PL163973B1

PL163973B1 - Refractory mass for inserts for the insulation of ingot molds and ingot mold extensions

Info

Publication number: PL163973B1
Application number: PL28193589A
Authority: PL
Inventors: Aniela Cyrus-Sobolewska; Barbara Studencka; Andrzej Demczuk; Tadeusz Salamon; Jerzy Machniewicz
Original assignee: Inst Mat Ogniotrwalych
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1989-10-20
Publication date: 1994-06-30
Also published as: PL281935A1

Abstract

1. Masa ogniotrwała na wkłady do izolacji wlewnic i nadstawek wlewnicowych, zawierająca piasek, wełnę mineralną, włókna organiczne oraz substancje wiążące, znamienna tym, że zawiera do 80% wagowych popiołów z przetopu zgarów aluminiowych, zawierających 10-90% metalicznego glinu, i/lub do 80% wagowych piasku kwarcytowego, 6-20% wagowych spoiw oraz 4-20% wagowych surowca zawierającego włókna organiczne lub nieorganiczne, korzystnie makulaturę, wełnę mineralną i do 5% wagowych mąki.1. Refractory mass for inserts for insulating ingot moulds and ingot mould extensions, containing sand, mineral wool, organic fibres and binding substances, characterized in that it contains up to 80% by weight of ash from the remelting of aluminium dross, containing 10-90% of metallic aluminium, and/or up to 80% by weight of quartz sand, 6-20% by weight of binders and 4-20% by weight of raw material containing organic or inorganic fibres, preferably waste paper, mineral wool and up to 5% by weight of flour.

Description

Przedmiotem wynalazku jest masa ogniotrwała na wkłady do wlewnic i nadstawek wlewnicowych, stosowanych przy odlewaniu stali uspokojonej.The subject of the invention is a refractory mass for ingot mold inserts and ingot mold extensions used in the casting of steady steel.

Znane są wkłady do wlewnic stalowniczych wytworzone z masy zawierającej 15-25% wagowych trocin, 25-35% wagowych koksiku i 40-60% wagowych wypełniacza ceramicznego oraz substancji wiążących, na przykład szkła wodnego z melasą lub dekstryną. Inna znana masa zawiera 15% wagowych trocin zwykłych, 10% wagowych trocin z płyt paździerzowych, 5% wagowych perlitu lub włókna mineralnego i 70% wagowych piasku kwarcytowego, wiązanych 15-20% wagowych żywicy z dodatkiem 10% wagowych utwardzacza.There are known ingot mold inserts made of a mass containing 15-25% by weight of sawdust, 25-35% by weight of coke breeze and 40-60% by weight of ceramic filler and binders, for example water glass with molasses or dextrin. Another known weight comprises 15 wt.% Plain sawdust, 10 wt.% Shaving sawdust, 5 wt.% Perlite or mineral fiber, and 70 wt.% Quartzite sand, bonded with 15-20 wt.% Resin with the addition of 10 wt.% Hardener.

Wadami wkładów wytworzonych ze znanych mas jest ich wysoka gęstość pozorna, wysoki współczynnik przewodności cieplnej oraz mała wytrzymałość mechaniczna. Powoduje to wysoki ciężar wkładów, mało skuteczną izolację wlewków i duże zniszczenie wkładów w trakcie transportu i montażu.The disadvantages of cartridges made of known masses are their high apparent density, high thermal conductivity and low mechanical strength. This results in a high weight of the inserts, ineffective ingot insulation and large damage to the inserts during transport and assembly.

Celem wynalazku jest opracowanie masy ogniotrwałej izolacyjno-egzotermicznej dla wyrobów stosowanych przy odlewaniu stali w postaci wkładów o dużej wytrzymałości mechanicznej, wysokich walorach izolacyjnych i dostarczających dodatkowo ciepło do podgrzania górnej części wlewka oraz eliminujących wady znanych dotychczas wkładów do wlewnic i nadstawek wlewnicowych.The aim of the invention is to develop an insulating-exothermic refractory mass for products used in casting steel in the form of inserts with high mechanical strength, high insulation values and providing additional heat to heat the upper part of the ingot and eliminating the disadvantages of previously known ingot mold inserts and ingot mold extensions.

Masa ogniotrwała na wkłady do izolacji wlewnic i nadstawek wlewnicowych według wynalazku, zawiera do 80% wagowych popiołów z przetopu zgarów aluminiowych, zawierających 10-90% metalicznego glinu, i/lub do 30% wagowych piasku kwarcytowego, 6-20% wagowych spoiw oraz 4-20% wagowych surowca zawierającego włókna organiczne lub nieorganiczne, korzystnie makulaturę, wełnę mineralną, i do 5% wagowych mąki. Korzystnie masa ogniotrwała według wynalazku może zawierać do 5% wagowych amorficznego pyłu krzemionkowego o uziarnieniu poniżej 0,002 mm, w tym ziarn poniżej 0,002 mm co najmniej 85%, zawartości SiC^ co najmniej 90%, ogniotrwałości zwykłej około 165/167 sP i ciężarze nasypowym około 0,2 g/ci^.The refractory mass for inserts for insulating ingot molds and ingot mold extensions according to the invention contains up to 80% by weight of ashes from melting aluminum skimmings, containing 10-90% of metallic aluminum, and / or up to 30% by weight of quartzite sand, 6-20% by weight of binders and 4 -20 wt.% Of the raw material containing organic or inorganic fibers, preferably waste paper, mineral wool, and up to 5 wt.% Flour. Advantageously, the refractory mass according to the invention may contain up to 5% by weight of amorphous silica dust with a grain size of less than 0.002 mm, including grains below 0.002 mm, at least 85%, SiO2 content of at least 90%, normal refractoriness of about 165/167 spp and a bulk density of about 0.2 g / c.

Wkłady do izolacji wlewnic i nadstawek wlewnicowych uzyskane z masy ogniotrwałej według wynalazku odznaczają się dobrymi własnościami ciepłochronnymi i niską gęstością pozorną dzięki wprowadzeniu do składu masy zgarów aluminiowych, dostateczną ocniotrwałością i wytrzymałością mechaniczną wskutek wprowadzenia odpowiednich spoiw i/lub mąki albo pyłu krzemionkowego oraz odpornością na korozyjne działanie płynnej stali. W odróżnieniu od dotychczas stosowanych, wkłady uzyskane z masy według wynalazku posiadają własności egzotermiczne, to znaczy podczas zetknięcia się ciekłego metaluInserts for the insulation of ingot molds and ingot mold extensions obtained from the refractory mass according to the invention are characterized by good heat-insulating properties and low apparent density due to the addition of aluminum skimmings to the mass composition, sufficient flame retardancy and mechanical strength due to the introduction of appropriate binders and / or flour or silica dust as well as corrosion resistance the action of liquid steel. Contrary to the previously used, the inserts obtained from the mass according to the invention have exothermic properties, i.e. when liquid metal comes into contact

163 973 z powierzchnią wkładki, w jej wnętrzu zachodzi reakcja egzotermiczna, dzięki czemu do górnej części wlewka dostarczane jest dodatkowe ciepło powodujące wydłużenie czasu krzepnięcia metalu. Konsekwencja tego zjawiska jest poprawa jakości odlewanej stali, zmniejszenie jamy usadowej wlewka, a tym samym obniżenie wskaźnika wybraków wlewków. Zastosowanie wkładów z masy według wynalazku w procesie odlewania umożliwia uzyskanie wysokiej jakości powierzchni wlewków.With the surface of the ingot, an exothermic reaction takes place inside it, thanks to which additional heat is supplied to the top of the ingot, causing the metal to solidify longer. The consequence of this phenomenon is the improvement of the quality of the cast steel, the reduction of the plunger cavity of the ingot, and thus the reduction of the scrap rate of the ingots. The use of the compound according to the invention in the casting process makes it possible to obtain a high-quality surface of the ingots.

Przykładl. Masa składa się z: 80% wagowych popiołów ze zgarów aluminiowych, 3% wagowych makulatury, 8% wagowych wełny mineralnej, 6% wagowych żywicy formal/dehydowo-mocznikowej, 1% wagowego żywicy fenolowoformaldehydowej typu nowolakowego, 2% wagowych mąki kukurydzianej.Example The mass consists of: 80% by weight of aluminum scrap ashes, 3% by weight of waste paper, 8% by weight of mineral wool, 6% by weight of a formal / urea dehydrate resin, 1% by weight of a novolak-type phenol-formaldehyde resin, 2% by weight of corn flour.

Przykład II. Masa składa się z: 80% wagowych piasku kwarcytowego 5,6% wagowych makulatury, 3,4% wagowych wełny mineralnej, 8,6% wagowych żywicy folmaldehydowo-mocznikowej, 1,6% wagowych żywicy fenolowoformaldehydowej typu nowolakowego, 0,8% wagowych mąki pszennej.Example II. The weight consists of: 80% by weight of quartzite sand, 5.6% by weight of waste paper, 3.4% by weight of mineral wool, 8.6% by weight of urea-folmaldehyde resin, 1.6% by weight of novolak-type phenol-formaldehyde resin, 0.8% by weight wheat flour.

Przykład III. 40% wagowych popiołów ze zgarów aluminiowych, 40% wagowych piasku kwarcytowego, 5,6% wagowych makulatury, 3,5% wagowych wełny mineralnej, 8,5% wagowych żywicy formaldehydowo-mocznikowej, 0,8% wagowych pyłu krzemionkowego o uziarnieniu poniżej 0,002 mm, 1,6% wagowych żywicy fenolowoformaldehydowej typu nowolakowego.Example III. 40% by weight of aluminum skimmings, 40% by weight of quartzite sand, 5.6% by weight of waste paper, 3.5% by weight of mineral wool, 8.5% by weight of urea formaldehyde resin, 0.8% by weight of silica dust with grain size less than 0.002 mm, 1.6 wt% of a novolak type phenol formaldehyde resin.

Wkłady charakteryzują się następującymi własnościami w stanie surowym, gotowe do stosowania:The cartridges have the following properties in their raw state, ready to use:

- wilgotność - 2,0%- humidity - 2.0%

- gęstość pozorna - 0,9g/cm- apparent density - 0.9 g / cm

- wytrzymałość na zginanie - 0,8 - 1,1 MPa- bending strength - 0.8 - 1.1 MPa

- wytrzymałość na ściskanie - 3,5 - 5,8 MPi- compressive strength - 3.5 - 5.8 MPi

- izolacyjność - 8,8 - 10,6 kW/rn- insulation - 8.8 - 10.6 kW / year

- ciepło właściwe w temperaturze 500°- 0,9 kJ/kg w temperaturze 1000°C - 1,0 kJ/kg.- specific heat at the temperature of 500 ° - 0.9 kJ / kg at the temperature of 1000 ° C - 1.0 kJ / kg.

163 973163 973

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 10 000 złPublishing Department of the Polish Patent Office. Circulation of 90 copies. Price: PLN 10,000

Claims

Patent claims

1. Refractory mass for inserts for insulating ingot molds and ingot mold extensions, containing sand, mineral wool, organic fibers and binders, characterized in that it contains up to 80% by weight of ashes from aluminum scrap remelting, containing 10-90% of aluminum metal, and / or up to 80% by weight of quartzite sand, 6-20% by weight of binders, and 4-20% by weight of a raw material containing organic or inorganic fibers, preferably waste paper, rock wool and up to 5% by weight of flour.

2. Mass according to claim 2. A composition according to claim 1, characterized in that it contains up to 5% by weight of amorphous silica dust with a particle size of less than 0.002 mm, including grains less than 0.002 mm, at least 85%, SiO2 content of at least 90%, normal refractoriness of about 165/167 sP and a bulk density of about 0 2 g / cm.

* * *