RU2370340C1 - Heat insulating mixture - Google Patents
Heat insulating mixture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2370340C1 RU2370340C1 RU2008114541/02A RU2008114541A RU2370340C1 RU 2370340 C1 RU2370340 C1 RU 2370340C1 RU 2008114541/02 A RU2008114541/02 A RU 2008114541/02A RU 2008114541 A RU2008114541 A RU 2008114541A RU 2370340 C1 RU2370340 C1 RU 2370340C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- heat
- insulating
- aluminum
- casting
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 51
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 15
- 239000011017 amazonite Substances 0.000 claims description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000009865 steel metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 abstract 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 7
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 5
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000161 steel melt Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000005335 volcanic glass Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к утеплению поверхности жидкой стали в ковше во время транспортировки и разливки.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to warming the surface of liquid steel in a ladle during transportation and casting.
Известна теплоизолирующая смесь для разливки стали (авт. свид. СССР №582054, МПК В22D 27/00, B22D 7/10, опубл. в БИ №44, 1977 г.). Смесь содержит углеродсодержащее вещество, в качестве которого используются древесные опилки, а также перлит вспученный. Опилки - отход деревообработки, перлит - силикатная составляющая - вулканическое стекло. Его вспучивание происходит при нагревании за счет удаления из его состава химически связанной воды. Вспученный перлит является теплоизолирующим материалом и в смеси с опилками за счет их горения обеспечивают теплоизоляцию поверхности стали.Known heat-insulating mixture for casting steel (ed. Certificate. USSR No. 582054, IPC B22D 27/00, B22D 7/10, publ. In BI No. 44, 1977). The mixture contains a carbon-containing substance, which is used as sawdust, as well as expanded perlite. Sawdust - woodworking waste, perlite - silicate component - volcanic glass. Its expansion occurs when heated due to the removal of chemically bound water from its composition. Expanded perlite is a heat-insulating material and in a mixture with sawdust due to their combustion provide thermal insulation of the steel surface.
Однако эта теплоизолирующая смесь имеет следующий недостаток:However, this heat insulating mixture has the following disadvantage:
- после полного сгорания опилок, что происходит в течение нескольких минут, теплоизолирующие свойства смеси резко снижаются, оставшийся в смеси вспученный перлит благодаря контакту с расплавленной сталью расплавляется и теряет свои теплоизолирующие свойства.- after complete combustion of the sawdust, which occurs within a few minutes, the heat-insulating properties of the mixture sharply decrease, the expanded perlite remaining in the mixture due to contact with molten steel melts and loses its heat-insulating properties.
По этой причине такая смесь не может быть использована для теплоизоляции поверхности жидкой стали в ковше при транспортировке и разливке, где необходимо поддерживать высокую температуру расплавленного металла в течение длительного времени.For this reason, such a mixture cannot be used to insulate the surface of molten steel in the ladle during transportation and casting, where it is necessary to maintain a high temperature of the molten metal for a long time.
Известна также теплоизолирующая смесь для теплоизоляции металла при разливке (авт. свид. СССР №833367, МПК B22D 7/10, опубл. в БИ №20, 1981 г.). Смесь также содержит углеродсодержащую добавку и вспученный перлит. В качестве углеродсодержащей добавки смесь содержит графит аморфный и термоантрацит, причем размер зерна термоантрацита составляет 0,2-0,4 части величины зерна вспученного перлита, что обеспечивает равномерное распределение в смеси термоантрацита.Also known is a heat-insulating mixture for heat insulation of metal during casting (ed. Certificate. USSR No. 833367, IPC B22D 7/10, published in BI No. 20, 1981). The mixture also contains a carbon-containing additive and expanded perlite. As a carbon-containing additive, the mixture contains amorphous graphite and thermoanthracite, and the grain size of thermoanthracite is 0.2-0.4 parts of the grain size of expanded perlite, which ensures uniform distribution of thermoanthracite in the mixture.
Благодаря использованию в смеси в качестве углеродсодержащей добавки графита и термоантрацита их горение происходит медленнее по сравнению, например, с опилками, а выделяющиеся при горении газы предохраняют перлит от расплавления и поддерживают его во вспученном состоянии на протяжении всего периода горения.Due to the use of graphite and thermoanthracite as a carbon-containing additive in the mixture, their combustion is slower compared to, for example, sawdust, and the gases emitted during combustion protect the perlite from melting and maintain it in the expanded state throughout the entire combustion period.
Таким образом, теплоизолирующие свойства смеси поддерживаются в течение всего периода горения смеси. Причем продолжительность этого периода недостаточна для времени от наполнения ковша до его транспортировки и разливки.Thus, the heat-insulating properties of the mixture are maintained throughout the entire combustion period of the mixture. Moreover, the duration of this period is insufficient for the time from filling the bucket to its transportation and casting.
Это является одним из недостатков теплоизолирующей смеси.This is one of the disadvantages of the insulating mixture.
Другим недостатком смеси является дефицитность графита аморфного и термоантрацита.Another disadvantage of the mixture is the deficiency of amorphous graphite and thermoanthracite.
Известна также теплоизолирующая смесь, являющаяся ближайшим аналогом заявляемого изобретения (патент РФ №2289493, МПК B22D 7/00, опубл. 20.12.2005, Бюл. №35). Смесь включает полевой шпат (амазонит), кокс молотый и алюминиевый порошок.Also known is a heat-insulating mixture, which is the closest analogue of the claimed invention (RF patent No. 2289493, IPC B22D 7/00, publ. 12/20/2005, Bull. No. 35). The mixture includes feldspar (amazonite), ground coke and aluminum powder.
Однако и эта смесь имеет следующие недостатки:However, this mixture also has the following disadvantages:
- алюминиевый порошок значительно удорожает смесь и делает ее практически нерентабельной;- aluminum powder significantly increases the cost of the mixture and makes it practically unprofitable;
- в промышленном производстве при приготовлении смесей алюминиевый порошок требует особых условий хранения, транспортировки и использования ввиду его повышенной взрывоопасности.- in industrial production, in the preparation of mixtures, aluminum powder requires special conditions of storage, transportation and use due to its increased explosion hazard.
Приведенная теплоизолирующая смесь после полного сгорания алюминиевого порошка, что происходит в течение нескольких минут, резко снижает свои теплоизолирующие свойства и не выполняет полностью роль теплоизоляции на период транспортировки и разливки стали.The given heat-insulating mixture after complete combustion of the aluminum powder, which occurs within a few minutes, sharply reduces its heat-insulating properties and does not fully fulfill the role of heat insulation for the period of transportation and casting of steel.
По этой причине такая теплоизолирующая смесь недостаточно эффективна и при этом имеет высокую стоимость.For this reason, such a heat insulating mixture is not effective enough and at the same time has a high cost.
Технической задачей изобретения является снижение стоимости теплоизолирующей смеси при сохранении требуемых теплоизолирующих свойств на весь период транспортировки и разливки, улучшение условий труда и техники безопасности при изготовлении смеси и подачи ее в ковш.An object of the invention is to reduce the cost of the insulating mixture while maintaining the required insulating properties for the entire period of transportation and casting, improving working conditions and safety when manufacturing the mixture and feeding it into the bucket.
Поставленная задача решается тем, что теплоизолирующая смесь включает углеродистую, силикатную и алюминиевую составляющие. В качестве алюминиевой составляющей она содержит отсевы алюминиевой стружки при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that the insulating mixture includes carbon, silicate and aluminum components. As an aluminum component, it contains screenings of aluminum chips in the following ratio of components, wt.%:
При этом отношение содержания отсевов алюминиевой стружки к коксу молотому составляет 0,40-0,75.The ratio of the screening content of aluminum chips to ground coke is 0.40-0.75.
Размер частиц отсевов алюминиевой стружки, используемой в процессе приготовления теплоизолирующей смеси, составляет 3-1 мм, т.е. не превышает 3 мм и поэтому обеспечивает хорошую сыпучесть смеси при заполнении ею поверхности расплава в ковше.The particle size of the screenings of aluminum chips used in the preparation of the insulating mixture is 3-1 mm, i.e. does not exceed 3 mm and therefore provides good flowability of the mixture when it fills the surface of the melt in the bucket.
Как показывает практика, при содержании в смеси отсевов алюминиевой стружки менее 10% ее разогрев за счет экзотермической реакции незначителен, при этом тепла от горения кокса в течение всего периода транспортировки и разливки также не достаточно для предотвращения охлаждения жидкого металла.As practice shows, when the content of screenings of aluminum chips in the mixture is less than 10%, its heating due to the exothermic reaction is negligible, while the heat from the combustion of coke during the entire period of transportation and casting is also not enough to prevent cooling of the liquid metal.
При содержании же в смеси отсевов алюминиевой стружки более 15% возможен перегрев смеси и снижение ее теплоизолирующей способности. Кроме того, при таких расходах алюминиевой стружки возможен интенсивный разгар огнеупорной футеровки сталеразливочного ковша в зоне контакта с теплоизолирующей смесью.When the content of the screenings of aluminum chips in the mixture is more than 15%, the mixture may overheat and reduce its heat-insulating ability. In addition, at such costs of aluminum shavings, intense heat of the refractory lining of the steel pouring ladle in the contact zone with the heat-insulating mixture is possible.
Поэтому оптимальным содержанием алюминиевой стружки является содержание 10-15%.Therefore, the optimum content of aluminum chips is the content of 10-15%.
При протекании экзотермической реакции, помимо горючего этой реакции, каковым являются отсевы алюминиевой стружки, необходим и окислитель - оксиды железа. Окислителем при экзотермической реакции в ее начале является полевой шпат (амазонит), содержащий оксиды железа, и зола кокса, содержащая оксиды железа, а также неметаллические включения в стали, содержащие оксиды железа.In the course of an exothermic reaction, in addition to the fuel of this reaction, which are the screenings of aluminum chips, an oxidizing agent is also necessary - iron oxides. The oxidizing agent in an exothermic reaction at its beginning is feldspar (amazonite) containing iron oxides, and coke ash containing iron oxides, as well as non-metallic inclusions in steel containing iron oxides.
При отношении содержания отсевов алюминиевой стружки к коксу молотому менее 0,40, оксидов железа в золе кокса молотого не достаточно для протекания экзотермической реакции, что приводит к снижению теплоизолирующих свойств смеси.When the ratio of the screenings of aluminum shavings to ground coke is less than 0.40, the iron oxides in the ash of ground coke are not enough for an exothermic reaction to occur, which leads to a decrease in the heat-insulating properties of the mixture.
При отношении содержания отсевов алюминиевой стружки к коксу молотому более 0,75 экзотермическая реакция протекает интенсивно в начальный период и замедляется к концу периода транспортировки и разливки, что приводит также к снижению теплоизолирующих свойств смеси.When the ratio of the screenings of aluminum shavings to ground coke is more than 0.75, the exothermic reaction proceeds intensively in the initial period and slows down by the end of the transportation and casting period, which also leads to a decrease in the heat-insulating properties of the mixture.
Таким образом, оптимальным отношением содержания отсевов алюминиевой стружки к коксу молотому является 0,40-0,75.Thus, the optimal ratio of the screening content of aluminum chips to ground coke is 0.40-0.75.
Пример конкретного выполненияConcrete example
В сталеплавильном цехе ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" провели опыты по использованию теплоизолирующих смесей в сталеразливочных ковшах номинальной емкостью 175 тонн при выплавке стали марок Ст3сп, S275JR и других марок. Всего было разлито 126 плавок - плавки №452132÷452258.In the steelmaking workshop of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works, experiments were carried out on the use of heat-insulating mixtures in steel-pouring ladles with a nominal capacity of 175 tons for the smelting of steel grades St3sp, S275JR and other grades. A total of 126 heats were bottled - heats No. 452132 ÷ 452258.
В опытах использовали теплоизолирующую смесь в соответствии с прототипом и заявляемую смесь.In the experiments used a heat-insulating mixture in accordance with the prototype and the inventive mixture.
В составе заявленной смеси использовали следующие материалы:In the composition of the claimed mixture used the following materials:
- полевой шпат (амазонит) Вишневогорского месторождения по ТУ 5726-96;- feldspar (amazonite) of the Vishnevogorsk deposit according to TU 5726-96;
- кокс сухой молотый по СТП 101-68-98;- dry ground coke according to STP 101-68-98;
- отсевы алюминиевой стружки по ТУ 1781-001-78530992.- screenings of aluminum chips according to TU 1781-001-78530992.
В опытах использовали следующие составы смесей:In the experiments used the following mixtures:
Получены следующие результаты: перепад температуры металла при транспортировке и разливке в машинах непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) составил при использовании теплоизолирующей смеси по прототипу 12,3°С, заявляемой теплоизолирующей смеси (составы 1, 2, 3, 4) - 11,7°С, что ниже на 4,9%. Себестоимость 1 тонны заявляемой теплоизолирующей смеси снизилась на 15% по сравнению с прототипом. Полностью исключается взрывоопасность смеси по сравнению с прототипом.The following results were obtained: the temperature difference of the metal during transportation and casting in continuous casting machines (CCM) was when using a heat-insulating mixture of the prototype 12.3 ° C, the inventive heat-insulating mixture (compositions 1, 2, 3, 4) - 11.7 ° C, which is 4.9% lower. The cost of 1 ton of the inventive insulating mixture decreased by 15% compared with the prototype. The explosion hazard of the mixture is completely eliminated compared to the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008114541/02A RU2370340C1 (en) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Heat insulating mixture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008114541/02A RU2370340C1 (en) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Heat insulating mixture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2370340C1 true RU2370340C1 (en) | 2009-10-20 |
Family
ID=41262878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008114541/02A RU2370340C1 (en) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Heat insulating mixture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2370340C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU582054A1 (en) * | 1976-08-23 | 1977-11-30 | Предприятие П/Я Г-4774 | Heat-insulating mixture |
| SU833367A1 (en) * | 1979-11-22 | 1981-05-30 | Украинский Ордена Трудового Крас-Ного Знамени Научно-Исследовательскийинститут Металлов | Mixture for heat insulation of metal surface at steel casting |
| SU1163978A1 (en) * | 1983-04-01 | 1985-06-30 | Государственный Научно-Исследовательский,Проектный И Конструкторский Институт Сплавов И Обработки Цветных Металлов | Exothermal composition for warming the head part of ingot |
| SU1736675A1 (en) * | 1989-07-04 | 1992-05-30 | Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии | Exothermic heating mixture |
-
2008
- 2008-04-14 RU RU2008114541/02A patent/RU2370340C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU582054A1 (en) * | 1976-08-23 | 1977-11-30 | Предприятие П/Я Г-4774 | Heat-insulating mixture |
| SU833367A1 (en) * | 1979-11-22 | 1981-05-30 | Украинский Ордена Трудового Крас-Ного Знамени Научно-Исследовательскийинститут Металлов | Mixture for heat insulation of metal surface at steel casting |
| SU1163978A1 (en) * | 1983-04-01 | 1985-06-30 | Государственный Научно-Исследовательский,Проектный И Конструкторский Институт Сплавов И Обработки Цветных Металлов | Exothermal composition for warming the head part of ingot |
| SU1736675A1 (en) * | 1989-07-04 | 1992-05-30 | Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии | Exothermic heating mixture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100694012B1 (en) | Slag conditioner composition, preparation method thereof and method for use in steel production | |
| BR112014017695B1 (en) | PROCESS FOR PRELIMINARY CAST IRON TREATMENT | |
| US5240492A (en) | Metallurgical fluxes | |
| US7594948B2 (en) | Covering means for a top slag, method for the production thereof and use of the covering means | |
| JP4572521B2 (en) | Castable refractories, manufacturing method thereof and lance pipe | |
| JPS5866782A (en) | Channel for transporting molten metal and its lining piece | |
| RU2370340C1 (en) | Heat insulating mixture | |
| RU2464122C1 (en) | Heat-insulating expandable mix | |
| RU2289493C1 (en) | Heat insulation mixture | |
| RU2380194C2 (en) | Heat insulation slag-generating mixture | |
| RU2084309C1 (en) | Exothermic mixture for heating head part of ingot | |
| RU2387520C2 (en) | Heat-insulating mixture | |
| RU2376101C1 (en) | Complex exothermal mixture | |
| RU2369463C1 (en) | Heat insulating mixture | |
| RU2366535C1 (en) | Slag forming mixture | |
| RU2657258C1 (en) | High-temperature magnesium flux for steel-fuel furnace and method of high-temperature magnesium flux producing for steel-fuel furnace | |
| RU2384386C1 (en) | Heat-insulating mixture | |
| RU2291199C1 (en) | Method for creating protection lining slag on lining of hearth and well of blast furnace | |
| RU2345864C2 (en) | Investment for filling of steel-pouring channel of ladle | |
| RU2377094C2 (en) | Heat-insulating mixture | |
| RU2729692C1 (en) | Steel melting method in converter with combined blowdown | |
| RU2314893C1 (en) | Heat insulation mixture | |
| SU795716A1 (en) | Slag forming mixture | |
| RU2085324C1 (en) | Silicon pouring ingot mold | |
| JPS5926979A (en) | Basic monolithic refractory for molten metal containers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110415 |