СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ВКЛАДЫШЕЙ И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B22D7/10 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам теплоизолирующих смесей, применяемых для изготовления теплоизоляционных вкладышей, используемых при разливке металла.

Известна смесь для изготовления теплоизоляционных вкладышей при разливке спокойной стали, включающая кварцевый песок, глину огнеупорную, отходы целлюлозно-бумажного производства, сульфатно-спиртовую барду, воду и рисовую лузгу (авт. св. СССР N 761128, кл. B 22 D 7/10,1978).

Недостатком этой смеси является то, что при производстве из нее вкладышей происходит выделение токсичных веществ из-за ее многокомпонентности, а именно наличия в смеси в качестве связующих сульфатно-спиртовой барды и карбомидоформальдегидной смолы. Кроме того, известная смесь требует сложной технологии получения вкладышей из шликера путем вакуумирования с подпрессовкой и их обезвоживанием путем длительной сушки.

Известна смесь для изготовления теплоизоляционных вкладышей, содержащая в качестве огнеупорных материалов кварцевый песок и огнеупорную глину, а в качестве теплоизоляционных материалов отходы целлюлозно-бумажного производства и связующее сульфатно-спиртовую барду или карбомидную смолу (см. Технические условия 14.8-357-80 на "Вкладыши теплоизоляционные кремнеземистые и магнезиально-силикатные для утепления головной части слитков"). По этим ТУ в настоящее время изготавливают вкладыши теплоизоляционные на металлургических предприятиях, в частности на заводе "Красный Октябрь" в г. Волгограде (марка вкладышей КРТВ-1 и КРТВ-11).

Изготовление вкладышей из этой известной массы требует сложной технологии, а использование вкладышей и их хранение экологически не безопасно, так как происходит разложение карбомидоформальдегидной смолы. Так, ТУ 14-8-357-80 предусматривают возможность раздражающего действия на слизистые оболочки глаз, носа, верхних дыхательных путей. Это известное решение является наиболее близким предложенному составу смеси для изготовления теплоизоляционных вкладышей.

Известен способ приготовления смеси для теплоизоляционных вкладышей, включающий измельчение органического наполнителя (рисовой лузги и отходов бумажного производства), перемешивание их в течение 60-90 мин, получение пульпы путем добавки воды, перекачку пульпы в другие (грабельные мешалки), затем подачу кварцевого песка, огнеупорной глины, сульфатно-спиртовой барды и перемешивание всей массы (авт. св. СССР N 759212, кл. B 22 D 7/10, 1978).

Недостатками этого способа являются сложность технологического процесса, а также наличие экологически опасных примесей в смеси, обработка которых создает неблагоприятные условия для работы.

Цель изобретения улучшение качества поверхности слитка путем повышения теплоизолирующих свойств смеси.

Поставленная цель достигается тем, что смесь для изготовления теплоизоляционных вкладышей, содержащая огнеупорные и теплоизоляционные материалы, содержит в качестве огнеупорного наполнителя диатомит при следующем соотношении ингредиентов мас.

Диатомит 90-99,9
Красножгучая глина 0,1-10
Кроме того, целью изобретения является упрощение технологии производства, а также снижение себестоимости и повышение качества изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе приготовления смеси для теплоизоляционных вкладышей, включающем измельчение ингредиентов, последующее из перемешивание и увлажнение, диатомит измельчают металлическими шарами совместно с красножгущей глиной, затем подают смесь в мешалку, число оборотов рабочего органа которой позволяет получить оптимальное перемешивание ингредиентов в течение 1-3 мин, одновременно смесь, находящуюся в кипящем слое, увлажняют до 20-30% при этом температура смеси в процессе ее приготовления поднимается до 50-90^oC.

Для получения смеси для изготовления теплоизоляционных вкладышей используют диатомит легкую малопрочную горную породу, представляющую собой водный кремнезем (SiO₂). В чистых диатомитах содержится до 94% SiO₂, а также примеси (глинистые вещества, кристобалит, карбонаты, песок).

В состав предлагаемой смеси входит,мас. диатомит 90-99,9; второй ингредиенто, составляющий смесь, красножгущая глина 0,1-10, т.е. практически красножгущей глины в смеси может не быть совсем (см. табл. 1).

Способ приготовления смеси указанного выше состава состоит в измельчении диатомита металлическими шарами совместно с красножгущей глиной, последующей подачи смеси в мешалку. Число оборотов ротора мешалки высокое и достигает 3000 об/мин. В зависимости от удельной поверхности ингредиентов смесь увлажняют от 20 до 30% В процессе перемешивания основная масса смеси находится в кипящем слое. Высокую эффективность смешивания и равномерное увлажнение достигают за счет высокой скорости вращения ротора мешалки. Это способствует также разогреву смеси в течение 1-3 мин от 50 до 90^oC и повышению эффективности процесса перемешивания и выхода смеси со свойствами, приведенными в табл. 2.

Полученная готовая смесь поступает на пресс для получения тепловкладышей.

Приведенные в табл. 2 данные свидетельствуют о том, что смесь характеризуется малыми значениями объемной массы и коэффициента теплопроводности. В результате надежной защиты жидкого металла от окисления и повышенных теплоизолирующих свойств смеси улучшается качество поверхности слитков и создаются условия для повышения выхода годного металла. Изобретение позволяет упростить технологию производства смеси, так как нет необходимости дважды обрабатывать исходное сырье. Входящие в состав смеси ингредиенты одновременно измельчают, после чего смесь подают в мешалку. Кроме того, отсутствие в составе смеси связующих (сульфатно-спиртовой барды или карбомидоформальдегидной смолы) исключает при ее обработке выделение вредных веществ (формальдегид, аммиак и др.), т.е. улучшаются условия работы.

Использование: в черной металлургии, в частности в составах теплоизолирующих смесей, применяемых для изготовления теплоизоляционных вкладышей, используемых при разливке металла. Сущность: смесь в качестве огнеупорного наполнителя содержит диатомит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: диатомит 90-99,9; красножгущая глина 0,1-10, а способ приготовления смеси заключается в том, что диатомит измельчают совместно с красножгущей глиной, затем их перемешивают до псевдокипящего состояния и разогрева смеси до 50 - 90^oC и увлажняют водой в количестве 20-30 мас. %. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

1. Смесь для изготовления теплоизоляционных вкладышей, содержащая в качестве основы длатолит, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит красножгущую глину при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Диатомит 90,0 99,9
Красножгущая глина 0,1 10
2. Способ приготовления смеси для изготовления теплоизоляционных вкладышей, включающий измельчение ингредиентов, последующее их перемешивание и увлажнение, отличающийся тем, что смешивание ингредиентов осуществляют до псевдокипящего состояния и разогрева смеси до 50 90^oС, а увлажнение смеси производят водой в количестве 20 30 мас.