FI56494C

FI56494C - FORMSTYCKE FOER KVARHAOLLANDE AV VAERME VID EN GJUTFORM

Info

Publication number: FI56494C
Application number: FI781048A
Authority: FI
Inventors: Masaru Takashima
Original assignee: Aikoh Co
Priority date: 1974-01-23
Filing date: 1978-04-05
Publication date: 1980-02-11
Also published as: FI56494B; FI781048A

Description

I- -·---1 r.i KUULUTUSjULKAISU , Λ Λ Λ ^ ( ) UTLÄGGN I NGSSKRI FT 56494 C (45) Patentti myönnetty II 02 1930 Patent aeddelat ^ ^ (51) Kv.ik.*/Int.ci.* B 22 D 7/10 SUOMI-FINLAND (*> Ptunttlhtkemus — Patentansttknlng 78l0L8 (22) Hakcmiiptivi —-Antttknlnpdag 05·0*+·78 (23) Alkupäivä — Giltighaudag 10.05.7*+ (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offsntllg 05 · 0*+. 78I- - · --- 1 ri NOTICE OF PUBLICATION, Λ Λ Λ ^ () UTLÄGGN I NGSSKRI FT 56494 C (45) Patent granted II 02 1930 Patent aeddelat ^ ^ (51) Kv.ik. * / Int.ci. * B 22 D 7/10 SUOMI-FINLAND (*> Ptunttlhtkemus - Patentansttknlng 78l0L8 (22) Hakcmiiptivi —-Antttknlnpdag 05 · 0 * + · 78 (23) Start date - Giltighaudag 10.05.7 * + (41) Become Public - Bllvlt offsllg 05 0 * + 78

Patentti· ja rekisterihallitus ,. , , . ,,,. .Patent and Registration Office ,. ,,. ,,,. .

' (44) NlhtSvikilpanon Ja kuuMulktlsun pvm. —'(44) Date of issue and date of issue. -

Patent* och registerstyrelsen ' Aniökan utlagd och utl.*krlft«n publlcerad 31 · 10.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoiksua—Begird prlorltat 23.01.7*+ 18.02.7*+, 09.03.7*+ Japani-Japan(JP) 9921/7*+, 18506/7*+, 26778/7*+ (71) Aikoh Co., Ltd., No. 1-39, 2-chome, Ikenohata, Taito-ku, Tokyo,Patent * och registerstyrelsen 'Aniökan utlagd och utl. * Krlft «n publlcerad 31 · 10.79 (32) (33) (31) Request for benefit — Begird prlorltat 23.01.7 * + 18.02.7 * +, 09.03.7 * + Japan- Japan (JP) 9921/7 * +, 18506/7 * +, 26778/7 * + (71) Aikoh Co., Ltd., no. 1-39, 2-chome, Ikenohata, Taito-ku, Tokyo,

Japani-Japan(JP) (72) Masaru Takashima, Tokyo, Japani-Japan(JP) (7*+) Berggren Oy Ab (5*+) Puriste valumuotin lämmön pidättämiseksi - Formstycke för kvarhällande av värme vid en gjutform (62) Jakamalla erotettu hakemuksesta l*+*+l+/7*+ (patentti 55778) -Avdelad frän ansökan l*+*+*+/7*+ (patent 55778)Japan-Japan (JP) (72) Masaru Takashima, Tokyo, Japan-Japan (JP) (7 * +) Berggren Oy Ab (5 * +) Extrusion mold for heat retention - Molds for quarrying in the middle of the mold (62) By sharing separated from the application l * + * + l + / 7 * + (patent 55778) -Avdelad frän ansökan l * + * + * + / 7 * + (patent 55778)

Esillä oleva keksintö koskee puristetta valumuotin lämmön pidättämiseksi sulia metalleja, erityisesti sulaa rautaa ja terästä valettaessa.The present invention relates to a press for retaining the heat of a casting mold when casting molten metals, in particular molten iron and steel.

Kutistusonkaloiden muodostumisen välttämiseksi valukappaleen pääosassa sulia metalleja, erityisesti sulaa rautaa ja terästä valettaessa, on tärkeätä sulan metallin jähmettymisen viivyttämiseksi valu-kuvussa valukappaleen pääosaan verrattuna, että lämpöhäviöitä valu- . kuvussa olevasta metallista vältetään niin, että mainittu sula metalli valukuvussa saadaan pysymään sulana niin kauan, että se voidaan syöttää kutistusonkaloon. Menetelmä, jolla valukuvussa olevan sulan metallin jähmettymistä viivytetään valukappaleen pääosan jähmettymiseen verrattuna, so. menetelmä, jolla saadaan aikaan niinsanottu lämmön pidätysvaikutus valukuvussa, on se, että valukuvun metallin jähmettymisen viipymisilmiötä edistetään lämmittämällä valu-kuvun sivu- ja yläpintoja eksotermisilla tai lämpöäeristävillä aineilla, tai lämpöeristämällä ja siten pidättämällä valumuotin lämpö-sisältö.In order to avoid the formation of shrinkage cavities in the main part of the casting when casting molten metals, especially molten iron and steel, it is important to delay the solidification of the molten metal in the casting hood compared to the main part of the casting. the metal in the dome is avoided so that said molten metal in the casting dome is kept molten so long that it can be fed into the shrinkage cavity. A method of delaying the solidification of molten metal in a casting dome relative to the solidification of the main part of the casting, i. a method of providing a so-called heat retention effect in a casting dome is to promote the delayed solidification of the casting dome metal by heating the side and top surfaces of the casting dome with exothermic or heat insulating agents, or by thermally insulating and thus retaining the heat content of the mold.

2 564942 56494

Tavanomaisesti käytetään eksotermisiä tai lämpöäeristäviä jauheita tai eksotermisistä aineista, tulenkestävistä aineista jne. tehtyjä puristeita, jotka kehittävät lämpöreaktion, muotin koosta, sulan metallin lajista jne. riippuen. Lämpöä pidättäviltä aineilta tai puristeilta vaaditaan luonnollisesti, että ne ovat erittäin eksotermisiä ja lisäksi että ne ovat erinomaisesti lämpöä eristäviä. Nykyisiltä eksotermisiltä aineilta vaaditaan kuitenkin niiden lämpöarvon suurentamiseksi, että niiden tiheyden on oltava suuri, minkä joh- ' dosta niiden lämmönjohtokyky suurenee ja lämmön eristyskyky pienenee, niin että lämmön pidätys jää puutteelliseksi. Lämmöneristyskyvyn parantamiseksi eksotermiset aineet on tehtävä painoltaan keveiksi ja huokoisiksi, ja tavanomaisilla aineilla on osoittautunut mahdottomaksi saada riittävää eksotermisyyttä näille keveille, huokoisille aineille. Ei ole olemassa mitään ainetta, jolla olisi yhtä aikaa sekä riittävä eksotermisyys että riittävä lämmön eristyskyky. Näiden vaatimusten yhdistämiseksi on käytettävä kahta kerrosta, nimittäin eksotermistä kerrosta ja lämpöä eristävää kerrosta mikä aiheuttaa paljon lisävaikeuksia muottiin puristamisessa.Exothermic or heat-insulating powders or extrudates made of exothermic substances, refractories, etc. are usually used, which develop a thermal reaction, depending on the size of the mold, the type of molten metal, etc. Heat-retaining materials or presses are, of course, required to be highly exothermic and, in addition, to be excellent heat insulators. However, in order to increase their calorific value, current exothermic materials are required to have a high density, as a result of which their thermal conductivity increases and their thermal insulation capacity decreases, so that heat retention is deficient. To improve thermal insulation, exothermic materials must be made light and porous in weight, and conventional materials have proven impossible to obtain sufficient exotherm for these lightweight, porous materials. There is no substance that has both sufficient exotherm and sufficient thermal insulation at the same time. To combine these requirements, two layers must be used, namely an exothermic layer and a heat-insulating layer, which causes many additional difficulties in molding.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan puriste lämpöä pidättävästä aineesta, jolla on sekä eksotermisyyttä että lämmön eristyskykyä. Tähän käytetään pääaineena karkeaksi murskattua puuhiiltä. Puuhiiltä valmistettaessa siinä on suuria säteensuuntaisia ontelolta puuaineen keskusta lähtien, se on luurankomaista, ja lisäksi siinä on lukemattomia pieniä huokosia. Puuhiili voidaan karkeasti murskata osasiksi. Jos kappalekoko on sellainen, että tavara läpäisee 10 mm silmäisen seulan, koko puuhiili on pieninä osasina ja menettää perustyyppinsä monisivuiset, epäsäännölliset ym. muodot. Siroteltuna puuhiiliosaset pinoutuvat kerrokseksi, jossa on suuri joukko hienoja huokosia, jotka yhdessä osasten omien hienojen huokosten kanssa antavat kerrokselle erinomaisen hyvän lämmöneristyskyvyn, niin että lämmönjohtokyvyn arvo tulee niin alhaiseksi kuin 0,05 kcal/m.h.°C. Koska puuhiili sinänsä sisältää likimäärin 100 % hiiltä, sen lämpöarvo on korkea, likimäärin 8000 kcal/kg, ja kun puuhiiliosaset sirotellaan sulan metallin pintaan, ne heti palavat siltä osalta, joka on kosketuksessa sulan metallin kanssa, lämmittäen sulan metallin pintaa. Palaminen tapahtuu pintakerroksessa puuhiilen lämmöneristyskyvyn johdosta eikä helposti siirry sisäosiin, joten puuhiilen olennaisena ominaisuutena on se, että lämmön-johtokyky ei suurene lämpötilan noustessa. Murskattuna puuhiili i 3 56494 valuu tomun muodossa, kun se palaa sulan metallin pinnalla, joten esillä olevan keksinnön mukaan puuhiili puristetaan muottiin ja sitä käytetään puristeena. Jos käytetään pelkkää puuhiiltä, puriste ohenee palaneelta osaltaan ja sen vuoksi puuhiiltä puristettaessa muotokappaleeksi eli puristeiksi siihen sekoitetaan vermikuliittia tai paisuvaa grafiittia paisuvaksi aineeksi. Sekä vermikuliitti että lämmössä paisuva grafiitti laajenevat puristeen palaessa ja estävät puristeen tilavuuden luonnollisen pienenemisen, mutta molemmat nämä aineet tulevat paisuessaan hiutaleisiksi, ja vaikka ne menisivät puuhiiliosasten väleihin ja paisuisivat siellä, suuria ontelolta tuskin esiintyy. Esillä olevan keksinnön mukaan on todettu, että käyttämällä likimäärin määrättyä sekoitussuhdetta puuhiilen ja lämmössä paisuvan aineen välillä puristeille saadaan parhaiten sopiva lämmön pidätyskyky. Puuhiilen ja vermikuliitin tai happo-käsittelyllä paisuvaksi tehdyn grafiitin sekoitussuhde vaihtelee puuhiilen hiukkaskoon mukaan, mutta siinä tapauksessa että käytetään 10 mm seulaa keksinnön mukaan ja kun hiukkaskoko ylittää 2 mm, paino-suhteen on oltava 1:0,07-1:0,20. Jos puuhiili on karkearakeista, puristeen näennäinen ominaispaino pienenee, niin että mainitun lämmössä paisuvan aineen määrä saa olla pieni. Jos lämmössä paisuvan aineen määrä kuitenkin on alle 0,07, puuhiilen palamisesta aiheutuvaa tilavuuden menetystä ei voida korvata, ja siinä tapauksessa, että tätä ainetta on yli 0,20, paisunta on sen sijaan liian suuri ja huokoset päästävät läitpöä läpi, niin että lämmön pidätyskyky huononee.It is an object of the present invention to provide a compact of a heat-retaining material having both exothermic and thermal insulating properties. Coarse crushed charcoal is used as the main ingredient. When made from charcoal, it has large radial directions from the cavity from the center of the wood, it is skeletal, and in addition it has innumerable small pores. Charcoal can be roughly crushed into pieces. If the size of the piece is such that the goods pass through a 10 mm mesh sieve, the whole charcoal is in small particles and loses its basic type of multi-sided, irregular, etc. shapes. When scattered, the charcoal particles are stacked into a layer with a large number of fine pores which, together with the particles' own fine pores, give the layer excellent good thermal insulation so that the thermal conductivity value becomes as low as 0.05 kcal / m.h. ° C. Because charcoal itself contains approximately 100% carbon, it has a high calorific value, approximately 8000 kcal / kg, and when the charcoal particles are sprinkled on the surface of the molten metal, they immediately burn in the part in contact with the molten metal, heating the surface of the molten metal. Combustion takes place in the surface layer due to the thermal insulation capacity of the charcoal and does not easily migrate to the interior, so the essential feature of charcoal is that the thermal conductivity does not increase with increasing temperature. When crushed, the charcoal i 3 56494 flows in the form of dust when it burns on the surface of the molten metal, so according to the present invention, the charcoal is pressed into a mold and used as a press. If only charcoal is used, the extrudate becomes thinner in its part and therefore, when the charcoal is compressed into a shaped body, i.e. extrudates, vermiculite or expandable graphite is mixed into it as an expanding substance. Both vermiculite and heat-swellable graphite expand as the extrudate burns and prevent the extrudate from naturally shrinking in volume, but both of these substances become flaky as they swell, and even if they go between charcoal particles and swell there, large cavities are unlikely to occur. According to the present invention, it has been found that by using an approximately predetermined mixing ratio between charcoal and a heat-swellable material, the best heat retention capacity is obtained for the extrudates. The mixing ratio of charcoal to vermiculite or acid-swellable graphite varies according to the particle size of the charcoal, but if a 10 mm screen is used according to the invention and the particle size exceeds 2 mm, the weight ratio must be 1: 0.07-1: 0.20. If the charcoal is coarse-grained, the apparent specific gravity of the extrudate is reduced so that the amount of said heat-swellable substance may be small. However, if the amount of heat-swellable substance is less than 0.07, the loss of volume due to the combustion of charcoal cannot be compensated, and in the case of this substance more than 0.20, the expansion is instead too high and the pores pass through so that the heat retention capacity getting worse.

Jos taas puuhiilen hiukkaskoko on alle 2 mm, puristeen näennäinen ominaispaino tulee verraten suureksi, niin että lämmössä paisuvaa ainetta tarvitaan suurempi määrä kuin edellisessä tapauksessa, ja puuhiilen ja lämmössä paisuvan aineen määrän on tällöin oltava 1:0,10-1:0,40. Koska syttyminen ja palaminen tapahtuvat nopeasti jos puuhiilen hiukkaskoko on pieni, palamishäviö on suuri, ja juuri tämän tilavuuden menetyksen korvaamiseksi tarvitaan tämä suurempi määrä paisuvaa ainetta. Jos lämmössä paisuvaa ainetta tässä tapauksessa käytetään vähemmän kuin 0,10, se ei riitä tilavuuden menetyksen korvaamiseen, ja jos sitä on enemmän kuin 0,40, tapahtuu paisuminen niin, että syntyy liian suuria huokosia, jotka huonontavat lämmön pidätystä. Edellä mainitut lämmössä paisuvat aineet, jotka sijaitsevat kappalemuodossa olevan puuhiilen kerrosten väleissä, paisuvat hiutalemaisiksi ja tunkeutuvat puuhiiliosasten väleihin muodostamatta koskaan suuria huokosia, joten vain edellä mainitut kaksi ainetta ovat sopivia, mutta muut aineet kuten obsidiaani, perliitti ja liuske 4 56494 ovat sopimattomia. Puristetta valmistettaessa lisätään 3-15 % orgaanisia kuituaineita sekotusainehiukkasten välisten tilojen silloittamiseksi ja tiivistämiseksi. Tämä tehdään puristeen estämiseksi vahingoittumasta muottiin puristamisen jälkeen ja ennen käyttöä, ja lisäksi ne toimivat siten, että ne palavat pois kun ne käytön aikana tulevat kosketukseen tulen kanssa. Orgaanisena kuituaineena käytetään jauhettua jätepaperia, paperimassaa, puuvillakuitua jne.On the other hand, if the particle size of the charcoal is less than 2 mm, the apparent specific gravity of the extrudate becomes relatively large, so that a larger amount of heat-swellable material is required than in the previous case, and the amount of charcoal and heat-swellable material must be 1: 0.10-1: 0.40. Since ignition and combustion occur rapidly if the particle size of the charcoal is small, the combustion loss is large, and it is precisely to compensate for this loss of volume that this larger amount of expandable substance is needed. If less than 0.10 of the heat-swellable material is used in this case, it is not sufficient to compensate for the loss of volume, and if it is more than 0.40, swelling occurs so that too large pores are formed, which impair the heat retention. The aforementioned thermally swellable materials located between the layers of lump charcoal swell into flakes and penetrate between the charcoal particles without ever forming large pores, so only the above two materials are suitable, but other materials such as obsidian, perlite and shale 4 56494 are unsuitable. In the preparation of the compact, 3-15% of organic fibrous materials are added to crosslink and compact the spaces between the mixing agent particles. This is done to prevent the extrudate from being damaged in the mold after compression and before use, and in addition they function to burn off when in contact with fire during use. Powdered waste paper, pulp, cotton fiber, etc. are used as organic fiber.

Jos orgaanista kuituainetta on alle 3 %, sen silloitusvaikutus on rajoittunutta ja puriste tulee hauraaksi. Jos kuituainetta on yli 15 %, puriste tulee liian kuituiseksi, kuituja on yli sen määrän mikä on tarpeen silloitukseen ja lisäyksessä ei ole mieltä. Lisäksi puristeen muodostamisessa käytetään sideaineena 3-15 % jotakin orgaanista sideainetta. Tämä tehdään puristeen kiinteyttämiseksi ja se syttyy käytön aikana heti ja polttaa puuhiilen. Sopivia sideaineita ovat tärkkelys, dekstriini, eläinliima jne. Jos näennäinen ominaispaino muottiin puristettaessa on suuri, sideainetta käytetään vähemmän, mutta jos se on pieni niin sideainetta sen sijaan käytetään enemmän. Jos sideainetta kuitenkin on alle 3 %, puriste helposti murtuu, ja jos sitä on yli 15 %, se sulkee puristeen huokoset, niin että lämmönpidätyskyky alenee.If the organic fiber content is less than 3%, its crosslinking effect is limited and the extrudate becomes brittle. If the fiber content is more than 15%, the extrudate becomes too fibrous, there are more fibers than is necessary for crosslinking, and there is no point in adding. In addition, 3-15% of an organic binder is used as a binder to form the compact. This is done to solidify the extrudate and ignites immediately during use and burns charcoal. Suitable binders include starch, dextrin, animal glue, etc. If the apparent specific gravity when pressed into a mold is high, less binder is used, but if it is small then more binder is used instead. However, if the binder is less than 3%, the extrudate easily breaks, and if it is more than 15%, it closes the pores of the extrudate so that the heat retention capacity is reduced.

Keksinnön mukaiselle puristeelle on tunnusomaista, että se sisältää ainakin levitetyn sisäkerroksen sekä sisäkerroksen ympärillä olevan ulkokuoren, jolloin sisäkerros sisältää vähintään 30 paino-% puuhii-liosasia, joista vähintään 20 paino-% on laminoitu sisäkerroksen levityssuunnassa, ja että ulkokuori sisältää kuituainetta ja sideainetta. Esillä olevan keksinnön mukaan riittävän lämmön pidätys-vaikutuksen valumuottia varten antaa siis sisäkerros, joka perustuu puuhiileen, jolla on hyvät lämmönpidätysominaisuudet, ja samalla puristeen lujuutta korkeissa lämpötiloissa parantaa kuituaineseokses-ta koostuva kuori, niin että sulan metallin lämpö ei aiheuta mitään säröilyä. Koska myös mekaaninen lujuus lisääntyy, puriste harvoin vahingoittuu kuljetuksessa tai käsittelyssä.The extrudate according to the invention is characterized in that it comprises at least an applied inner layer and an outer shell around the inner layer, the inner layer containing at least 30% by weight of charcoal particles, of which at least 20% by weight is laminated in the inner layer application direction, and the outer shell contains fiber and binder. Thus, according to the present invention, a sufficient heat retention effect for the mold is provided by an inner layer based on charcoal having good heat retention properties, and at the same time the strength of the extrudate at high temperatures is improved by a fibrous shell so that the molten metal heat does not crack. As the mechanical strength also increases, the extrudate is rarely damaged during transport or handling.

Syynä siihen, että puuhiilipitoisuus kuorella varustetuissa puristeissa on yli 30 paino-%, on se, että tämän pitoisuuden ollessa alle 30 % puuhiilen erinomaisia lämmöneristysominaisuuksia ja palamista ei saada riittävässä määrin hyväksi käytetyksi lämmön pidättämiseen mainitussa valukuvussa. Laminoimalla yli 20 paino-% puuhiilestä sisäkerrokseen lietteen tapaan ja antamalla siten puristeen ominai- 5 56494 suuksien muuttua sen poikkisuunnassa, sisäkerrokseen muodostuu suuri määrä lämmönpidätykselle edullisia huokosia, niin että koko sisäkerroksen lämpöäpidättävä vaikutus valukupuun paranee. Lisäkfei, koska puuhiilen palaminen on hallittua, sen erinomaisia lämmöneris-tysominaisuuksia voidaan käyttää hyväksi pitkän aikaa. Myös puristeen lujuutta saadaan parannetuksi. Syynä siihen, että lietteen tapaan laminoidun puuhiilen määrä, joka muuttaa ominaisuuksia puristeen poi-kittaissuunnassa, on vähintään 20 paino-% sisäkerroksen koko puuhii-limäärästä, on se, että jos se on alle 20 %, sisäkerroksen huokoisuus ei ole edullinen lämmönpidätyksen kannalta ja että puristeen lujuus on huonompi. Mainittu lietteen tapaan laminointi voidaan suorittaa siten, että puuhiiltä sisältävään seokseen lisätään nestettä kuten vettä, niin että seos tulee liete- tai tahnamaiseksi, ja että tästä lietteestä tai tahnasta poistetaan vesi käyttäen puris-tusmuottia, jossa on verkko veden poistoa varten.The reason that the charcoal content of the shells is more than 30% by weight is that when this content is less than 30%, the excellent thermal insulation properties and combustion of the charcoal cannot be sufficiently exploited to retain heat in said casting dome. By laminating more than 20% by weight of charcoal to the inner layer like a slurry and thus allowing the properties of the extrudate to change in its transverse direction, a large number of heat retaining pores are formed in the inner layer so that the heat retaining effect of the entire inner layer on the casting is improved. In addition, since the combustion of charcoal is controlled, its excellent thermal insulation properties can be exploited for a long time. The strength of the extrudate can also be improved. The reason that the amount of charcoal laminated like a slurry, which changes the properties in the transverse direction of the extrudate, is at least 20% by weight of the total amount of charcoal in the inner layer, if less than 20%, the porosity of the inner layer is not favorable for heat retention. the strength of the extrudate is inferior. Said lamination, like the sludge, can be carried out by adding a liquid such as water to the charcoal-containing mixture so that the mixture becomes sludge or paste-like, and water is removed from this sludge or paste using a compression mold with a dewatering net.

Sanonta "laminoitu lietteen tapaan" tarkoittaa tässä selityksessä rakennetta, jossa, kun keksinnön mukaista seosta käytetään lietemäi-senä, lietteessä olevat pienet puuhiilikappaleet ovat asettuneina muodostettavan puristeen suurimman pinnan suuntaisiksi.The phrase "laminated like a slurry" in this specification means a structure in which, when the mixture according to the invention is used as a slurry, the small pieces of charcoal in the slurry are arranged parallel to the largest surface of the compact to be formed.

Puristeissa käytettävistä lämmössä paisuvista aineista voidaan mainita luonnon mineraalit kuten vermikuliitti, liuske, obsidiaani, perliitti, pikivälke ja paisuva savi, tai kemiallisesti hapoilla ja/tai hapettimilla käsitellyt grafiittipalaset ja piki. Syynä siihen, että mainittujen lämmössä paisuvien aineiden pitoisuus sisäkerroksessa on enintään 30 paino-%, on se, että kun pitoisuus on yli 30 %, puriste paisuu liian paljon, ja puristeen huokoset paisuvat liian suuriksi muodostuen läpimeneviksi rei'iksi, niin että läm-mönpidätysvaikutus valukupuun huononee.Of the heat-expandable materials used in the extrudates, mention may be made of natural minerals such as vermiculite, shale, obsidian, perlite, pitch and expanded clay, or chemically treated graphite chips and pitch with acids and / or oxidants. The reason why the content of said heat-expandable substances in the inner layer is at most 30% by weight is that when the content is more than 30%, the extrudate expands too much and the pores of the extrudate expand too large to form through holes, so that the heat retention effect cast wood deteriorates.

Mainittu sisäkerros voi olla seosta joka, paitsi puuhiiltä ja lämmössä paisuvia aineita, sisältää tunnettuja aineosia, joita tavanomaisesti käytetään lämpöä pidättävinä aineina valukuvuissa.Said inner layer may be a mixture which, in addition to charcoal and heat-swellable substances, contains known ingredients which are conventionally used as heat-retaining substances in castings.

Keksinnön mukaan mainitun valukuvun lämmönpidätykseen käytettävän puristeen kuori on seosta, joka sisältää sideainetta, johon on kietoutuneena kuituaineen kuituja, ja kuoreen voi lisäksi sisältyä tulenkestäviä aineita kuten kvartsihiekkaa, aluminiumoksidia, magne-siumoksidia jne. Ensisijaisesti kuori on seos kuituaineesta kuten 6 56494 jauhetusta jätepaperista, puuhakkeesta, puuvillasta, asbestista, kuonavillasta, vuorivillasta tai lasivillasta tai kemiallisista kuiduista, ja jostakin sideaineesta kuten fenolihartsista, urea-hartsista, dekstriinistä tai tärkkelyksestä. Kuori voidaan sopivasti valmistaa siten, että mainittu kuituaine ja mainittu sideaine lisätään johonkin nesteeseen kuten veteen, niin että muodostuu liete, ja että lietteestä poistetaan vesi puristusmuotin avulla jossa on verkko veden poistoa varten, niin että saadaan muodostetuksi mainittu kuituaineen ja sideaineen yhdistelmä. Täten valmistetussa kuoressa kuituaineen kuidut ovat hyvin toisiinsa kietoutuneina ja lujasti sideaineen toisiinsa sitomina niin, että kuori on erinomaisen luja.According to the invention, the shell of the extrudate used for heat retention of said mold is a mixture containing a binder intertwined with fibrous fibers, and the shell may further contain refractories such as quartz sand, alumina, magnesium oxide, etc. Preferably, the shell is a mixture of wood , cotton, asbestos, slag wool, rock wool or glass wool or man-made fibers, and a binder such as phenolic resin, urea resin, dextrin or starch. The shell may be suitably prepared by adding said fibrous material and said binder to a liquid such as water to form a slurry and removing water from the slurry by means of a compression mold having a dewatering net to form said combination of fibrous material and binder. In the shell thus prepared, the fibers of the fibrous material are well intertwined and firmly bound together by the binder so that the shell is of excellent strength.

Lisäksi keksinnön mukaisen puristeen kuori voi olla paperia, joka on muodostettu siten, että kartonkia (ohuen paperin tapauksessa useita arkkeja) on liimattu jollakin sideaineella levyn muotoon ennalta muodostetun sisäkerroksen pintaan.In addition, the shell of the press according to the invention may be paper formed in such a way that the cardboard (in the case of thin paper several sheets) is glued with a binder in the form of a sheet to the surface of the preformed inner layer.

Seuraavassa selitetään keksintöä lähemmin oheisen piirustuksen yhteydessä, jossa kuviot 1 ja 2 ovat pystyjä leikkauskuvantoja sovellutusmuodosta, jossa valanteen yhteydessä on käytetty kuoripäällysteistä puristetta, ja kuvio 3 on perspektiivinen kuvanto puristeesta 4, joka koostuu sisäkerroksesta, joka sisältää vähintään 30 paino-% puuhiiltä, ja kuoresta.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figures 1 and 2 are vertical sectional views of an embodiment in which a shell-coated extrudate is used in connection with the ingot, and Figure 3 is a perspective view of an extrudate 4 consisting of an inner layer containing at least 30% by weight charcoal and shell. .

Kuvio 1 on pysty leikkauskuvanto, joka esittää muotokappaleen eli puristeen 4 käyttöä valukuvun lämmön pidättämiseen esillä olevan keksinnön mukaan sekä niitä olosuhteita, joiden vallitessa sula teräs 7 valetaan ylhäältä valumenetelmän mukaan muottiin 1, jonka yläosan sisäpinta on varustettu puristeella 3 valukuvun sivupinnan lämmön pidättämiseksi, ja valukuvun sulan teräspinnan lämmön pidättämiseksi pinta on peitetty puristeella 4. Puriste 4 koostuu sisäkerroksesta 5, joka on seosta, joka sisältää vähintään 30 paino-% puuhiiltä, ja kuoresta 6, joka on seosta, joka sisältää sideainetta, johon on kietoutuneina kuituainetta. Viitenumero 2 tarkoittaa alustaa.Fig. 1 is a vertical sectional view showing the use of a molding 4 to retain the heat of the casting according to the present invention and the conditions under which molten steel 7 is cast from above according to a casting method into a mold 1 to retain the heat of the molten steel surface, the surface is covered with a press 4. The press 4 consists of an inner layer 5, which is a mixture containing at least 30% by weight of charcoal, and a shell 6, which is a mixture containing a binder with fibrous material entangled therein. Reference numeral 2 denotes a platform.

? 56494? 56494

Kuvio 2 on pysty leikkauskuvanto, joka esittää keksinnön mukaisen lämmössä paisuvia aineita sisältävän puristeen 4 käyttöä, ja niitä olosuhteita, joiden vallitessa sula teräs 7 valetaan pohjavalu-menetelmän mukaan alustassa 2 olevaa kanavaa 8 myöten muottiin 1, jonka yläpäähän on sovitettu puriste 3 valukuvun sivupinnan lämmön pidättämiseksi, ja tämän valukuvun sula teräspinta on peitetty ja sen lämpö pidätetty puristeella 4, joka on paisunut sulan teräksen lämmön johdosta. Puriste 4 koostuu sisäkerroksesta 5, joka on seosta, joka sisältää puuhiiltä ja lämmössä paisuvia aineita, ja ulkokuoresta 6, joka sisältää sideainetta, johon on kietoutuneena kuituainetta; ja puriste on paisunut lämmössä paisuvien aineiden paisunnan mukaan sulan teräksen lämmön vaikutuksesta.Fig. 2 is a vertical sectional view showing the use of a heat-expandable extrudate 4 according to the invention and the conditions under which molten steel 7 is cast according to the bottom casting method up to the channel 8 in the substrate 2 into a mold 1 with an extrudate 3 at its upper end. and the molten steel surface of this casting dome is covered and its heat is retained by the extrudate 4 which has expanded due to the heat of the molten steel. The extrudate 4 consists of an inner layer 5, which is a mixture of charcoal and heat-swellable substances, and an outer shell 6, which contains a binder to which a fibrous material is entwined; and the extrudate is expanded according to the expansion of the heat-expandable substances by the heat of the molten steel.

Kuvio 3 on perspektiivinen kuvanto, jossa osa keksinnön mukaisesta puristeesta 4 on murrettu pois. Tämä puriste on yhdistelmä, joka sisältää vähintään 30 paino-% puuhiiltä ja koostuu sisäkerroksesta 5, jossa puuhiilipalaset ovat laminoituina lietteen tapaan niin, että puristeen ominaisuudet muuttuvat sen poikkisuunnassa, sekä kuoresta 6, joka sisältää sideainetta, johon on kietoutuneena kuituainetta.Fig. 3 is a perspective view in which a part of the extrudate 4 according to the invention has been broken away. This compact is a combination of at least 30% by weight of charcoal and consists of an inner layer 5 in which the pieces of charcoal are laminated like a slurry so that the properties of the compact change in its transverse direction and a shell 6 containing a binder with a fibrous material entwined.

Seuraavissa esimerkeissä havainnollistetaan keksinnön mukaisia kuorella päällystettyjä puristeita yksityiskohtaisesti.The following examples illustrate in detail the shell-coated extrudates of the invention.

Esimerkki 1 (1) Sisäkerroksen ainesosien sekoitussuhteet:Example 1 (1) Mixing ratios of inner layer ingredients:

Puuhiiltä 85 paino-%Charcoal 85% by weight

Koksijauhetta 12 paino-%Coke powder 12% by weight

Fenolihartsia 3 paino-% (2) Kuoren ainesosien sekoitussuhteet:Phenolic resin 3% by weight (2) Mixing ratios of shell ingredients:

Jauhettua jätepaperia 60 paino-%Ground waste paper 60% by weight

Asbestia 20 paino-%Asbestos 20% by weight

Kuonavillaa 10 paino-%Slag wool 10% by weight

Fenolihartsia 10 paino-%Phenolic resin 10% by weight

Seokseen (1) lisättiin vettä sen saattamiseksi tahnamaiseksi. Myös seokseen (2) lisättiin vettä niin, että saatiin liete, jossa seoksen (2) ainesosien kiintoainepitoisuus oli likimäärin 20 % ja vesi-pitoisuus likimäärin 80 %. Mainittua lietettä (2) sullottiin puris- 8 56494 tusmuottiin, jossa oli veden poistoa varten verkko, niin suuri määrä, että kiintoaine vedenpoiston jälkeen tuli olemaan 3 mm paksu. Lietteen päälle panostettiin sitten tahnamaista ainetta (1) niin paljon, että paksuudeksi vedenpoiston jälkeen tuli 34 mm, ja vesi poistettiin seoksesta tyhjön avulla. Vedenpoiston jälkeen saadulle levylle kaadettiin mainittua lietettä (2) niin paljon, että sen paksuus vedenpoiston jälkeen tuli olemaan noin 3 mm, ja vesipoistettiin seoksesta uudelleen. Vedenpoiston jälkeen tämä muottiin puristettu esine kuivatettiin, jolloin saatiin valukuvun lämmönpidätystä varten kuvion 3 mukainen puriste (pituus 830 mm, leveys 830 mm ja paksuus 40 mm). Todettiin,että puuhiilipalaset tämän puristeen sisäkerroksessa ovat poikittaissuunnassa laminoituina ja että kuoren kuituaineen kuidut ovat kietoutuneina ja lujasti toisiinsa tarttuneina fenolihartsin avulla.To the mixture (1) was added water to make it pasty. Water was also added to the mixture (2) to obtain a slurry having a solids content of approximately 20% and a water content of approximately 80%. Said slurry (2) was compacted into a compression mold with a mesh for dewatering in such an amount that the solid after dewatering became 3 mm thick. The slurry was then charged with a pasty substance (1) to a thickness of 34 mm after dewatering, and water was removed from the mixture by vacuum. To the plate obtained after dewatering, said slurry (2) was poured so much that its thickness after dewatering became about 3 mm, and the mixture was dewatered again. After dewatering, this molded article was dried to obtain the mold of Figure 3 (length 830 mm, width 830 mm and thickness 40 mm) for heat retention of the casting hood. It was found that the pieces of charcoal in the inner layer of this extrudate are laminated in the transverse direction and that the fibers of the fibrous material of the shell are intertwined and firmly adhered to each other by means of a phenolic resin.

Tätä puristetta käyttäen valettiin kaksikymmentä 8 tonnin teräsvalan-netta ylävalumenetelmällä kuvion 1 mukaan. Näitä teräsvalanteita verrattiin toisiin, jotka oli valettu käyttäen valukuvun lämmönpidä-tykseen tavanomaista, samankokoista puristetta, mutta muuten samoissa olosuhteissa kuin keksinnön mukaiset valanteet. Tällöin todettiin, että keksinnön mukaista puristetta käyttäen valettujen valanteiden keskisaanto oli 1,3 % parempi kuin niiden valanteiden, joissa käytettiin tavanomaisia puristeita. Tämä osoittaa selvästi, että keksinnön mukainen puriste on tavanomaisia puristeita parempi valukuvun lämmönpidätyksessä.Using this extrudate, twenty 8 ton steel ingots were cast by the top casting method according to Figure 1. These steel castings were compared to others cast using a conventional press of the same size for heat retention of the casting dome, but otherwise under the same conditions as the castings according to the invention. In this case, it was found that the average yield of the castings cast using the extrudate according to the invention was 1.3% better than that of the castings in which conventional extrudates were used. This clearly shows that the extrudate according to the invention is better than conventional extrudates in retaining the heat of the casting dome.

Lisäksi keksinnön mukainen puriste on erittäin luja, niin että se ei koskaan vahingoittunut siirrossa eikä käsittelyssä. Sen sijaan on tunnettua, että tavanomaisten puristeiden vahingoittumisprosentit on noin 2.In addition, the extrudate according to the invention is very strong so that it is never damaged during transfer or handling. Instead, it is known that the damage percentages of conventional extrudates are about 2.

Esimerkki 2 (1) Sisäkerroksen ainesosien sekoitussuhteet.Example 2 (1) Mixing ratios of inner layer ingredients.

Puuhiiltä 60 paino-%Charcoal 60% by weight

Vermikuliittia 20 paino-%Vermiculite 20% by weight

Kivihiilijauhetta 17 paino-%Coal powder 17% by weight

Dekstriiniä 3 paino-% 56494 (2) Kuoren ainesosien sekoitussuhteet:Dextrin 3% by weight 56494 (2) Mixing ratios of shell ingredients:

Paperimassaa 50 paino-%Pulp 50% by weight

Puuhaketta 20 paino-%Wood chips 20% by weight

Kuonavillaa 20 paino-%Slag wool 20% by weight

Fenolihartsia 8 paino-% Tärkkelystä 2 paino-%Phenolic resin 8% by weight Starch 2% by weight

Samalla tavoin kuin esimerkissä 1 valmistettiin valukuvun lämmönpidä-tystä varten kuvion 3 mukainen puriste (pituus 780 mm, leveys 780 mm ja paksuus 35 mm; kuoren paksuus 3 mm).In the same manner as in Example 1, an extrudate according to Figure 3 (length 780 mm, width 780 mm and thickness 35 mm; shell thickness 3 mm) was prepared for heat retention of the casting dome.

Tätä puristetta käyttäen valettiin kaksikymmentä 7 tonnin teräsva-lannetta pohjavalumenetelmällä kuvion 3 mukaan. Todettiin,että näiden teräsvalanteiden keskimääräinen saanto oli 1,5 % parempi kuin teräsvalanteiden, jotka oli valettu käyttäen tavanomaisia puristeita valukuvun lämmönpidätykseen. Vahingoittumista tämän puristeen siirrossa tai käsittelyssä ei koskaan todettu.Using this extrudate, twenty 7 ton steel ingots were cast by the bottom casting method as shown in Figure 3. It was found that the average yield of these steel ingots was 1.5% better than that of steel ingots cast using conventional extrudates to retain the heat of the casting dome. Damage to the transfer or handling of this compact was never found.

Claims

10 56494

A mold for retaining heat in a mold, characterized in that it comprises at least an applied inner layer (5) and an outer shell (6) around the inner layer, the inner layer containing at least 30% by weight of charcoal particles, at least 20% by weight laminated in the inner layer application direction, and that the outer shell contains fibrous material and binder.

Extrudate according to Claim 1, characterized in that the inner layer (5) also contains at most 30% by weight of thermally expandable material.

Extrudate according to Claim 2, characterized in that the thermally expandable substance is vermiculite, slate, obsidian, perlite, pitch flash, expanded clay, graphite, oxidized pitch or a mixture thereof.

Extrudate according to Claim 1, characterized in that the outer shell (6) also contains a refractory material, which may be quartz sand, alumina, magnesium oxide or a mixture thereof.

Press according to Claim 1, characterized in that the fibrous material in the shell (6) is ground paper, wood chips, cotton, asbestos, slag wool, rock wool, glass wool, chemical fibers or a mixture thereof.