Смесь для изготовления экзотермического вкладыша Советский патент 1992 года по МПК B22D27/06 

Изобретение относится к области металлургии, а именно, к составам смесей для изготовления экзотермических вкладышей, которые используются при разливке стали в изложницы с прибыльными надставками. Известна смесь для изготовления брикетов, используемых при разливке металла для утепления прибыльной части слитка, содержащая, мас.%:

j древесные опилки2,0-10,0

( зола2,0-40,0

лигнин4,0-40,0

жидкое стекло15,0-20,0

огнеупорный наполнитель остальное - Известна экзотермическая смесь для обогрева литейных прибылей, содержащая, мас.%:

алюминиевый порошок

окислитель

фторид щелочного или

щелочноземельного металла

12,0-25,0 22,0-51,0

0,3-4,0

органическая выгорающая добавка2,0-10,0

огнеупорная глина1,0-15,0

огнеупорный наполнитель 1,0-15,0 связующее10,0-20,0

порошок кремниево-маг- ниево-цериевого сплава 2,0-6,0 керамзит1,0-8,0

В известных смесях, в которых содержатся древесные опилки, они впитывают влагу из связующего, набухают и эффект от их сушки теряется и прочность остается на низком уровне.

Наиболее близким к заявленному является экзотермическая смесь для прибылей отливок, содержащая, в мас.%:

алюминиевый порошок22,0-25,0

фл ото концентрат марганцевой руды3,0-5,0 магнетитовая (гематитовая) железная руда 12,0-16,0 криолит 4,0-6,0 глина огнеупорная 10,0-12,0 шамотный порошок 35,0-45,0 декстрин (жидкое стекло) 3,0-4,0 Полученный из такой смеси вкладыш из-за отсутствия в нем легковесных древесных опилок оказался плотнее и тяжелее, имеет более высокую теплопроводность (т.е. имеет больший вес и значительно поз- днее загорается).

Цель изобретения - повышение прочностных характеристик вкладыша и улучшение его утепляющей способности.

Для достижения поставленной цели в смесь введены термообработанные при 150-200°С древесные опилки при следующем соотношении компонентов, в мае %: алюминиевый порошок 23,5-25,5 марганцевая руда3,5-4,5

железная руда11,0-14,0

термообрэботанные древесные опилки2,0-10,0

огнеупорная глина8,0-16,0

криолит1,0-3,0

шамотный порошок8,0-39,0

связующее12,0-19,0

Из термообработанных древесных опилок при прогреве до 150-200°С удаляется влага и летучие.

В качестве катализатора используется криолит при отливке стальных слитков массой 200-600 кг или флиорит при отливке слитков массой более 600 кг. Связующим является жидкое стекло пл. 1,40-1,45 г/см3; лигносульфонаты технические пл 1,18-1,25 г/см3. Введение в состав смеси такого материала в сочетании с указанными компонентами, взятыми в заявленных пределах, предотвращают охрупчивание и растрескивание прессового вкладыша с низкой кажущейся пл, 1,0-1,2 г/см при его сушке, транспортировке, установке в надставку и заполнении ее жидким металлом термообработанные древесные опилки эффективно поддерживают горение экзовкладыша при его контакте с затвердевающим металлом в прибыли.

При этом имеет место высокая для вкладыша скорость горения (6,9-8,3 мм/мин), которая обеспечивает утепление прибыли слитка без разрушения образующегося огарка, обеспечивающая утепление прибыли слитка без разрушения образующегося огарка. Экзовкладыш, сгорая, превращается в низкотеплопроводный огарок за счет этого достигается эффективное утепление прибыли слитка, на что указывает и компактная усадочная раковина в прибыли, которая по характеру залегания аналогична усадке при электродуговом обогреве слитка.

В табл.1 приведены составы смесей для экзовкладышей высотой 210 мм, внешним диаметром нижней части 380 мм и верхней части 262 мм, толщиной стенки в верхней и нижней частях 26 мм и 45 мм соответственно.

Алюминиевый порошок, железная руда, марганцевая руда, наполнители и катализатор имели фракции менее 2 мм; древесные опилки фракцию менее 5 мм. В качестве связующего использовали лигносульфонат пл. 1,18 г/см3. Можно применить жидкое стекло пл. 1,40-1,45 г/см , Вкладыш изготавливали в пресс-форме. После набивки вкладыши сушили в печи при 160-180°С в течение 5-6 ч.

Слитки отливали сифоном в изложницы для слитков массой 600 кг. Слитки отливали- сифоном в изложницы, установленные на 6-и местном поддоне. После заполнения металлом надставки прибыль засыпали экзос- месью, затем слитки охлаждали в изложницах в течение 2 ч, выбивали и охлаждали на воздухе. Слитки разрезали для определения глубины залегания усадочной раковины.

Из данных табл.2 следует, что отливка слитков с экзовкладышами из смеси по изобретению позволяет уменьшить массу слитка с 550 кг до 530 кг за счет снижения массы прибыли в среднем на 20 кг.

Формула изобретения

Смесь для изготовления экзотермического вкладыша, включающая алюминиевый порошок, марганцевую и железную руду, криолит, огнеупорную глину, шамотный порошок и связующее, отличающа- я с я тем, что, с целью повышения прочностных характеристик вкладыша и улучшения его утепляющей способности, она дополнительно содержит термообработанные при 150-200°С древесные опилки при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

алюминиевый порошок 23,5-25,5 марганцевая руда3,5-4,5

железная руда термообработанные древесные опилки огнеупорная глина криолит

шамотный порошок связующее

Изобретение относится к металлургии, а именно к составам экзотермических смесей для вкладышей, используемых для обогрева головной части слитка при разливке стали в изложницы с прибыльными надставками. Экзотермической смеси, содержащей, мас.%: алюминиевый порошок 23,5-25,5, марганцевая руда 3,5-4,5, железная руда 11-14, криолит 1-3, термообрабо- танные древесные опилки 2-10, огнеупорная глина 8-16, шамотный порошок 8-39, связующее 12-19. Смесь по изобретению обладает повышенной прочностью (28,3-31,8 кг/см ), что позволяет изготавливать вкладыши без трещин с достаточной прочностью, обеспечивающей возможность свободного манипулирования с экзотермическими изделиями. Пониженные значбния плотности (1,07-1,48 г/см;) смеси и плотности огарка (0,98-1,40 г/см3) смеси обеспечивают повышенную утепляющую способность (коэффициент теплопроводности огарка 0,40-0,89 Вт/°С) смеси. В результате использования вкладышей из смеси по изобретению глубина расположения усадочной раковины в прибыли слитка массой 600 кг не превышает 145-158 мм. 2 табл. XI О 00 о xj

Та б л иц а 1

Таблица 2