NO115813B - - Google Patents
Info
- Publication number
- NO115813B NO115813B NO159728A NO15972865A NO115813B NO 115813 B NO115813 B NO 115813B NO 159728 A NO159728 A NO 159728A NO 15972865 A NO15972865 A NO 15972865A NO 115813 B NO115813 B NO 115813B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- layer
- bottom plug
- plug
- plug according
- metal
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 29
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 17
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 17
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 17
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 8
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 5
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001065372 Gardnerodoxa Species 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- -1 preferably over 80% Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
- B22D7/06—Ingot moulds or their manufacture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D7/00—Casting ingots, e.g. from ferrous metals
- B22D7/06—Ingot moulds or their manufacture
- B22D7/062—Stools for ingot moulds
Description
Bunnplugg for kokiller til støpning av metaller. Bottom plug for molds for casting metals.
Denne oppfinnelse vedrører en bunnplugg for kokiller til støp-ning av metaller, med stor motstandsevne overfor erosjon og som ikke heftes til metallet. Kokillenes bunn er vanligvis forsynt med et hull for å gjøre strippingen av støpeblokken fra kokillen lettere. Dette hull er under støpingen stengt med en bunnplugg. This invention relates to a bottom plug for molds for casting metals, with great resistance to erosion and which does not adhere to the metal. The bottom of the molds is usually provided with a hole to make stripping the ingot from the mold easier. This hole is closed during casting with a bottom plug.
Det er tidligere kjent å fremstille bunnplugger av chamotte, men slike plugger er ufordelaktige ved at de må brennes under frem-stillingen , hvilket forårsaker forandringer i størrelsen og formen. Enn videre eroderes slike plugger av metallstrømmen som fyl-les i formen, slik at partiklene av pluggmateriale blandes med det ifylte metall. Chamotte-pluggen har også lett for å klebes til stø-peblokken etter at metaller er størknet. It has previously been known to produce bottom plugs from chamotte, but such plugs are disadvantageous in that they must be fired during production, which causes changes in size and shape. Furthermore, such plugs are eroded by the flow of metal that is filled in the mold, so that the particles of plug material are mixed with the filled metal. The chamotte plug also easily adheres to the ingot after metals have solidified.
Man har tidligere foreslått å bruke bunnplugger av metall, f.eks. støpejern, for derved å unngå de nevnte vanskeligheter, men slike plugger, selv om de er fordelaktige i bruk, er forholdsvis dyre. It has previously been suggested to use bottom plugs made of metal, e.g. cast iron, thereby avoiding the aforementioned difficulties, but such plugs, although advantageous in use, are relatively expensive.
Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en bunnplugg som ikke er beheftet med de ovenfor nevnte ulemper, som er lett og billig å fremstille og som ikke hefter til metallet. Bunnpluggen er fremstilt av ildfast finkornet materiale som er blandet med et bindemiddel og formet uten brenning eller sintring. Pluggen har kompakt struktur og en glatt mot støpemetallet vendende overflate. Det særegne ved bunnpluggen ifølge oppfinnelsen er at den i det minste på sin mot støpemetallet vendende side består i det vesent-lige av finkornet ildfast materiale med midlere kornstørrelse 0,01 - 1,0 mm, fortrinnsvis 0,3 - 0,5 mm, og 0,5 - 8,0 vektprosent, fortrinnsvis 1,0 -3,0 vektprosent, organisk bindemiddel. The purpose of the invention is to provide a bottom plug which is not affected by the above-mentioned disadvantages, which is easy and cheap to manufacture and which does not adhere to the metal. The bottom plug is made of refractory fine-grained material that is mixed with a binder and shaped without firing or sintering. The plug has a compact structure and a smooth surface facing the cast metal. The peculiarity of the bottom plug according to the invention is that, at least on its side facing the cast metal, it essentially consists of fine-grained refractory material with an average grain size of 0.01 - 1.0 mm, preferably 0.3 - 0.5 mm, and 0.5 - 8.0 weight percent, preferably 1.0 - 3.0 weight percent, organic binder.
Fordelen ved bruken av organisk bindemiddel i pluggens mot støpemetallet vendende parti er at bare dette parti eller den yt-terste del av det destrueres som følge av varme under støping og blir til støv slik at pluggen ikke heftes til metallet. Resten av pluggen beholder sin faste, kompakte struktur og hindrer gjen-nombruddet gjennom hullet. Som organisk bindemiddel i pluggens mot støpemetallet vendende sjikt kan benyttes et plastlim som er selvherdende ved romtemperatur. Pluggen i samsvar med oppfinnelsen formes derfor uten brenning eller sintring. Følgen er at pluggen ikke vil forandre sin form og størrelse under eller etter for-ming og blir mere motstandsdyktig overfor den av metallstrømmen frembragte erosjon. Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen kan bunnpluggen på i og for seg kjent måte bestå av minst to lag ildfast finkornet materiale, hvor et lag utgjør et kontaktlag som vender mot støpemetallet og det annet lag understøtter det først-nevnte lag som inneholder et ildfast materiale med større varmebestandighet enn i det annet lag. Det ene lag kan hovedsakelig bestå av sirkoniumsand, aluminiumoxyd eller kromoxyd, mens det annet lag består av støpesand. The advantage of using an organic binder in the part of the plug facing the cast metal is that only this part or the outermost part of it is destroyed as a result of heat during casting and turns to dust so that the plug does not adhere to the metal. The rest of the plug retains its firm, compact structure and prevents breakthrough through the hole. A plastic adhesive that is self-hardening at room temperature can be used as an organic binder in the layer of the plug facing the cast metal. The plug in accordance with the invention is therefore formed without burning or sintering. The consequence is that the plug will not change its shape and size during or after forming and becomes more resistant to the erosion produced by the metal flow. According to a further feature of the invention, the bottom plug can in a manner known per se consist of at least two layers of refractory fine-grained material, where one layer forms a contact layer that faces the cast metal and the other layer supports the first-mentioned layer containing a refractory material with greater heat resistance than in the second layer. One layer can mainly consist of zirconium sand, aluminum oxide or chromium oxide, while the other layer consists of foundry sand.
Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av eksempler under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et vertikalt snitt gjennom en kokille med en bunnplugg i samsvar med oppfinnelsen,og fig. 2 og 3 viser i større målestokk alternative utførelser av bunnpluggen i samsvar med oppfinnelsen. The invention shall be explained in more detail by means of examples with reference to the drawings, where: Fig. 1 shows a vertical section through a mold with a bottom plug in accordance with the invention, and fig. 2 and 3 show on a larger scale alternative designs of the bottom plug in accordance with the invention.
Den på fig. 1 viste kokille har et bunnhuli i form av en avkortet kjegle med nedadheilende sidevegg. Hensikten med dette hull 1 kokillen er å gjøre strippingen av støpeblokken fra formen lettere etter støpning. Under støpning er hullet stengt med en bunnplugg 12 som passer i hullet. Denne plugg består som nevnt av en blanding av finkornet ildfast materiale og et bindemiddel. Pluggen 12 ifølge fig. 1 er fremstilt homogent, mens pluggen 15 ifølge fig. 2 består av to lag som begge inneholder finkornet ildfast materiale, hvor materialet i det øverste lag er mere varmebestandig enn i det nederste lag. The one in fig. 1, the mold shown has a bottom cavity in the form of a truncated cone with a downward-sloping side wall. The purpose of this hole 1 mold is to make stripping the ingot from the mold easier after casting. During casting, the hole is closed with a bottom plug 12 that fits in the hole. As mentioned, this plug consists of a mixture of fine-grained refractory material and a binder. The plug 12 according to fig. 1 is produced homogeneously, while the plug 15 according to fig. 2 consists of two layers, both of which contain fine-grained refractory material, where the material in the top layer is more heat-resistant than in the bottom layer.
Det ildfaste materiale som benyttes til fremstilling av pluggen 12 på fig. 1, skal fortrinnsvis ha en gjennomsnittlig kornstør-relse av 0,01 - 1,0 mm. Gjennomsnittsstørrelsen ligger ofte i området 0,0 5 - 0,6 mm, og kornstørrelse i området 0,1 - 0,5 mm er passende tii mange formål. Det er viktig at materialet ikke er for grovt, slik at man unngår porøsitet som ellers,kunne tillate at smel-tet metall trenger inn mellom kornene med den følge at pluggen hefter til støpeblokken. Pluggmaterialet kan være surt, nøytralt eller basisk og kan bestå av natursand, kvarts, dolomitt, olivin eller lignende materiale. The refractory material used to manufacture the plug 12 in fig. 1, should preferably have an average grain size of 0.01 - 1.0 mm. The average size is often in the range 0.05 - 0.6 mm, and grain sizes in the range 0.1 - 0.5 mm are suitable for many purposes. It is important that the material is not too coarse, so that porosity is avoided which could otherwise allow molten metal to penetrate between the grains with the result that the plug adheres to the ingot. The plug material can be acidic, neutral or basic and can consist of natural sand, quartz, dolomite, olivine or similar material.
Det ildfaste materiale skal normalt ha en slik kornstørrelse at 80 - 100% går gjennom en sikt med 18 mesh etter US standard (åpning 1,0 mm). Fordelingen av partikkelstørrelsen i materialet under denne størrelse kan variere. Det er mulig å anvende materi-, aler hvorav en vesentlig del går gjennom en sikt på 200 mesh (0,075 mm), men i praksis brukes ofte materialer, hvorav 50% eller mere, ofte 75% eller mere, blir igjen på en 200 mesh sikt. Til-fredsstillende resultater har man oppnådd med sand hvorav 50% eller mere ligger mellom 200 - 30 mesh (0,075 - 0,6 mm). Foruten dette finkornede materiale kan blandingen også inneholde en mindre mengde, f.eks. opp til 5% ildfast fibermateriale, såsom asbest, steinull eller lignende. The refractory material should normally have such a grain size that 80 - 100% passes through a sieve with 18 mesh according to the US standard (opening 1.0 mm). The distribution of the particle size in the material below this size can vary. It is possible to use materials of which a significant part passes through a sieve of 200 mesh (0.075 mm), but in practice materials are often used, of which 50% or more, often 75% or more, remains on a 200 mesh term. Satisfactory results have been achieved with sand of which 50% or more lies between 200 - 30 mesh (0.075 - 0.6 mm). Besides this fine-grained material, the mixture can also contain a smaller amount, e.g. up to 5% refractory fiber material, such as asbestos, stone wool or the like.
Bindemidlet kan i noen tilfelle være uorganisk og f.eks. bestå av vannglass, men det foretrekkes organiske bindemidler, ofte syntetiske, såsom plastlim. Furylplastlim med en herder, såsom fosforsyre, har vist seg å være særlig hensiktsmessig, fordi dette lim er selvherdende ved romtemperatur, hvilket gjør oppvarmingen av den utformede bunnplugg overflødig, slik at man kan fremstille plugger med meget stor nøyaktighet med hensyn tii størrelse og form. The binder can in some cases be inorganic and e.g. consist of water glass, but organic binders, often synthetic, such as plastic glue, are preferred. Furyl plastic glue with a hardener, such as phosphoric acid, has proven to be particularly suitable, because this glue is self-hardening at room temperature, which makes the heating of the designed bottom plug redundant, so that plugs can be produced with very high accuracy with regard to size and shape.
Bindemidlets mengde »kal være 0,5-8 vektprosent. Mest passende mengder ligger mellom 0,5 - 4% og fortrinnsvis 1-3 vektprosent av blandingen. The amount of the binder should be 0.5-8% by weight. Most suitable amounts are between 0.5 - 4% and preferably 1-3% by weight of the mixture.
En bunnplugg i samsvar med oppfinnelsen kan således stort sett ha følgende sammensetning: Det videste område Foretrukket område Bindemiddel 0,5-4,5% 1-3% A bottom plug in accordance with the invention can therefore generally have the following composition: The widest area Preferred area Binder 0.5-4.5% 1-3%
Ildfast materiale 99,5 - 95,5 99 - 97%.Refractory material 99.5 - 95.5 99 - 97%.
Av det ildfaste materiale kan en mindre mengde, f.eks. opp til 5 vektprosent av blandingen, bestå av et fibrøst materiale som nevnt ovenfor. En mindre mengde av det ildfaste materiale, f.eks. opp til 2 eller 3% av blandingen, kan erstattes med f.eks. et organisk materiale, såsom papirmasse e.l. A smaller amount of the refractory material, e.g. up to 5% by weight of the mixture, consist of a fibrous material as mentioned above. A smaller quantity of the refractory material, e.g. up to 2 or 3% of the mixture, can be replaced with e.g. an organic material, such as paper pulp etc.
Etter sammenblandingen av bestanddelene og formning av pluggen kan dette gjøres mere kompakt ved vibrering, ramming og/eller pressing, f.eks. i en hydraulisk pressemaskin. I visse tilfelle kan en svak oppvarming være nyttig for å tvinge limet til å herd-ne , men dette er ikke nødvendig hvis bindemidlet er selvherdende ved romtemperatur, såsom furylplastlimet. After mixing the components and shaping the plug, this can be made more compact by vibrating, ramming and/or pressing, e.g. in a hydraulic press machine. In certain cases, a slight heating can be useful to force the glue to harden, but this is not necessary if the binder is self-hardening at room temperature, such as the furyl plastic glue.
Som et eksempel på en bunnpluggAs an example of a bottom plug
av den homogene type med den på fig. 1 viste utførelse, kan nevnes et element som inneholder 2 vektprosent furylplastlim, mens resten består av elv- eller sjøsand. Sanden inneholder omtrent 90% Si02og har en gjennomsnittlig kornstørrelse på 0,27 ram. of the homogeneous type with the one in fig. 1 embodiment, mention can be made of an element containing 2 percent by weight furyl plastic glue, while the rest consists of river or sea sand. The sand contains approximately 90% SiO2 and has an average grain size of 0.27 ram.
I den homogene plugg 12 kreves et ildfast materiale med fortrinnsvis stor varmebestandighet, f.eks. sand med stort innhold av silisiumdioxyd, hensiktsmessig over 80%, eller olivinsand. Varme-bestandigheten i en kvartsittsand øker med SiC^ innholdet. In the homogeneous plug 12, a refractory material with preferably high heat resistance is required, e.g. sand with a high content of silicon dioxide, preferably over 80%, or olivine sand. The heat resistance in a quartzite sand increases with the SiC^ content.
Pluggen 15 ifølge fig. 2 består av to lag, et topplag 13 som skal være i kontakt med det smeltede materiale, og et bunnlag 14 som tilveiebringer den nødvendige mekaniske styrke. Topplaget eller kontaktlaget kan hensiktsmessig bestå av et ildfast materiale med meget stor varmebestandighet og også andre ønskelige egenskaper. Det må være motstandsdyktig like overfor strømmen av det smeltede metall og burde fortrinnsvis ikke fuktes av metallsmelten for å unngå adhesjon mellom pluggen og støpeblokken. En slik adhesjon kan forårsakes ved at materialet sintres fast til støpeblokken. Den gjennomsnittlige kornstørrelse og bindemiddelinnholdet kan være The plug 15 according to fig. 2 consists of two layers, a top layer 13 which must be in contact with the molten material, and a bottom layer 14 which provides the necessary mechanical strength. The top layer or contact layer can suitably consist of a refractory material with very high heat resistance and also other desirable properties. It must be resistant to the flow of the molten metal and should preferably not be wetted by the molten metal to avoid adhesion between the plug and the ingot. Such adhesion can be caused by the material sintering firmly to the casting block. The average grain size and binder content can be
som forklart i forbindelse med pluggen 12.as explained in connection with plug 12.
Da topplaget 13 er forholdsvis tynt i forhold til bunnlaget 14, er det økonomisk mulig å fremstille det av ildfast materiale med bedre kvalitet, hvilket materiale er mere kostbart enn det som er hensiktsmessig for fremstilling av pluggen 12 ifølge fig. 1. Laget 13 kan f.eks. formes av sirkoniumsand eller oxyder av metal-lene sirkonium, aluminium, magnesium, krom eller andre materialer som har de nevnte fordelaktige egenskaper. I noen tilfelle kan brent eller ubrent dolomitt eller kalksten benyttes. Materialet i dette topplag 13 skal ha større varmemotstandsevne enn vanlig kvartssand og en sintringstemperatur som ligger over temperaturen av støpemetallet som vanligvis er stål, og således fortrinnsvis over 1500°C. Sirkoniumsand har en sintringstemperatur på omtrent 1800°C, mens kvartssand har en sintringstemperatur på omtrent 1400°C. As the top layer 13 is relatively thin compared to the bottom layer 14, it is economically possible to produce it from refractory material of better quality, which material is more expensive than that which is appropriate for the production of the plug 12 according to fig. 1. Team 13 can e.g. formed from zirconium sand or oxides of the metals zirconium, aluminium, magnesium, chrome or other materials which have the aforementioned advantageous properties. In some cases, burnt or unburnt dolomite or limestone can be used. The material in this top layer 13 must have greater heat resistance than ordinary quartz sand and a sintering temperature that is above the temperature of the cast metal, which is usually steel, and thus preferably above 1500°C. Zirconium sand has a sintering temperature of approximately 1800°C, while quartz sand has a sintering temperature of approximately 1400°C.
Bunnlaget eller støttelaget kan fremstilles av billigere ildfast materiale med mindre varmemotstandsevne, såsom av kvartsitt-eller olivinsand. Også oppredet malm, kjønrøk, grafitt, silisium-karbid, knust lettbetong og forskjellig sand som inneholder forholdsvis lite silisiumdioxyd, såsom støpesand, sjø- eller elvsand og lignende sandarter kan brukes. Som følge av mindre motstandsevne overfor varme kan en viss sintring opptre i det sistnevnte lag, men dette kan tillates. Kornstørrelsen og bindemiddelinnholdet for det sistnevnte lag skal bli omtrent som forklart ovenfor for bunnelementet 12. Bindemiddelinnholdet kan være noe høyere, opp til 6%. The bottom layer or support layer can be made of cheaper refractory material with less heat resistance, such as quartzite or olivine sand. Also prepared ore, carbon black, graphite, silicon carbide, crushed lightweight concrete and various sands that contain relatively little silicon dioxide, such as foundry sand, sea or river sand and similar types of sand can be used. As a result of less resistance to heat, some sintering may occur in the latter layer, but this can be allowed. The grain size and binder content for the latter layer should be roughly as explained above for the bottom element 12. The binder content can be somewhat higher, up to 6%.
Topplaget 13 skal være så tynt som mulig uten å risikere den ønskede funksjon. En tykkelse på 1 - 20 mm, ofte 3-10 mm, har man funnet passende. Bestanddelene for de to lag blandes og av-settes separat, hvoretter pluggen formes og eventuelt sammenpres-ses ved vibrering, ramming og/eller pressing, som forklart ovenfor. The top layer 13 must be as thin as possible without risking the desired function. A thickness of 1 - 20 mm, often 3-10 mm, has been found suitable. The components for the two layers are mixed and deposited separately, after which the plug is shaped and possibly compressed by vibrating, ramming and/or pressing, as explained above.
I et bunnelement som består av to lag, kan materialfordelin-gen være som følger (i vektprosent): In a bottom element consisting of two layers, the material distribution can be as follows (in weight percentage):
3 -7%, fortrinnsvis 4-6% sirkoniumsand i topplaget.3-7%, preferably 4-6% zirconium sand in the top layer.
90 - 94%, fortrinnsvis 91 - 93% mindre varmemotstandsdyktig ildfast -materiale i bunnlaget. 90 - 94%, preferably 91 - 93% less heat-resistant refractory material in the bottom layer.
1 - 4,5%, fortrinnsvis 2-4% plastlim.1 - 4.5%, preferably 2-4% plastic glue.
Bindemiddelinnholdet kan være likt i begge lag eller noe høyere i bunnlaget. Lagene 13 og 14 behøver ikke å være skarpt adskilt fra hverandre, men kan gradvis gå over i hverandre. Der kan også være flere lag enn to, idet bunnelementet kan bestå av et antall suksessive lag med gradvis varierende egenskaper. Ved pluggen ifølge fig. 2 er det f. eks. mulig å forme pluggen med to lag, hvor topplaget er mere varmebestandig og deretter anordne et ytterligere tynt lag på toppen av pluggen ved flammesprøytning, hvilket skal forklares nedenfor. The binder content can be the same in both layers or somewhat higher in the bottom layer. The layers 13 and 14 do not have to be sharply separated from each other, but can gradually merge into each other. There can also be more layers than two, as the bottom element can consist of a number of successive layers with gradually varying properties. In the case of the plug according to fig. 2, it is e.g. possible to shape the plug with two layers, where the top layer is more heat-resistant and then arrange a further thin layer on top of the plug by flame spraying, which will be explained below.
En viktig grunn for å fremstille pluggen så kompakt som mulig er at den må ha god varmeledningsevne. Hvis varmen ledes bort raskt ved støpeblokkens bunn, vil størkningssenteret ligge lavt i blokken og dette forbedrer synking av synkehodet. Pluggen i samsvar med oppfinnelsen er fordelaktig i denne henseende fordi den billigere sand i bunnlaget 14 vanligvis har en bedre varmeledningsevne enn de noe finere materialer i topplaget 13. For å forbedre varmeledningsevnen kan pluggen forsynes med fordypninger eller inn-satser eller lag av materiale med god varmeledningsevne (ikke vist). An important reason for making the plug as compact as possible is that it must have good thermal conductivity. If the heat is dissipated quickly at the bottom of the ingot, the center of solidification will lie low in the ingot and this improves sinking of the sinker head. The plug according to the invention is advantageous in this respect because the cheaper sand in the bottom layer 14 usually has a better thermal conductivity than the somewhat finer materials in the top layer 13. To improve the thermal conductivity, the plug can be provided with recesses or inserts or layers of material with good thermal conductivity (not shown).
Bunnpluggen i samsvar med oppfinnelsen fremstilles uten brenning eller sintring, hvilket er en vesentlig fordel sammenlignet med tidligere kjente plugger av brente materialer, fordi fremstil-lingstoleransene kan holdes innenfor trange grenser. Ved noen bindemidler kan en svak oppvarmning være nødvendig, hvilket imidlertid ikke påvirker elementets form vesentlig. Hvis bindemidlet er selvherdende ved romtemperatur, såsom furylplastlim, er oppvarmning i det hele tatt overhodet ikke nødvendig. The bottom plug in accordance with the invention is produced without burning or sintering, which is a significant advantage compared to previously known plugs made of burned materials, because the production tolerances can be kept within narrow limits. With some binders, a slight heating may be necessary, which, however, does not significantly affect the shape of the element. If the adhesive is self-curing at room temperature, such as furyl plastic glue, heating is not necessary at all.
Ved de to utførelser ifølge fig. 1 og 2 kan topplaget dekkes med et tynt lag av et varmebestandig oxyd som f.eks. kan påføres ved flammesprøytning. Dette tynne lag kan bestå av sirkoniumoxyd eller kromoxyd eller andre lignende ildfaste oxyder eller andre materialer med stor varmebestandighet. På denne måte kan oppnås en stor motstandsevne mot erosjon fra metallstrømmen og samtidig ned-settes elementets tendens til å heftes til det støpte materiale. In the two embodiments according to fig. 1 and 2, the top layer can be covered with a thin layer of a heat-resistant oxide such as can be applied by flame spraying. This thin layer can consist of zirconium oxide or chromium oxide or other similar refractory oxides or other materials with high heat resistance. In this way, a high resistance to erosion from the metal flow can be achieved and at the same time the element's tendency to adhere to the cast material is reduced.
På fig. 3 er vist en plugg som har en nedsenkning 31 i sin overflate, hvilken forsenkning skal hindre skvetting og bølgedan-nelse og derved ned^sette erosjonen som forårsakes ved den side-rettede strøm som opptrer når metallet under ifylling når formens bunn. Også støpeblokkens overflate blir bedre hvis bølgedannelsen og skvettingen reduseres så meget som mulig. Pluggen ifølge fig. 3 kan enten være utført av homogent materiale, som på fig. 1, eller bestå av lag som vist på fig. 2. In fig. 3 shows a plug which has a depression 31 in its surface, which depression is to prevent splashing and wave formation and thereby reduce the erosion caused by the side-directed current which occurs when the metal during filling reaches the bottom of the mold. The ingot's surface will also improve if the wave formation and splashing are reduced as much as possible. The plug according to fig. 3 can either be made of homogeneous material, as in fig. 1, or consist of layers as shown in fig. 2.
For å bestemme bunnpluggens evne til å motstå erosjon fra den smeltede metallstrøm, har man utført sammenligningsforsøk med plugger av tidligere utførelser (chamotteplugger) og plugger i samsvar med oppfinnelsen. En radioaktiv sporsubstans ble innleiret i pluggmaterialet. Etter støpningen ble innMringene som inneholdt den radioaktive substans i støpeblokken, registrert fotografisk og man har funnet ut at innleiringene fra pluggen fremstilt i samsvar med oppfinnelsen bare utgjorde en tredjedel av innleiringene fra en plugg utført av chamotte. In order to determine the bottom plug's ability to resist erosion from the molten metal flow, comparison tests have been carried out with plugs of previous designs (chamotte plugs) and plugs in accordance with the invention. A radioactive tracer substance was embedded in the plug material. After casting, the inclusions containing the radioactive substance in the casting block were recorded photographically and it has been found that the inclusions from the plug produced in accordance with the invention constituted only one third of the inclusions from a plug made of chamotte.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE757964 | 1964-06-22 | ||
SE1120564 | 1964-09-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO115813B true NO115813B (en) | 1968-12-09 |
Family
ID=26654786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO159728A NO115813B (en) | 1964-06-22 | 1965-09-17 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3682435A (en) |
AT (1) | AT265544B (en) |
BE (1) | BE665684A (en) |
DE (1) | DE1483628A1 (en) |
FI (1) | FI46464C (en) |
GB (1) | GB1107454A (en) |
NO (1) | NO115813B (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1391638A (en) * | 1972-12-14 | 1975-04-23 | Nippon Crucible Co | Mould stool |
US3874628A (en) * | 1973-05-18 | 1975-04-01 | Robert C Jarron | Repaired base plate for ingot mold |
US3971117A (en) * | 1975-07-23 | 1976-07-27 | Hilti Aktiengesellschaft | Method of repairing ingot mold bottoms |
US4005846A (en) * | 1975-11-19 | 1977-02-01 | Nalco Chemical Company | Ingot mold base member |
US4090551A (en) * | 1976-03-15 | 1978-05-23 | Allegheny Ludlum Industries, Inc. | Mold protection device for the bottom of ingot molds |
US4154289A (en) * | 1976-04-06 | 1979-05-15 | Marie-Therese Simian | Gating system |
US4907640A (en) * | 1986-11-28 | 1990-03-13 | Marie-Therese Simian | Foundry gating system |
US4749022A (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-07 | Marie-Therese Simian | Foundry gating system |
JPH0628947B2 (en) * | 1987-03-16 | 1994-04-20 | 品川白煉瓦株式会社 | Double-layer heat-resistant plate for tool bricks |
EP0949358B1 (en) * | 1998-02-26 | 2003-11-12 | Mitsubishi Materials Corporation | Mold for producing silicon ingot and method for fabricating the same |
US6179042B1 (en) | 1999-05-21 | 2001-01-30 | Alcoa Inc. | Non-hot crack bottom block for casting aluminum ingot |
EP1846336A1 (en) * | 2005-01-28 | 2007-10-24 | Geosafe Corporation | Thermally insulating liner for in-container vitrification |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3123878A (en) * | 1964-03-10 | Method of making hot tops for ingot molds | ||
US3146504A (en) * | 1962-02-12 | 1964-09-01 | Eureka Fire Brick Works | Mold plug |
-
1965
- 1965-06-18 GB GB25890/65A patent/GB1107454A/en not_active Expired
- 1965-06-21 BE BE665684D patent/BE665684A/xx unknown
- 1965-06-22 DE DE19651483628 patent/DE1483628A1/en active Pending
- 1965-06-22 AT AT564265A patent/AT265544B/en active
- 1965-09-17 NO NO159728A patent/NO115813B/no unknown
- 1965-09-17 FI FI652230A patent/FI46464C/en active
-
1970
- 1970-11-20 US US91562A patent/US3682435A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE665684A (en) | 1965-10-18 |
AT265544B (en) | 1968-10-10 |
GB1107454A (en) | 1968-03-27 |
DE1483628A1 (en) | 1969-03-13 |
US3682435A (en) | 1972-08-08 |
FI46464C (en) | 1973-04-10 |
FI46464B (en) | 1973-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2158565C (en) | A mould and a method for the casting of metals and refractory compositions for use therein | |
EP0244133B1 (en) | Exothermic compositions | |
US3558591A (en) | Heat insulators for use in the casting of molten metal | |
NO115813B (en) | ||
US3917110A (en) | Stopper rod having fibrous protective sleeve | |
GB1575124A (en) | Tundishes and lining slabs therefor | |
US3567667A (en) | Mould linings composition comprising ball mill dust and calcium silicate,aluminum silicate or calcium alumino silicate fibrous refractory material | |
CN106216638B (en) | The preparation method of wearing piece | |
US4545568A (en) | Unfired refractory structural member in the form of a plate for use as an expendable lining of metallurgical vessels | |
US3876420A (en) | Thermal insulation molten metal | |
US3848655A (en) | Method of making a steel ingot | |
EP0030940A1 (en) | Production of metal castings. | |
US4605057A (en) | Process for producing core for casting | |
US2973563A (en) | Lining for ingot molds and method of producing ingots | |
USRE31589E (en) | Thermal insulation molten metal | |
US3961967A (en) | Foundry facing sand composition | |
DE3127629C2 (en) | Tundish for use in the continuous casting of steel and a refractory heat insulating plate for use in an inner wear lining of such a tundish | |
GB2080505A (en) | Composite Refractory Slabs for Lining Tundishes | |
US1871315A (en) | Casting readily oxidizable metals | |
CA1066479A (en) | Casting of molten metals | |
GB1475613A (en) | Process of ingot casting | |
IE893715A1 (en) | Improvement to the process for the lost-foam casting under¹pressure of metal articles | |
JP4754309B2 (en) | Die casting core | |
JPS59111975A (en) | Refractory heat insulating slab and continuous manufacture | |
JPS6046064B2 (en) | fire resistant composition |