Состав для получения покрытия на стальных изложницах Советский патент 1991 года по МПК B22C3/00 

Изобретение относится к защите металлов от высокотемпературных коррозии и эрозий, в частности поверхности стальных изложниц при изготовлении кузнечных слитков, в т.ч. и в вакууме.

Цель изобретения - повышение прочности сцепления покрытия с изложницей.

В качестве основных ингредиентов состава для получения покрытия используются магнезит, криолит, хлорид магния и вода.

Магнезит, используемый в качестве наполнителя, имеет следующий химсостав, мас.%:

МдО91,58-95,82

СаО188-2,59

Рв20з1,86-2,60

5Ю2256-3,30

Криолит 1Ма2А Рб используется в качестве плавня, способствующего интенсификации процесса спекания с МдО.

содержащимся в магнезите. Кроме того, размягчаясь при температуре 920°С, криолит способствует образованию-легкоплавкой смазки, позволяющей равномерно распределяться расплаву по поверхности изложницы и препятствующей его взаимодействию с огнеупорным покрытием.

Хлорид магния (МдС12 6Й2О) - продукт - лереработки рассолов залива Кара-Богаз- гол или рапы морской воды. Его использование в составе обеспечивает первоначальную механическую прочность покрытия,

Примеры составов для получения покрытия на изложницах по изобретению приведены в табл.1.

Составы приготовляют следующим образом.

Магнезит и криолит (фракция зерна 60- 80 мкм), взятые в соотношениях, указанных в табл.1, затворяют водным раствором хлорида магния (плотностью 1,2 - 1,25 г/см3) до получения шликера.

Шликер наносят на рабочую поверхность изложницы, нагретую до температуры не ниже 100 - 150°С, торкретированием или же ручным способом с помощью асбестовой кисти в зависимости от плотности образующегося шликера, получая таким образом покрытие на изложницах.

Свойства получаемых из шликера покрытий приведены в табл.2.

Из табл.2 видно, что введение в состав покрытия криолита и хлорида магния соответственно 10 - 40 и 10 - 25 мас.% способ-, ствует улучшению механических характеристик покрытия относительно стальной подложки и соответственно его способности противостоять эрозионному воздействую струи жидкой стали и устранению приварка слитка.

В процессе нанесения состава на рабочую поверхность изложницы в покрытии начинаются интенсивные процессы твердения между МдО из магнезита и хлоридом магния с образованием новых фаз оксихлорида магния и брусита, кристаллы которых заполняют имеющиеся неоднородности и шероховатости рабочей поверхности изложницы, обеспечивая начальную . прочность сцепления.

За счет того, что реакция происходит при температурах 100 - 150°С, твердение покрытия происходит в течение 5-10 мин.

В дальнейшем при разливке стали е изложницу в покрытии начинают протекать процессы твердожидкостного спекания с увеличением прочности сцепления по следующей схеме.

При температуре разливки стали кристаллические новообразования, описанные выше, позволившие обеспечить начальную механическую прочность и прочность сцепления, дегидратируют с выделением оксида магния, который начинает взаимодействовать с легкоплавкой жидкой фазой, образуемой расплавом криолита, заполняющим вместо дегидратировавших новообразований шероховатости и неоднородности рабочей поверхности. В связи с близкими значениями кристаллохимических параметров кристаллических решеток (в частности, ионного радиуса) ионов магния и алюминия

(из криолита) их оксиды в интервале температур эксплуатации (900 - 1590°С) образуют широкий ряд твердых растворов шпинели типа хМдСЬуА Оз, простирающиеся до состава МдО5А120з. При этом растут значения

величин механических характеристик (прочность сцепления и др.). Кроме чисто механического закрепления покрытия на -изложнице за счет описанных выше новых фаз при дальнейших разливках стали начинаются процессы взаимодиффузии на контакте покрытие - сталь с образованием переходного слоя из шпинелида типа (Мд, Fe)0, что позволяет говорить о появлении физического взаимодействия, положитеяьно влияющего на прочность сцепления покрытия и подложки.

Кроме того, наличие в составе покрытия криолита (NaaAIFe) позволяет получать при температурах эксплуатации достаточно

большое количество жидкой фазы, так как образуются легкоплавкие алюминаты натрия, что позволяет не только ускорять процесс спекания за счет заполнения промежутков между зернами твердой фазы

и улучшения их контакта через процессы взаимодиффузии, но и способствовать перекристаллизации через расплав новых фаз и соединений,

При этом рабочая поверхность изложниц не подвержена высокотемпературным коррозии и эрозии,

Реализация изобретения повысит стойкость стальных изложниц в 1,3 - 1,5 раза, устранит привар слитка к изложницам,

облегчит условия труда в сталеплавильных цехах и не требует дополнительных затрат.

Формула изобретения

Состав для получения покрытия на стальных изложницах, используемых преимущественно при изготовлении кузнечных слитков, включающий магнезит, соль магния и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления покрытия с изложницей, он дополнительно содержит криолит, а в качестве соли магния - хлорид магния при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

25-55 10-40 10-20 Остальное

Изобретение относится к защите металлов от высокотемпературных коррозии и эрозии, в частности поверхности стальных изложниц при изготовлении кузнечных слитков, в т.ч. и в вакууме. Цель изобретения - повышение прочности сцепления покрытия с изложницей. Состав содержит следующие компоненты, мас.%: магнезит 25 - 55, криолит 10 - 40; хлорид магния 10-20, вода остальное. После перемешивания компонентов получают шликер, который торкретированием или кистью наносят на рабочую поверхность изложницы, предварительно нагретую до 100 - 150°С В процессе твердения покрытия образуются кристаллы, состоящие из оксихлорида и брусита, которые заполняют имеющиеся неоднородности и шероховатости рабочей поверхности изложницы, обеспечивая начальную прочность сцепления покрытия с подложкой. При заливке сплава в изложницу идет дальнейший процесс упрочнения покрытия за счет твердожидкостного спекания Наличие в составе криолита позволяет получить при температурах эксплуатации большое количество жидкостной фазы, одновременно выполняющей роль смазки, что способствует равномерному распределению расплава по поверхности изложницы, и препятствующей его взаимодействию с огнеупорным покрытием Таким образом устраняется высокотемпературные коррозия и эрозия поверхности изложницы, повышается стойкость изложниц в 1 3-1.5 раза, устраняется привар слитка, обтегчакзтсс условия труда в сталеплавильных цехах и не требуется дополнительных затрат 2 табл (Л С

Таблица 1

Продолжение табл.1

Таблица 2

Продолжение табл.2

Продолжение табл. 2

Продолжение табл.2