Двухслойное покрытие изложницы Советский патент 1981 года по МПК B22C3/00 

1

Изобретение относится к металлур гической промышленности, в частности к получению кузнечных слитков в .изложницах с двухслойным покрытием.

Известно двухслойное покрытие для изложниц. Внутренний слой - теплоизолирующий, наружный - защитный шлакообразуюадий 1 .

Наиболее близким к предлагаемому является двухслойное покрытие для кокилей, первый слой которого состоит из необожженного вермикулита 60-70%, жидкого стекла 10-20%, раствора соды 10-20%, а второй слой - сажи (с копоти) 30-40%, метанола 6070%, и воды до требуемой концентра ции. покрытие наносзится послойно и выдерживает несколько заливок f2

Известное двухслойное покрытие имеет следующие недостатки: содержащееся жидкое стекло при контакте с жидкой сталью претерпевает тепловой удар и остекловывается, что обуславливает трудное удаление покрытия с рабочей поверхности изложницы после выбивки слитка. Затруднения в процессе очистки покрытия создают шеро оваЛсть при последующей покраске, а следовательно и волнистость на поверхности слитка, второй слой покрытия обладает низкой огнеупорностью и легко смывается с поверхности изложницы жидкой сталью, т.е. не выполняет своей основной задачи - защиты рабочих стенок изложницы от воздействия высокой- температуры жидкой стали, предупреждения газовой коррозии на материал изложницы, а также возможной эрозии струи жидкой стали.

0

Цель изобретения - повышение стойкости и качества изложницы.

Поставленная цель достигается тем, что внутренний теплоизоляционный слой дополнительно содержит огнеупорную глину, силиманито-бентонитовую пасту и алюмофосфат при следукяцем соотношении компонентов,вес.%:

Вермикулит необохсженный 5,26-9,52

1,05-2,38

Огнеупорная глина 0 силиманито-бентонито38,57-39-47 вая паста

1,57-2,38 Алюмоф осф ат Остальное Вода

В качестве внутреннего защитного 5 слоя использован кузбасслак. Второй слой обладает хорошей кроющей способностью, сравнительно невысокой температурой вспышки, небольшой газотворностью и невысокой скоростью газооб0 разования.

В качестве второго слоя, наносимого на поверхность термостойкого покрытияf наносят разогретый цо 60-80°С кузбасслак (ГОСТ 1709-75), имеющий хорошую кроющую способность (30 г/м)и плотность (1,2-1,3

Первый слой из термостойких материалов, обладающих высокой огнеупорностью, выполняет три основные функции. Благодаря содержанию термостойких наполнителей: силиманитобентонитовой пасты (1пл 1830°с), необожженого верм1 кулита (tпл 1400с) и огнеупорной глины (шл ) обеспечивается защита рабочих поверхностей изложницы от воздействия высокой температуры жидкой стали.

Вследствие наличия в покрытии алюмофосфата, термостойкого связующего вещества, обеспечивается высокая прочность сцепления покрытия с окрашиваемой поверхностью.

Блс годаря прочному сцеплению покрытия с окрашенной поверхностью предупреждается газовая коррозия материала изложницы, т.е. проникновение в стенку изложницы ra3OB(0,jH,,COj,S др , выдeляe Iйк из. металла, а также образующихся при взаимодействии жидкой стали с компонентами покрытия. Кроме этого, покрытие из кузбасслака предупреждает возможность эрозии и деструкции термостойкого покрытия от действия температуры и потоков струи жидкой стали. И, наконец, при сгорании ког шонентов кузбасслака создается газовая прослойка между покрытием и стальным слитком, обеспечивающая получение чистой поверхности слиТ ка.

При содержании в первом слое покрытия меньше 5,26% вермикулита затрудняется разрушение слоя краски во время очистки кзложницы после выбивки слитка, а при содержании вермикулит.а более 9,52% происходит деструкция покрытия в момент заполнения изложницы жидкой сталью, что может привести к, загрязнению жидкой стали, неметаллическими включениями.

В случае, если в составе термостойкого покрыт.-аЯ будет содержаться менее 39,47% силиманито-бентонитовой пасты, то снижается термическое сопротивление слоя покрытия высокой температуре жидкой стали, которая .бывает в интервале 1530-1бООс.

Если содержание силиманито-бентонитовой пасты в покрытии будет выше 38,57%, то соответственно снижается содержание других огнеупорных компонентов (вермикулита и огнеупорной глины), что обуславливает уменьшение седиментадионной стойкости и коллоидальности суспензии покрытия, а также приводит к затруднению удаления старого покрытия в процессе очистки изложницы после выбивки слитка.

Огнеупорная глина, вводимая в состав покрытия, обеспечивает седиментационную устойчивость от расслоения покрытия в жидком состоянии.

При содержании огнеупорной глины .менее 1,05% снижается седиментационная устойчивость краски и ухудшается сцепляемость с окрашиваемой поверхностью, а при содержании глины 2,38% ухудшается стойкость покрытия при нагреве его от действия высокой температуры жидкой стали. Во время заполнения изложницы сталью и, соответственно, нагреве покрытия происходит испарение конституционной воды, содержащейся в глине, что приводит к растрескиванию покрытия и возможности засорения стали неметаллическими включениями.

.Алюмофосфат вводится в состав покрытия как термостойкое связукяцее вещество, обеспечивающее Хорошую адгезию покрытия к стенкам изложниц при высоких температурах заливаемой жидкой стали.

При введении алюмофосфата менее 1,57% снижается прочность сцепления покрытия, а также уменьшается его термостойкость.

Если в состав покрытия вводится более 2,38% алюмофосфата, то наблюдается растрескивание покрытия при нагреве его до высокий температуры и ухудшается очистка изложниц от старой краски. Вода вводится в состав покрытия для создания определенной плотности 1,4-1,6 возможности разбрызгивания его пульверизатором с йомощью сжатого воздуха.

Предлагаемые покрытия наносятся на рабочие поверхности шестигранных изложниц весом 3,2-3,6 т, а также ,на лабораторные образцы.

Состав и свойства покрытия приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

1 2 3

1,45 1,50 1,48 Наиболее высокую стойкость имеют покрытия с оптимальной толщиной (0,4-0,5 мм) термостойкой облицовки :и 0,2-0,3 кузбасслака, наносимого в качестве второго слоя. Чугунные изложнивд изготовляют из обычного серого чугуна марок С415-32 и С418-36. Внутренние рабочие поверхности изложниц получаю от стержней, изготовленных на фуран вых смолах, чистота поверхности кот рых соответствует 3-4 классгил чистоты. в изложницы заливают шестигранные слитки из жидкой стали весом 2,5-3,08 г марок 9Х, 35ХШ1, выплавленных из электродуговой стали ДСН 5,0. Температура жидкой стали заливкой была в пределах 1550-1630° температура изложниц нанесением покЕытий - 100-120°С, а окраше ных перед заливкой стали - 40-60 С. Для сравнения свойств исследуют несколько различных составов покрытий, из которых наиболее высокой тер мостойкостью обладает покрытие, состоящее из вермикулита, огнеупорной глины, силиманито--бентонитовой пасты и алюмофосфата. В производствен,ных условиях также установлено, что наиболее высокой термостойкостью обладает предлагаемое покрытие.

Таблица 2

5 с

18,9 19,1

50 с

19,0 Предлагаемые двухслойные покрытия для окраски изложниц под слитки весом 2,5-3,0 т, которые позволяют повысить стойкость изложниц до 38-57 наливов, а изложницы, окрашиваемые только одним кузбасслаксм, имеют стойкость 25-28 наливов. Применение двухслойных покрытий позволяет увеличить стойкость изложниц в 1,2-2,0 раза. Экономическая эффективность по одному заводу составляет .22,0 тыс. рублей, а по Министерству тяжелого и транспортного машиностроения - около 200,0 тыс. рублей. Формула изобретения Двухслойное покрытие изложнищл, состоящее из двух слоев, внутренне го теплоизолирующего, включающего необожженный вермикулит и воду, и наружного защитного, отличающееся тем, что, с целью повышения стойкости изложниц, внутренний теплоизолиругаций слой дополнительно содержит огнеупорную глину, силиманито-бентонитовую пасту и алюмофосфат при следующем соотношении компонентов, вес.%: Вермикулит необожженный 5,26-9,52 Огнеупорная глина1,05-2,38

7831335S

Силиманито-бентонито-Источники информации,

вая паста38,57-39,47принятые во внимание при экспертизе

Алюмофасфат 1,57-2,381. Патент Швейцарии 467120,.

.ВодаОстальноекл. В 22 Р 7/06/ 1969.

В качестве наружного завцйтного:2. Патент Японии № 45-333,41,

слоя используют кузбасслак.кл. 11А213, 1969.