RU2238169C2 - Смесь для разливки конструкционных сталей - Google Patents
Смесь для разливки конструкционных сталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2238169C2 RU2238169C2 RU2002131142A RU2002131142A RU2238169C2 RU 2238169 C2 RU2238169 C2 RU 2238169C2 RU 2002131142 A RU2002131142 A RU 2002131142A RU 2002131142 A RU2002131142 A RU 2002131142A RU 2238169 C2 RU2238169 C2 RU 2238169C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- carbon
- ingot
- expanded clay
- clay
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000010276 construction Methods 0.000 title 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 25
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 abstract 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 9
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 9
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 8
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 3
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 3
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 3
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- WWTORYHTBNJMMT-UHFFFAOYSA-N potassium sodium oxygen(2-) Chemical class [K+].[O-2].[Na+] WWTORYHTBNJMMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000005335 volcanic glass Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при разливке стали в изложницы. Для утепления открытой поверхности зеркала металла в изложнице используют смесь, содержащую теплоизолирующее и углеродсодержащее вещества. В качестве теплоизолирующего вещества используют измельченный керамзит. В качестве углеродсодержащего вещества используют газофильтрационный шлам от электролизных ванн для производства алюминия. Соотношение ингредиентов, мас.%, составляет: керамзит 50-70%, углеродсодержащее вещество 30-50%. Смесь обеспечивает эффективную и экономичную тепловую защиту слитка. Повышается качество слитка. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургического производства, а именно к технологии разливки стали.
Для обеспечения высокого качества слитка, особенно его макроструктуры выбирают рациональные параметры прибыльной надставки к изложнице и материалы ее футеровки. Прибыльная часть слитка питает последовательно затвердевающие объемы его, уменьшая развитие усадочных пустот, сохраняет перегретые объемы и образует резервуар для всплытия ликватов и неметаллических включений. Кроме указанных мероприятий необходимо утепление открытой поверхности зеркала металла таким образом, чтобы в прибыльную часть слитка поступал металл с минимальной потерей тепла в процессе подъема его в изложнице и прибыльной надставке. Для осуществления этого применяют различные утепляющие смеси, в том числе:
1. Люнкеритные смеси Л-14 и Л-28 [1] для утепления слитков качественных сталей состава, мас.%, представлены в таблице.
2. Вермикулито-графитовая смесь [1], состоящая из обожженного вермикулита и графита. Химический состав вермикулита, мас.%: 40-45 SiО2; 7-9 (FeО+Fе2O3); 15-18 Аl2O3; 16-18 MgO; 5-6 CaO; 5-6 TiO2.
3. Перлито-графитовая смесь [1, 2], применяемая при разливке конструкционных сталей, состоящая из обожженных зерен перлита и графита (в кристаллической или аморфной модификации) обычно в соотношении 1:1 по массе. Перлит - это вулканическое стекло, содержащее около 6% кристаллизационной воды. При обжиге дробленого перлита при 900-1200°С содержащаяся в нем вода вспучивает его.
В качестве ближайшего аналога заявленной смеси для разливки стали является смесь, содержащая теплоизолирующее вещество - вспученный перлит в количестве 30-75 маc.% и углеродсодержащее вещество - остаток гидролизной переработки древесины в количестве 25-70 маc.% [3].
Недостатками смесей 1 (Л-14 и Л-28) являются взрывоопасность производственной пыли, неизбежной при производстве смесей; многокомпонентность смесей, усложняющая технологию их производства; высокая стоимость отдельных компонентов смесей, например, алюминиевого порошка, ферросилиция и др.
Недостатками смесей 2 и 3 являются дефицитность и высокая стоимость используемых материалов - вермикулита и перлита.
Задача изобретения - создание сравнительно недорогой утепляющей смеси для разливки конструкционных сталей в изложницы, обеспечивающей необходимое качество слитка и проката из него.
Поставленная задача решается тем, что смесь для разливки конструкционных сталей, содержащая теплоизолирующее и углеродсодержащее вещества, в качестве теплоизолирующего вещества содержит керамзит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: керамзит 50-70, углеродсодержащее вещество 30-50. Керамзит используют в виде пыли от печей для обжига керамзита, в виде измельченного песка или в виде измельченных гранул. В качестве углеродсодержащего вещества смесь содержит газофильтрационный шлам от электролизных ванн для производства алюминия.
Обожженные при температуре 1100-1200°С гранулы глины состоят из пористых стекловидных зерен, подобных зернам перлита, однако пористость их и вспучивание обеспечиваются искусственно созданными условиями образования газов при обжиге за счет введения в глину перед изготовлением сырых окатышей (после обжига - гранулы) органических веществ.
Вспучивание глиняной среды и образование замкнутых макро- и микропор в гранулах возможно только тогда, когда среда находится в вязкожидком состоянии (стеклообразном) и оказывает определенное сопротивление фильтрации расширяющихся газов сквозь нее под действием внутреннего давления. Образованию стекловидной фазы на основе кремнезема, содержащегося в глине, особенно способствуют оксиды натрия калия. Коэффициент вспучивания гранул зависит от химического состава глины, температуры обжига и количества введенного органического вещества. Физико-химические процессы, протекающие в гранулах глины смешанной с органическими веществами, аналогичны процессам, имеющим место при производстве керамзита [4] на заводах строительных материалов.
Химический состав местных глин, маc.%: 48-60 SiO2; 8-12 Fе2O3; 17-25 Аl2O3; 1-3 MgO; 3-4 CaO; 3-7 (К2О+Na2O); остальное - потери при прокаливании.
Глина и перлит имеют силикатную основу с одинаковым набором оксидов, различие в исходной структуре пород и количественном составе.
Учитывая одинаковую химическую природу теплоизолирующих составляющих в графитсодержащих смесях (вспученных перлита и глины) и одинаковую физическую сущность процесса образования пор в гранулах глины и зернах перлита, в качестве аналога для оценки и сравнения эффективности заявляемой смеси принята перлитографитовая смесь.
Особенность поведения заявляемой утепляющей смеси при разливке сталей состоит в том, что после наполнения прибыльной надставки над зеркалом металла образуется двухзонный слой: спеченная корка на открытой поверхности и зона расплавленной смеси. Корка снижает потерю тепла излучением, а расплавленная смесь под ней предохраняет металл от охлаждения и окисления. Путем “прощупывания” агрегатного состояния металла, разлитого под такой смесью, установлено, что спустя шесть минут после заполнения прибыльной надставки до заданного уровня металл затвердевает только у стенок прибыльной надставки, остальная часть поверхности металла остается в жидком состоянии. При использовании перлитографитовой смеси металл за такой же промежуток времени кристаллизуется на всей открытой поверхности прибыли. Это свидетельствует, что предлагаемая смесь обеспечивает более эффективную тепловую защиту слитка по сравнения с перлитографитовой смесью.
Пример 1
Сухую глину измельчали и перемешивали с древесными опилками в соотношении, мас.%: глина - 90, опилки - 10. В полученную смесь добавляли воду, достигая влажности 20-24%, после чего из нее изготавливали окатыши округлой формы крупностью 10-30 мм, которые сушили при 50-60°С и обжигали при 1100°С. В результате получали гранулы, коэффициент вспучивания которых был равен 4,5. Гранулы, состоящие из мельчайших стекловидных, пористых зерен, измельчали в шаровой мельнице и просеивали через сито №063. Полученный порошок перемешивали с серебристым графитом (кристаллическая модификация) в соотношении 1:1 по массе.
Смесь использовалась на ЗАО “ВМЗ Красный Октябрь” при сифонной разливке стали марки 40Х.
Пример 2
Пыль от печей для обжига керамзита (из циклонов) без предварительного просеивания перемешивали с аморфным графитом (сажистым) в соотношении, мас.%: пыль керамзитовая - 60, графит - 40. Смесь использовалась при сифонной разливке стали марки 30ХГСА.
Пример 3
Гранулы керамзита измельчали на шаровой мельнице. Порошок, полученный после просеивания помола через сито №063, перемешивали с серебристым графитом в соотношении 1:1 по массе. Смесь использовалась при сифонной разливке стали марки 30ХГСА.
При всех вариантах применения смесей масса слитка составляла 6,8 т, расход смеси составлял 1,4 кг на 1 тонну слитка, как принято на заводе при использовании перлитографитовой смеси. Время заполнения изложницы - 5-7 мин. Поверхностные дефекты в виде заворотов, плен, трещин, а также дефекты макроструктуры в опытных слитках по каждому варианту смеси отсутствовали. Качество проката находилось на уровне требований нормативно-технических документов.
Стоимость заявляемой смеси снижается в сравнении с перлитографитовой смесью на 45-55%.
Таким образом, заявляемое технико-экономическое решение практически осуществимо, обладает новизной и соответствует критерию “изобретательский уровень”.
Литература
1. Ефимов В.А. Разливка и кристаллизация стали. М.: Металлургия, 1976 г., стр.552.
2. Власов Н.Н., Король В.В., Радя В.С. Разливка черных металлов. М.: Металлургия, 1987 г., стр.271.
3. Засухин А.Л. и др. Теплоизолирующая смесь. Патент 2081720 по заявке 940 38736/02 от 12.10.94 г.
4. Онацкий С.П. Производство керамзита. М., 1971 г.
Claims (5)
1. Смесь для разливки конструкционных сталей, содержащая теплоизолирующее и углеродсодержащее вещества, отличающаяся тем, что в качестве теплоизолирующего вещества она содержит керамзит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Керамзит 50-70
Углеродсодержащее вещество 30-50
2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит керамзит в виде пыли от печей для обжига керамзита.
3. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит керамзит в виде измельченного песка.
4. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит керамзит в виде измельченных гранул.
5. Смесь по п.1, отличающаяся тем, в качестве углеродсодержащего вещества она содержит газофильтрационный шлам от электролизных ванн для производства алюминия.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002131142A RU2238169C2 (ru) | 2002-11-20 | 2002-11-20 | Смесь для разливки конструкционных сталей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002131142A RU2238169C2 (ru) | 2002-11-20 | 2002-11-20 | Смесь для разливки конструкционных сталей |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002131142A RU2002131142A (ru) | 2004-05-27 |
| RU2238169C2 true RU2238169C2 (ru) | 2004-10-20 |
Family
ID=33537266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002131142A RU2238169C2 (ru) | 2002-11-20 | 2002-11-20 | Смесь для разливки конструкционных сталей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2238169C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2315679C1 (ru) * | 2006-03-28 | 2008-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью Нефтегаз-Сталь Экспертно-научно-внедренческая компания ООО "НЕФТЕГАЗ-СТАЛЬ-ЭНВК" | Утепляющий состав для разливки стали |
| RU2443503C1 (ru) * | 2011-02-21 | 2012-02-27 | Ахмед Ибрагим Шакер Салех | Утепляющий состав для разливки стали |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1464720A (ru) * | 1974-12-03 | 1977-02-16 | ||
| RU94036995A (ru) * | 1994-10-04 | 1996-05-27 | Малое частное научно-коммерческое предприятие "Патент-Лицензия" (UA) | Теплоизолирующая смесь |
-
2002
- 2002-11-20 RU RU2002131142A patent/RU2238169C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1464720A (ru) * | 1974-12-03 | 1977-02-16 | ||
| RU94036995A (ru) * | 1994-10-04 | 1996-05-27 | Малое частное научно-коммерческое предприятие "Патент-Лицензия" (UA) | Теплоизолирующая смесь |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2315679C1 (ru) * | 2006-03-28 | 2008-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью Нефтегаз-Сталь Экспертно-научно-внедренческая компания ООО "НЕФТЕГАЗ-СТАЛЬ-ЭНВК" | Утепляющий состав для разливки стали |
| RU2443503C1 (ru) * | 2011-02-21 | 2012-02-27 | Ахмед Ибрагим Шакер Салех | Утепляющий состав для разливки стали |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2167434B1 (en) | Azs refractory composition | |
| EA000616B1 (ru) | Строительный теплоизоляционный материал | |
| US3942990A (en) | Method for producing foamed ceramics | |
| CN1327994C (zh) | 模铸用发热保温剂及其生产工艺 | |
| US3992213A (en) | Heterogeneous refractory compounds | |
| RU2453510C1 (ru) | Способ получения пеностеклянных изделий | |
| US4261938A (en) | Method of producing glazed ceramic building materials | |
| RU2238169C2 (ru) | Смесь для разливки конструкционных сталей | |
| US6132574A (en) | Bottom lining for electrolytic cells and process for its manufacture | |
| CN106396699B (zh) | 一种添加ZrN-SiAlON的抗铝液渗透浇注料及其制备方法 | |
| KR20000072111A (ko) | 경량 골재용 조성물 및 그 제조방법 | |
| CN117945658A (zh) | 一种垃圾焚烧飞灰制备微晶玻璃的方法及微晶玻璃 | |
| JPH11130529A (ja) | 高ジルコニア質耐火物 | |
| KR20020044899A (ko) | 경량 골재용 조성물 및 그 제조방법 | |
| SU1606488A1 (ru) | Способ изготовлени жаростойкого пористого заполнител | |
| CN110039012B (zh) | 一种铸钢冒口覆盖剂及其制备和使用方法 | |
| RU2015175C1 (ru) | Способ получения шлакообразующей смеси | |
| SU1201251A1 (ru) | Каменное литье | |
| JPH04198058A (ja) | マグネシアクリンカー及びその製造方法 | |
| CN1176764C (zh) | 连铸无碳水口的制作工艺 | |
| CN119306415B (zh) | 一种复合砂粉材料及其制备方法和应用 | |
| JPH11130515A (ja) | アルミニウム残灰からセラミック製品を製造する方法 | |
| CN110627474A (zh) | 一种利用液态精炼锰渣制备人造火山石的方法 | |
| US20190154337A1 (en) | Use of a heat insulating molded body for isolation of molten metal against the atmosphere or against a metallurgical vessel | |
| RU2211811C2 (ru) | Способ получения пористых стекломатериалов из нерудного сырья |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091121 |