Состав огнеупорной обмазки для тиглей Советский патент 1992 года по МПК B22C3/00 B22D41/02 

Изобретение относится к литейному производству, а именно к составам огнеупорных обмазок для тиглей раздаточных печей выдержки алюминиевых сплавов, и может быть использовано для изготовления защитных покрытий чугунных форм, предохраняющих расплавы цветных металлов от насыщения окислами железа.

Цель изобретения - увеличение срока эксплуатации чугунных тиглей за счет повышения адгезии и огнеупорной обмазки, а также уменьшения загрязненности расплава железом тигля.

Сущность изобретения заключается в дополнительном введении в состав обмазки высокоглиноземистых и кремнеземсодер- жащих материалов, а в качестве адсорбента - смеси фосфата щелочного металла и криолита в соотношении от 2:1 до 10:1.

Состав обмазки состоит из следующих компонентов, мас.%:

Жидкое стекло22.0-28,0

Молотый асбест6.0-9,0

Кремнефтористый

натрий1,0-2,0

Адсорбент - смесь фосфата

щелочного металла и

криолита в соотношении

от 2:1 до 10:11,0-3.0

Тонкомолотый

силикатный мертель. 24.0-30,0

Высокоглиноземистый

материал32,0-35.0

Кремнеземсодержащий

материал2,0-5,0

Добавка в состав обмазки высокоглиноземистого материала, например, мертеля корундового и кремнеземсодержащего ма2

VI

го со о

териала, например,кварцевого песка, и адсорбента - смеси фосфата щелочного металла, например, триполифосфата натрия, и криолита в соотношении от 2:1 до 10:1 способствует ускорению ее сушки и выполняет роль связующего при температуре эксплуатации обмазки выше 750°С, т.е. тогда, когда жидкое стекло в составе обмазки теряет роль связующего.

Дл уменьшения при/ шания расплава алюминия к обмазке, в ее состав включен высокоглиноземистый компонент- мертель корундовый марки МК-95 с высоким содержанием А120з. Кроме того, мертель корундовый имеет высокую огнеупорность (2050°С), что способствует повышению огнеупорности обмазки.

Добавка кремнеземсодержащего компонента - кварцевого песка марки 1К016Б, обеспечивает обьемопостоянство обмазки при температуре службы чугунного тигля за счет полиморфных превращений Si02, происходящих с увеличением объема, компенсирующих усадку тонкомолотого силикатного мертеля МШ-39 и высокоглиноземистого компонента - корунда при температурах службы. Объемопостоянство обмазки является одним из основных условий отсутствия усадочных напряжений и обеспечения необходимой адгезии ее к поверхности тигля. Обьемопостоянство обмазки обеспечивается именно при указанном содержании ингредиентов комплексного наполнителя.

В качестве наполнителя используется мертель МШ-39, -который обеспечивает пластичность обмазки и спекание покрытия при рабочей температуре.

Скалывание обмазки при высокой температуре эксплуатации (750-800°С) предотвращает триполифосфат натрия (присутствующий в обмазке как фосфат щелочного металла), который уже при службе обмазки вступает в химическую реакцию с криолитом, образуя вязкий расплав, который, в свою очередь, смачивает частицы обмазки и поверхность тигля, сцепляя их между собой.

В качестве связующего используется жидкое стекло в указанном соотношении. При содержании жидкого стекла меньше 22% адгезия обмазки к тиглю будет недостаточна: при содержании жидкого стекла больше 28% обмазка слишком подвижная и сползает со стенок тигля, а также увеличивается время сушки. Плотность водного раствора жидкого стекла составляет 1,10-1,14 г/см3.

Гемогенизации массы при ее перемешивании способствует молотый асбест. Егл

содержание менее 6% способствует образованию трещин, а более 9% - потере огнеупорности, что влечет за собой увеличение смачиваемости (налипанию) алюминиевого

сплава к поверхности тигля.

Состав смазки получают следующим образом

Просушенные криолит, асбест, триполифосфат натрия в измельченном состоя0 нии(величина зерна не более 1 мм), мертель с величиной зерна не более 0,9 мм, корунд, кварцевый песок и кремнеф-тористый натрий засыпают в бетономешалку, увлажняют раствором жидкого стекла плотностью

5 1,10-1,14 г/см и перемешивают в течение 3-6 мин до получения однородной массы.

Приготовленную обмазку наносят на внутреннюю поверхность чугунного тигля толщиной 4-10 мм. Сушку производят в те0 чение 12 ч при температуре окружающей среды 14-28°С.

Составы обмазок по изобретению приведены в таблице 1.

В качестве высокоглиноземистого мате5 риала в составе обмазки кроме корунда также можно применять муллит или отходы катализатора нефтяного производства, а в качестве кремнеземсодержащего материала кроме кварцевого песка - кварцит или

0 глину.

Свойства обмазок приведены в таблице 2.

Реализация изобретения позволяет получить состав огнеупорной обмазки с

5 большей плотностью, огнеупорностью и высокой степенью прилипания покрытия к чугунным тиглям, что увеличивает срок эксплуатации тиглей в 2,5-3,5 раза. Кроме того, использование в производстве опти0 мального состава обмазки № 5 повышает качество алюминиевых сплавов за счет уменьшения в 1,3-1,5 раза содержания вредной примеси железа.

Формула изобретения

5 Состав огнеупорной обмазки для тиглей раздаточных печей при выплавке преимущественно алюминиевых сплавов, включающий жидкое стекло, молотый асбест, кремнефтористый натрий, адсорбент и ток0 немолотый силикатный мертель, отличающийся тем, что. с целью увеличения срока эксплуатации тиглей за счет повышения адгезии и огнеупорности обмазки, а также уменьшения загрязненности расплава же5 лезом тигля, он дополнительно содержит высокоглиноземистый и кремнеземсодер- жащий материалы, а в качестве адсорбента - смесь фосфата щелочного металла и криолита в соотношении от 2:1 до 10:1 при следующем содержании ингредиентов, мас.%:

Жидкое стекло22-28

Молотый асбест6-9

Кремнефтористый натрий1-2

Адсорбент - смесь фосфата

щелочного металла

и криолита в соотношении

от 2:1 до 10:11-3

Тонкомолотый силикатный мертель24-30

Высокоглиноземистый материал32-35

Кремнеземсодержащий материал2-5

Сущность изобретения: состав предназначен для обмазки тиглей раздаточных печей при выплавке, преимущественно алюминиевых сплавов. Он содержит следующие ингредиенты, мас.%: жидкое стекло 22,0- 29,0; молотый асбест 6,0-9,0 кремнефтори- стый натрий 1.0-2.0; адсорбент 1,0-3.0; тонкомолотый силикатный мертель 24,0- 30.0; высокоглиноземистый материал 32,0- 35,0 и кремнеземсодержащий материал 2,0-5,0. В качестве адсорбента в составе использована смесь фосфата щелочного металла и криолита в соотношении 2:1 - 10:1. Состав проявляет высокие адгезионные свойства, а также огнеупорность, что позволяет увеличить срок эксплуатации тиглей и уменьшить загрязненность расплава железом тигля. 2 табл.

Таблица 1

Таблица2