% помещают в сушильную камеру с
20 температурой 150 — 200 С на 8 — 12 ч.
По этой технологии изготовляют смеси четырех составов, которые приведены в табл. 1. Полученные смеси подвергают испытаниям: изменению коэффициента теплопроводности, а также выдержке на поверхиости жидкой стали при 1600 С вплоть до разрушения. В табл. 2 приведены характеристики указанных смесей и их служебные свойства.
703225 Т а б л и U (Составы смесей IIQ табл.1
Физико-механические и технологические л, с 5 свойства
Обьемная масса, г/cM
0,55 0,9
0;55 "- 0,6
0,4
Козффициент теплопроводности при средней температуре 600 С, Вт/м град.
0,46 0,58 0,5 3
0,40 0,42
Продолжительност, службы на зеркале металла до разрушения, мин
20-30 25-40 60-80 90-100 100-120
Формула изобретения
Составитель И. Куницкая
Текред О. Луговая Корректор Н. Стец
Тираж 945 Подписное
Редактор Н. Корченко
Заказ 7706/10
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий
113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Как видно из таблицы, составы № 3, 4 и 5 на основе алюмохромосиликатного волокна, пористого огнеупорного материала и неорганического связующего по сравнению со смесями № 1 и 2 имеют следующие преимущества; более низкую объемную массу, что делает эти смеси менее тепло- и материалоемкими, более низкий коэффициент теплопроводности, а главное, они способны значительно дольше находиться на зеркале жидкой стали, сохраняя высокую теплоизолирующую способность в течение всего времени службы.
Эффект от внедрения предлагаемой смеси за счет снижения теплопотерь жидким металлом и повышения качества слитка примерно 0,15 р на тонну стали, а при применении 10 т смеси — примерно 40 тыс р.
l. Теплоизолирующая смесь для разливки металла, включающая пористый огнеупорный наполнитель, неорганический волокнистый материал и связующее, отличак>щаяся тем, что, с целью уменьшения коэф фициента теплопроводности смеси и повышения продолжительности службы на зеркале металла, смесь содержит в качестве неорганического волокнистого материала алюмохромосиликатное волокно при следующем соотношении ингредиентов, вес.%:
Алюмохромосиликатное
30 ВОЛОКНО 30 — 60
Связующее . 5 — 20
Пористый огнеупорный на пол нитель Остальное
2. Смесь по и. 1, отличающаяся тем, что в качестве пористого огнеупорного наполнителя смесь содержит бой легковесного огнеупора, или трепел, или диатомит.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
4o № 531648, кл. В 22 D 27/00, 1975.
2, Авторское свидетельство СССР № 473746, кл. С 21 С 5/54, 1974, 3. Патент Англии № 1285020, кл. С 3 N (В 22 D 7/10), 1972.
