Защитное покрытие для изложниц
емж 7. мои» ч фска4
"ойкает
ОП И
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Сееетскик
Социалистических
Республик (и>797835 (61) Дополнительное к ввт. саид-ву ,(22) Заявлеио 280479 (21) 2759640/22-02 с присоедииеиием заявки HP— (23) Приоритет
Опубликовано 2301.81. Бюллетень )449 3
В 22 С 3/00
Государственный коинтет
СССР по деааи нюбретеннй н открытнй (5Ç) У В б21. 744. .079 (088.8) Датаопубликовамияописанип 230181
Г.III.Кирия, А.В.Соценко, В.A.Курганов, В.A.Анюхин, В. Е. Черненко, В. И.Иихайленко, В. И. Коз ацкий, А.A. Тольский и В.П.Гри горьев (72) Авторы изобретения
Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт и Донецкий научноисследовательский институт черной металлургии (71) Заявители (54) ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ИЗЛОЖНИЦ
Изобретение относится к литейному производству, в частности к защитным покрытиям для изложниц.
Известно покрытие для литейных форм, включающее графитобентонитовую пасту, жидкое стекло, воду, силиманит и хлористый кальций 11).
Однако наличие в составе Известного покрытия жидкого стекла обусловливает неприменимость их при про- 10 изводстве стальных слитков, поскольку. жидкое стекло является источником загрязнения стали силикатными неметаллическими включениями.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является покрытие, включающее огнеупорный наполнитель (пирофиллит), связующее (сульфитно-спиртовую барду и силикагель) и технологическую добав- 2() ку (флюорит и борный ангидрид) (2).
Однако покрытие в процессе эксплуатации металлической формы претерпевает местный износ и разрушение. Его восстановление связано с 25 необходимостью зачистки отдельных участков или всей рабочей поверхности форм до .!живого! металла, что, учитывая прочность покрытия, является трудоемкой и длительной операцией. Особо отчетливо ее слож-..ность проявляется в случае трудно- доступности обрабатываемых поверхнос тей, к ак, н апример, в сталераэливачных изложницах. Попытки исправить покрытие без его зачистки приводят к образованию вспучиваний, повторного местного отслоения и, как следствие, к ухудуаению качества поверхности слитка. Иногда по этой причине происходит застревание слитка в изложнице.
Укаэанные недостатки известных покрытий практически исключают воэможность их применения при производстве стальных слитков.
Узким местом является не процесс нанесения покрытия, для чего практически на всех предприятиях имеется необходимое оборудование, и не расход покрытия, а именно сложность и трудоемкость его исправления, связанные с предварительной зачисткой поверхности, и в случае местного износа не поддающееся механизации.
Цель изобретения — повышение качества поверхности слитков и обеспе. чение самоосыпания покрытия путем его раэупрочнения.
Для достижения указанной цели защитное покрытие, включающее огнеупор797835 ный наполнитель, неорганическое связующее, технологическую добавку и воду, содержит в качестве бгнеупорного наполнителя феррохромовый шлак или шлак феррованадия, или нефелиновый шлам, в качестве неорганического связующего - 10-40Ъ-ный водный раствор алюмосиликата,,а в качестве технологической добавки — асбест хризотиловый при следующем соотношении ингредиентов, вес.Ъ:
Феррохромовый шлак или 10 шлак феррованадия, или нефелиновый шлам 18-22
10-40Ъ-ный раствор алюмосиликата 3 5-5,5
Асбест хризотиловый . ll8-3i0 15
Вода Остальное
Защитное покрытие работает следующим образом.
В готовом к нанесению покрытия алюмосилнкат, обволакивая частицы шлака или нефелинового шлама, соединяет ® их в микроскопические конгломераты.
В свою очередь частицы асбеста за счет приобретенной в процессе набу хания развитой удельно". 1 поверхности .и разветвленных волокон скрепляют Я между собой образовавшиеся конгломераты, играя роль механического связующего. Эти же функции алюмосили- кат и асбест, кроме того, что они обеспечивают высокую кроющую спо" собность покрытия, BHIIQJIHHloT H тогда, когда оно нанесено на рабочую поверхность изложницы. При заполнении изложницы сталью с температурой
1570-1600 С покрытие прогревается до
900-1100 С, что приводит к необратимой потере водным раствором алюмосиликата кристаллизационной воды и одновременно связующей способности.
Разрушение и осыпание покрытия в этот период предовращается, с одной сто- .4Q роны, переходом при температуре 830 С структурной составляющей шлака C2S-g в модификацию С S- о6 и частичным спе-! канием его микрочастиц без плавления.
С другой стороны, связующее влияние оказывает каркас асбестовых волокон.
В процессе охлаждения оба эти фактора, обеспечивающие временную прочность покрытия в высокотемпературной области, устраняются, что приводит к разупрочнению и самоосы-. SO .панию покрытия.
Процесс разупрочнения протекает по следующей схеме..
B течение времени выдержки слитка волокна асбеста охрупчиваются, т.е ° происходит прокалка асбеста и асбестовый каркас теряет свою армирующую способность. При снижении температуры в шлаке структурная составляющая С S из модификации ос пос2 тепенно переходит в C C S-g. Переход С 5- / CPS- сопровождается увеличением объема, что 65 даже для плавленных шлаков вызывает саморассыпание. Саморассыпание шлака в процессе полиморфных превращений является возможным только при содержании в нем окиси кальция (CaQ) не менее 49-50Ъ,так например, в феррохромовом шлаке или шлаке феррованадия, или нефелиновом шлаке. Саморассыпание покрытия по изобретению происходит. через некоторое время после извлечения слитка, так как слиток извлекают при температуре 800-1000 С, а превращение CgS-P в C S- g, приводящее .,к спонтанному саморассыпанию шлака (или нефелинового шлама), начинается при температуре 525 С; В качестве связующего покрытие по изобретению содержит 10-40Ъ-ный водный раствор алюмосиликата. При уменьшении концентрации алюмосиликата ниже нижнего предела водный раствор алюмосиликата теряет свойства связующего, что ухудшает кроющую способность покрытия. При увеличении концентрации алюмосиликата выше верхнего предела покрытие образует твердую корку, т.е. теряет свойство раэупрочнения и не будет самоосыпаться. При уменьшении содержания водного раствора алюмосиликата менее 3,5 вес.Ъ покрытие имеет неудовлетворительную кроющую Способность, при нанесении дает подсечки и наплывы, при этом ухудшается качество поверхности отливок. Увеличение содержания водного раствора алюмосиликата более 5,5 вес.Ъ также приводит к ухудшению кроющей .способности покрытия, кроме того, большое количество алюмосиликата приводит,к растрескиванию покрытия в случае его нанесения на поверхность горячих изложниц. Содержание асбеста хризотилового в пределах 1,8-3,0 вес.Ъ обеспечивает равномерное распределение асбеста в покрытии,что необходимо для образования армирующего каркаса. Уменьшение содержания асбеста менее 1,8 вес.Ъ и более 3,0 вес.Ъ приводит к ухудшению кроющей способности покрытия. Избыточное содержание асбеста обусловливает наличие сгустков этого материага. При инжекционном нанесении сгустки асбеста служат причиной образования лунок и наплывов на поверхности покрытия; оно становится неоднородным, после извлечения слитка отслаивается в виде корки, которую необходимо измельчать для удаления из изложницЫ, что приводит к ухудшению качества поверхности слитков. Составы и свойства покрытия по изобретению приведены в таблицах 1 и 2. 797835 9 4 9 5 Феррохромовый шлак. Водный раствор алюмосиликата 1 8 2,4 3,0 3,6, ) 1,2 Асбест хриэотиловый Вода ост, ост ост ост, ост. Таблица 2 Свойства неудов. хор. Кроющая способность Огнеупорность, С ,О Плотность, г/см У2000 >2000 )2000 >2000 >2000 1,82 2,20 2, 34 1,42 1,80 Время нанесения и подготовки покрытия, мин: нанесение СУМКА Уменьшение температуры поверхности изложниц с покрытием по сравнению с изложницами беэ покрытия,ОС 200 170 210 160 220 Увеличение стойкости изложниц с покрытием по сравнению с изложницами без покрытия,% 31,6 31, б 31,6 31,6 31,6 Качество поверхности слитка хор. . хор. удовл. полн. полн. полн. хор. удовл. полн. порош. Вид разрушения полн. порош. порош. порош. в виде корки Формула изобретения Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 Применение предложенного покрытия обладает высокой огнеупорностью, .простотой и малой длительностью наЗащитное покрытие для иэложниц, включающее огнеупорный найолнитель, неорганическое связующее, технологическую добавку и воду, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпаения качества поверхности слитков и обеспечения самоосыпания покрытия путем его,разупрочнения, оно содержит в качестве огнеупорного наполнителя феррохромовый шлак или шлак феррованадия, или нефелиновый шлам, в качестве неорганического связующего — 10-40%-ный водный раствор алюмосиликата, а в качестве техВНИИПИ Заказ 10125 несения, отсутствием потребности н сушке, а также устранение очистительно-ремонтных операций. т а б л и ц а 1 16 18 20 22 24 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 тавы покрытия по. табл. 1 Л: Z 2 9 3 9 4 9 5 хор. Удовл. неудовл. нологической добавки — асбест хриэотиловый при следующем соотношении ® ингредиентов, вес.Ъ: Феррохромовый шлак или шлак феррованадия,.или нефелиновый шлам 18-22 10-40%-ный водный раст55 вор алюмосиликата 3,5-5, асбест хризотиловый 1,8-3, Вода Ос таль н . Источники информации, принятые во внимание при экспертизс: 1. Авторское свидетельство СССР 352703, кл. В 22 С 3/00, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР 9 499026, кл. В 22 С 3/00, 1974. THÐ 890 Подписное 
