PL130322B1 - Heat insulating casting powder for ingots being cast of rimming steel - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zasypka ocieplajaca przeznaczona do zmniejszania Jam wsa¬ dowych w glowach wlewków odlewanych ze stali uspokojonej.Znane, stosowane do tego oelu zasypki ocieplajace skladaja sie z rozdrobnionego alu¬ minium, drobnoziarnistych ogniotrwalych wypelniaczy oraz dodatków regulujacych szybkosc reakcji egzotermicznej spalania aluminium* W celu podwyzszenia wlasnosci izolacyjnych zasypki ocieplajacej wprowadza sie w jej sklad latwopalne, gazotwórcze srodki porotwórcze, które podczas stosowania zasypki ocie¬ plajacej na powierzchni oieklej stali wytwarzaja w warstwie zasypki strukture porowata.W literaturze patentowej wymienia sie szereg róznego rodzaju palnych srodków porotwór- ozyoh stosowanych do podwyzszenia izolacyjnosci zasypek ocieplajacych.Wedlug polskiego opisu patentowego nr 73 458, w sklad zasypki egzotermicznej wprowa¬ dza sie maozke drzewna lub maozke torfowa w ilosci 5 do 15#, korzystnie 5& oraz grafit w ilosoi 10 do 40&, korzystnie 15#« Wymienia sie takfce pyl weglowy i odpady sztucznych two¬ rzyw. W innym polskim opisie patentowym nr 71 223, Jako srodek porotwórczy stosuje sie sa¬ dze aktywna w ilosci 5 do 20&.W polskim opisie patentowym nr 118 241 wymienia sie stosowanie dodatku maczki drzew¬ nej lub wegla brunatnego w ilosoi do 10£, natomiast w polskim opisie patentowym nr P-200 269 poleoa sie stosowanie dla podwyzszenia wlaBnosoi izolaoyjnych zasypki dodatek trocin.W opisie patentowym HRD nr 24 579 dla podwyzszenia izolacyjnosci zasypki stosuje sie dodatek pylu wegla drzewnego w ilosoi 2 do 7%* Od srodka porotwórczego wymaga sie, aby spalajac sie, w czasie stosowania zasypki ocieplajacej na powierzchni cieklej stali, wyt¬ warzal w odpowiedniej ilosoi niskotopliwy popiól oraz ulegal tenaioznemu rozkladowi wy¬ dzielajac w wysokiej temperaturze, w wyniku pirolizy, koksowania, gazowe produkty. Wytwo¬ rzony popiól topiac sie w okreslonej temperaturze powinien dawac lepkie, ciekle szkliwo, które wiafcao gazowe produkty pirolizy, utworzy peoherzyki gazowe, stanowiace mikropory.2 130 322 Prooes tworzenia struktury porowatej w warstwie zasypki wymaga wiec zapewnienia od¬ powiedniego wzrostu temperatury w zasypoe, oo osiaga sie przez dobór proszku aluminiowego o odpowiednim uziarnieniu i regulatorów reakcji egzotermicznej. Dobór ten dokonuje sie w celu szybkiego osiagniecia zakresu temperatur topienia sie popiolu w lepkie szkliwo, które pod wplywem dzialania wywiazujaayoh sie jeszcze gazowych produktów pirolizy utworzy pecherzyki mikrogazów. W wypadku zasypki, w której proces egzotermiczny zachodzi zbyt wolno lub z niedostatecznym efektem cieplnym osiagniecie temperatury przejscia w szkliwo moze nastapic po czasie oalkowitego wypalenia sie materialu porotwórczego i mikropory nie powstana.Ciekle szkliwo powinno tykze dobrze zwilzac* ziarna osnowy ogniotrwalej zasypki ocie¬ plajacej, co zapewnia, po zakonczeniu reakcji egzotermicznej utworzenie na powierzchni cieklej stali nie pylaoej, silnie porowatej warstwy izolacyjnej q zlepionych szkliwem ziarnach osnowy» ogniotrwalej.Proces tworzenia porowatej, izolacyjnej warstwy na powierzchni cieklej stali jest skomplikowany i uzalezniony od wielu czynników fizycznych i chemicznych i dobór efektyw¬ nego srodka porotwórozego dla danego typu zasypki ocieplajacej moze byc dokonany po wyko¬ naniu szeregu badan i eksperymentów doswiadczalnych przy uzyciu specjalnej aparatury do badania przewodniotwa oieplnego w wysokich temperaturach, zblizonych do temperatury ciek¬ lejstali. \ Równiez znajomosc skladu ohemioznego srodka porotwórozego nie stanowi oczywistej przeslanki wskazujaoej o jego przydatnosoi i efektywnosci dzialania porotwórozego w za¬ sypce ooieplajaoej.Wysoka zawartosc w maczce drzewnej oelulozy wskazuje jedynie, ze srodek ten bedzie bardzo latwo sie palil, natomiast jego zdolnosc porotwórcza w danym typie zasypki ocie¬ plajacej moze byc nieznaozna.Potwierdzaja to badania wykonane za pomoca pieoa Carbitec, w temperaturze 1420°, w któ¬ rych okazalo sie, ze maczka drzewna charakteryzuje sie stosunkowo niska efektywnoscia porotwórcza.Efekt poprawy wlasnosoi izolaoyjnyoh zasypki ocieplajacej uzyskiwano dopiero po wprowadzeniu w jej sklad maczki drzewnej w ilosoi 10 do 15#» Przyozyna takiego zachowania sie maozki drzewnej moze byc bardzo mala ilosc popiolu po spaleniu i uleganie w niev/iel im stopniu pirolizie na produkty lotne w zakresie temperatur topienia sie popiolu w ciekla . faze szklista.Dlatego tez autorzy rozwiazania wedlug polskiego opisu patentowego nr 73 458 w sklad zasypki ooieplajaoej z dodatkiem maozki drzewnej lub torfowej, proponuja wprowadzic do¬ datkowo pyl wielkopieoowy lub pumeksu zuzlowego w ilosci od 1 do 5% w celu zwiekszenia oieklej fazy o wysokiej lepkosci ulatwiajacej wytworzenie i utrzymanie struktury porowatej.Wysoka zawartosc w maozoe drzewnej oelulozy powoduje, ze pali .sie bardzo gwaltownie z wydzielaniem duzych ilosoi gazów, które powoduja wystapienie zjawiska "wrzenia" zasypki ooieplajaoej i bardzo silnego jej pylenia wskutek wyrzucania przez gazy do atmosfery drobnych czastek zasypki. Umiarkowane pylenie osiagnieto przy zawartosci maczki drzewnej w zasypoe ooieplajaoej w ilosoi do 5% wagowych. Jednakze przy tej koncentracji jej dzia¬ lanie porotwóroze bylo niewielkie.W oelu znalezienia bardziej efektywnego, nie powodujacego pylenia palnego srodka porotwórozego przeprowadzono badania, w wyniku których opracowano zasypke ocieplajaca wedlug wynalazku, skladajaoa sie z proszku aluminiowego, wiórów magnezu, tlenku glinu, azotanu sodu, pylu magnetytowego, chlorku sodu lub kriolitu oraz organicznego srodka porotwórozego, która w swym skladzie zawiera wagowos proszek aluminium - 15 do 25%, wiórki magnezu - 2 do 4&# tlenek glinu - 50 do60^, azotan sodu - 3 do 8£, pyl magnety¬ towy - 5 do 15&t ohlorek sodu lub kriolitu - 1 do 3S6 i srodek porotwórozy w postaoi plew zbozowych - 1 do 5#» korzystnie - 3&. Plewy zbozowe powstaja podozas omlacania i czysz¬ czenia ziarn zbóz i stanowia mieszanine plew, plewek, wlosków czesci klosków, lodyg i kwiatostanów, czastek nasion, pokruszonych ziarn oraz kurzu i ozastek mineralnych pocho¬ dzacych z gleby.130 322 3 Przykladowy sklad chemiczny plew zbozowych przedstwia sie nastepujacot bial¬ ko - 14*4%, wlókno - 11,9%, pentozany 13.3%, skrobia - 13.955, zawartosc popiolu - 15«5'^* Z chwila wprowadzenia zasypki ocieplajacej na powierzchnie cieklej stali plewy zbozowe momentalnie zapalaja sie, przy czym proces palenia przebiega spokojnie nie powodujac py¬ lenia zasypki. Po zakonczeniu bardzo szybkiej reakcji egzotermiczne) spalania pronzku aluminiowego i wiórków magnezowych zasypka ocieplajaca wedlug wynalazku tworzy na po¬ wierzchni cieklej stali porowata, izolacyjna warstwe.Sproszkowane aluminium i wiórki magnezowe spalajac sie w podwyzszonej temperaturze wydzielaja bardzo duze ilosci ciepla, przy czym szybkosc reakcji spalania regulowana Jest dodatkiem chlorku sodu lub kriolitu spelniajacych role katalizatorów oraz dodatkiem utleniaczy azotanu Bodu i tlenków zelaza w postaci pylu magnetytowego.Tlenek glinu stanowi ogniotrwaly wypelniacz przeciwdzialajacy nadmiernemu spiekaniu i stapianiu sie skladników zasypki ocieplajacej wedlug wynalazku w temperaturach wyste¬ pujacych na powierzchni cieklej stali.Przykladowy sklad zasypki wedlug wynalazku, w prooentach wagowych, przedstawiono ponizej: Przyklad Mieszanina stanowiaca zasypke ocieplajaca wedlug wynalazku zawiera wagowo: tlenek glinu - 56%, proszek aluminium o 'uziarnieniu od 0 do 0,15 mm - 21v£, pyl magnety¬ towy - 10%, azotan sodu - 5%» wiórki magnezu - 3%, chlorek sodu lub kriolit 2% i plewy zbozowe - 3%» Zasypke ocieplajaca wedlug wynalazku otrzymuje sie przez wymieszanie skladników w mieszarce dla materialów sypkich i skonfekoJonowanie do woreczków z folii polietylenowych w porcji o ciezarze od 2 do 8 kg.Woreczki z zasypka ocieplajaca wrzuca sie na powierzchnie cieklej stali bezposred¬ nio po zakonczeniu jej odlewania do wlewnicy. Zuzycie zasypki winno miescic sie w grani¬ cach 2 do 3 kg/tone stali.Zasypka ocieplajaca wedlug wynalazku na powierzchni cieklej stali bardzo szybko wzzarza sie wydzielajac znaczne ilosci ciepla, a równoczesnie wypalajace sie plewy zbo¬ zowe nadaja warstwie zasypki porowatosc, dzieki czemu polepszaja sie wlasnosci izolacyj¬ ne zasypki, przeciwdzialajace wypromieniowaniu ciepla z powierzchni cieklej stali, W re¬ zultacie uzyskuje sie w glowie wlewka nisko zalegajaca, plasko uksztaltowana jame skur¬ czowa.Za strzezenie patentowe Zasypka ocieplajaca do odlewania wlewków ze stali uspokojonej, zawierajaca proszek aluminiowy, wiórki magnezowe, tlenek glinu, azotan sodu, pyl magnetytowy, chlorek sodu lub kriolit oraz organiczny srodek porotwórczy, znamienna tym, ze posia¬ da w swym skladzie wagówot proszek aluminium - 15 do 23%, wiórki magnezu - 2 do 4%, tlenek glinu - 50 do 60%, azotan sodu - 3 do 8%, pyl magnetytowy - 5 do 15%, chlorek sodu lub kriolit - 1 do 3% i srodek porotwórozy w postaci plew zbozowych - 1 do 5%» ko¬ rzystnie - 3%. PL

Claims (1)

1. Za strzezenie patentowe Zasypka ocieplajaca do odlewania wlewków ze stali uspokojonej, zawierajaca proszek aluminiowy, wiórki magnezowe, tlenek glinu, azotan sodu, pyl magnetytowy, chlorek sodu lub kriolit oraz organiczny srodek porotwórczy, znamienna tym, ze posia¬ da w swym skladzie wagówot proszek aluminium - 15 do 23%, wiórki magnezu - 2 do 4%, tlenek glinu - 50 do 60%, azotan sodu - 3 do 8%, pyl magnetytowy - 5 do 15%, chlorek sodu lub kriolit - 1 do 3% i srodek porotwórozy w postaci plew zbozowych - 1 do 5%» ko¬ rzystnie - 3%. PL