Смесь для изготовления теплоизоляционных плит Советский патент 1993 года по МПК B22D7/10 

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретнее к составам смесей для изготовления теплоизоляционных плит, используемых для утепления головной части слитка спокойной стали при разливке последней в изложницы.

Цель изобретения - повышение технологичности и механической прочности теплоизоляционных плит.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве глинистосодержащего мате- . риала смесь содержит частично дегидра- тированную огнеупорную глину со степенью дегидратации 20-90% при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Гранулированный доменный шлак« 35.5-60,0 Органический волокнистый материал 8,0-15.0 Дегидратированная огнеупорная глина со степенью дегидратации 20-90% 15,0-40,0 Графит 0,5-2,0 Сульфитно-спиртовая барда 9,0-15.0

Приготовление предлагаемой смеси не отличается от приготовления обычных смесей.

00

ю

W

Смесь для изготовления теплоизоляционных плит шликерным способом приготавливали следующим образом.

Сначала гидроразбиватель по объему заполняли водой, затем загружали скоп и распускали его в течение 10-12 мин. Полученную пульпу насосом перекачивали в промежуточную емкость, далее - в-расходную пропеллерную мешалку. Приготовление массы производили в лопастной мешалке, подачу компонентов смеси осуществляли в следующем порядке: в мешалку заливали бумажную пульпу, далее подавали гранулированный доменный шлак (размер гранул 0,5-5,0 мм, причем содержание гра- нул мельче 3 мм - не менее 70% и гранул крупнее 5 мм - не более 5%), пыль электрофильтров после вращающихся печей, сульфитно-спиртовую барду и графит. Перемешивание осуществляли в мешалке в течение 15-20 мин. Формование теплоизоляционных плит требуемой конфигурации из заявляемой стали осуществляли путем обезвоживания шликера (влажность 70 ±5%) на формовочном станке, сое- диненным с вакуум-насосом. Готовые сырые плиты влажностью 30-40% сушили в туннельных сушилах в течение 23- 2§ ч при т.емпераутре 120-160°С.

Готовые к употреблению теплоизоляци- онные плиты устанавливали в прибыльной части 18-20-тонных слябовых уширенных книзу изложниц и производили разливку стали сверху из 300-тонных большегрузных еталеразливочных ковшей. Для защиты зер- канала неталла от вторичного окисления атмосферным кислородом и для создания качественной поверхности слитков использовали применяемую на ММК экзотермическую шлакообразующую смесь, содержащую следующие компоненты, мас.%: Отсевы алюминиевой стружки 20-26 Флюорит (плавиково- шпатный концентрат) 25-31 Доменный шлак 17-23 Железорудный концентрат или марганцевая руда 26-32 Флюорит в экзотермической шлаковой смеси играет роль разжижителя доменного шлака. Экзотермическую шлаковую смесь помещали перед разливкой на дно изложниц с расходом 75 кг на одну изложницу.

. Полученные слитки раздевали в стрип- перном отделении ЦПС и через 2-2,5 ч после окончания разливки, подавали в нагревательные колодцы обжимного цеха № 1 и затем прокатывали на слябы.

Опыты показали, что теплоизоляционные плиты, изготовленные заявляемой смеси, имеют улучшенные прочностные характеристики после контакта с жидким металлом в сравнении с плитами, изготовленными из известной смеси. Это отчетливо проявляется при разделении слитков. Плиты из известной смеси осыпаются с головной части слитка, в то время, как плиты изх заявляемой смеси удерживаются на головной части слитка и после стриппе - рования вплоть до посада слитка в нагревательный колодец. Это приводит к лучшей теплоизоляции головной части слитков, имеющих в момент раздевания жидкую сердцевину и позволяет осуществлять ранее раздевание слитков (до окончания полной их кристаллизации).

Следствием этого является снижение головной обреэи металла, снижение расхода изложниц за счет уменьшения времени выдержки слитков в изложницах и увеличение производительности прокатных цехов за счет повышения температуры подаваемых с нагревательных колодцев слитков.

Некоторое увеличение количества шлака в нагревательных колодцах обжимных цехов за счет попадания туда отработанных теплоизоляционных плит не препятствует их нормальной работе, т.к. в настоящее время подавляющее большинство обжимных цехов оборудовано специальной системой жидкого шлакоудаления из нагревательных колодцев.

Замена глинистого материала частично дегидратированной глиной в предлагаемой смеси предотвращает разжижающее действие экзотермической смеси на гранулированный доменный шлак теплоизоляционной плиты.

Это определили как визуально (по no- стоянию теплоизоляционных плит на головной части слитков после раздевания последних) так и по сравнительному анализу показателей головной обрези при прокатке слитков в обжимном цехе, результаты которого представлены в табл. 1. Из табл. 1 видно, что суммарная головная обреэь (нормативная и дополнительная) при применении теплоизоляционных плит, изготовленных из заявляемой-смеси, в случае использования при разливке экзотермической шлаковой смеси, содержащей разжижающие добавки (17-31% флюорита), не возрастает и ниже, чем с использованием известной смеси. Плиты же, изготовленные из известной смеси при контакте с экзотермической шлаковой смесью теряют свои теплоизоляционные свойства и головная об- резь при прокатке возрастает.

В табл. 2 приведены составы и свойства известной и заявляемой смеси для изготовления теплоизоляционных плит, используемых для утепления головной части слитка при разливке в изложницы с использованием экзотермической шлаковой смеси.

Из табл. 2 видно, что оптимальными составами заявляемой смеси являются варианты составов 1, 2,3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12,13, обеспечивающих высокую механическую прочность и технологичность теплоизоляционных плит, наименьшую выдержку слитков в изложницах до раздевания при минимальной и стабильной головной обре- зи при прокатке слитков на обжимном стане.

Гранулированный доменный шлак является огнеупорным материалом в данном со- ставе смеси. Наиболее оптимальным является использование гранулированного доменного шлака с размером гранул 0,5- 5,0 мм (содержание гранул мельче 3,0 мм - не менее 70% и гранул крупнее 5,0 мм - не более 5%,т.к. для изготовления теплоизоляционных плит шликерным способом предпочтительно применять смесь, содержащую ингредиенты фракций не более 5,0 мм. Это позволяет создать рациональную укладку гранул в смеси, исключить расслоение шликера в смесителе и получить теплоизоляци- оннные плитц равномерного состава и постоянных свойств,

Дегидратированная огнеупорная глина (пыль электрофильтров после вращающихся печей) является огнеупорным веществом, а также пластифицирующим веществом , что позволяет изготовлять теплоизоляционные плиты методом вакуумирования из шликерной массы с последующей допрес- совкой. Максимальная крупность частиц де- гидратированной глины 0,1-0,5 мм.

В качестве связующего предпочтитель- нол рименение сульфитно-спиртовой барды (с,с.б.), а также возможно применение лиг- носульфонатов,

Углеродсодержащий материал (например, графит) в заявляемой смеси является специальной добавкой, снижающей разжижающее действие экзотермических шлако- вых смесей на гранулированный доменный шлак плиты.

Таким образом, из табл. 2 следует(вари- ант составов 1,2,3,4,5,6.7,8.9, 10,11,12, 13), что применение предлагаемой смеси для.изготовления теплоизоляционных плит на ММК позволяет снизить затраты на производство эа счет уменьшения головной обрези при прокатке слитков на 0,5% и выдержки слитков в изложницах до раздевания.

Пример. В гидроразбивате/1ь заливают воду, подают скоп (90 кг) и производят 5 перемешивание в течение 10-12 мин. Полученный шликер подают через промежуточную емкость в расходную мешалку, где его смешивают с гранулированным доменным шлаком (400 кг, размер гранул 0,5-5,0 мм, в 0 том числе содержание гранул 3,0 мм не менее 70% и гранул 5,0 мм не более 5,0%), пылью электрофильтров после вращающихся печей(200 кг), лигносульфонатами натрия (70 кг) и графитом (10 кг).

5Смешивание составляющих производят в течение 10-15 мин. Затем смесь влажно стью 70 ± 5% подают на формовочные станки, соединенные с вакуумнасосом. Отформованные плиты сушат в туннельных 0 сушилах в течение 24 ч при температуре 120-16Р°С. Готовые теплоизоляционные плиты устанавливают в 18-тонные изложницы (слябовые, уширенные;к з лЈризво- дят разливку стали с пр -ёнием 5 экзотермической шлаковой смеси. Норма головной обрези при прокатке слитков на обжимном стане составляла 13,9%. Формула изобретения Смесь для изготовления теплоизоляци- 0 онных плит, используемых для утепления головной части слитка при разливке стали в изложницы, включающая гранулированный доменный шлак, органический волокнистый %материал, глинистосодержащий материал. 5 связующее и углеродсодержащий материал, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности и механической прочности теплоизоляционных плит, она в качестве глинистосодержащего мате- 0 риала содержит частично дегидратирован- ную огнеупорную глину со степенью дегидратации 20-90% в качестве связующего - сульфатно-спиртовую барду, а в качестве углеродсодержащего материала - графит 5 при следующем соотношении компонентов. мас.%:

Гранулированный доменный шлак35,5-60,0 Органический во0 локнистый материал 8,0-15,0 Частично дегидрати- рованная огнеупорная глина с степенью дегидратации 20-90%15-40 5 Сульфитно-спиртовая

барда9-15 Графит 0,5-2,0.

Таблица

Количество головной обрези при прокатке слитков в обжимном цехе с использованием известных и заявляемых теплоизоляционных смесей

Изобретение относится к металлургии, а именно к составам смесей для изготовления теплоизоляционных плит, используемых для утепления головной части слитка при разливке стали в изложницы. Сущность изобретения сводится к следующему: благодаря содержанию в смеси в качестве глини- стосодержащего материала частично дегидратированной огнеупорной глины со степенью дегидратации 20-90% с максимальной крупностью частиц 0,1-0,5 мм при следующем соотношении ингредиентов. мас.%: гранулированный доменный шлак 35,5-60, органический волокнистый материал 8-15, частично дегидратированная огнеупорная глина со степенью дегидратации 20-90% 15-40, сульфатно-спиртовая барда 9-15, графит 0,5-2. Реализация изобретения позволит за счет использования в качестве глиносодержащего материала частично дегидратированной глины предотвратить разжижающее действие экзотермической смеси на гранулированный доменный шлак теплоизоляционной плиты, а также снизить головную обрезь при прокатке слитков в обжимном цехе на 0,5%. 2 табл. СП с

Свойства и составы

известной и заявляемой смеси для угепяеии головной частя слитка при разливке стали изложницы

Таблица 2