RO109293B1

RO109293B1 - Piese refractare compozite

Info

Publication number: RO109293B1
Application number: RO9300402A
Authority: RO
Inventors: Stefan Mircea
Original assignee: Stefan Mircea
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1993-03-24
Publication date: 1995-01-30

Abstract

Invenția se referă la niște piese refractare compozite, destinate, în special, echipării utilajelor de turnare a oțelului. Piesele refractare sunt constituite, prin asamblarea mai multor componente (1, 2, 3, 4, 5) fabricate, fiecare separat din materiale refractare, alese în funcție de solicitarea la care vor fi supuse, în timpul utilizării. Părțile exterioare sunt fabricate din materiale silicoaluminoase sau magnezitice, iar bucșele interioare, diferențiate pe zonele de contact cu metalul topit, sunt fabricate din silicat de zirconiu, zirconă, spineli sau magnezită; componen-tele fabricate separat fiind asamblate, prin intermediul unui strat (6) de chit superrefractar, având în compoziție elementele conținute în părțile componente.

Description

Invenția se referă la niște piese refractare compozite, destinate, în special, echipării utilajelor de turnare a oțelului.

Sunt cunoscute piese de scurgere monorefractare, ce se montează la partea inferioară a utilajelor de turnare a oțelului, piese care sunt fabricate integral din materiale cu reffactaritate înaltă sau superrefractare, pe bază de A1₂O₃; MgO, NgO-Al₂O₃, SiO₂,ZrO₂.

Aceste soluții prezintă dezavantajul unor costuri foarte ridicate și, uneori, datorită geometriei complicate, dificultăți în realizarea unor parametri calitativi uniformi și la nivel ridicat.

Sunt cunoscute, de asemenea, piese refractare de scurgere de compoziție mixtă, fabricate din două straturi de materiale refractare, presate concomitent.

Aceste soluții prezintă însă mari dificultăți în procesul de fabricare, rezultând un procent ridicat de rebuturi și pot conduce la apariția unor defecte ascunse, cum ar fi, de exemplu, fisurile datorate dilatării contractării diferite a celor două materiale, în timpul arderii.

Problema pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unui ansamblu refractar fiabil, compoziția fiecărei părți fiind aleasă, în funcție de solicitarea la care va fi supusă, în timpul utilizării.

Piesele refractare, conform invenției, elimină dezavantajele amintite, prin aceea că sunt alcătuite prin asamblarea mai multor componente fabricate, fiecare separat din materiale și după procedee diferite, în concordanță cu solicitarea la care sunt supuse în timpul utilizării, părțile exterioare fiind fabricate din materiale silico-aluminoase sau magnezitice, iar bucșele interioare, diferențiate pe zonele de contact cu materialul topit sunt fabricate din magnezie zirconică sau din magnezie sintetică, părțile componente, fabricate separat, fiind asamblate și legate cu un chit superrefractar, având în compoziție elemente conținute din aceste componente.

Piesele refractare, conform invenției, prezintă următoarele avantaje :

- permit realizarea de echipamente de turnare a oțelului cu performanțe superioare, datorită compactității îmbunătățite față de piesele monobloc;

- au proprietăți diferențiate în structu2 ră, în funcție de solicitările la care sunt supuse, în timpul exploatării;

- determină realizarea unor economii, datorită folosirii materialelor refractare, costisitoare, numai pentru părțile cu solicitare mai puternică.

în cele ce urmează, sunt prezentate câteva exemple de realizare a pieselor refractare, conform invenției, în legătură și cu fig. 1...5 care reprezintă.

-fig.l, secțiune în plan vertical, printr-o piesă de scurgere compozită;

- fig.2, secțiune în plan vertical, printr-o placă glisantă compozită;

- fig.3, vedere de sus, a plăcii glisante, conform fig. 2;

- fig.4, secțiune în plan vertical, printr-o bucșă inferioara de scurgere a oțelului;

- fig.5, secțiune în plan vertical, printr-un tub de imersie, folosit la turnarea oțelului.

Exemplul 1. Piesa refractară compozită, conform invenției, fig. 1 este alcătuită dintr-o parte exterioară - suport 1 fabricată din material refractar silico-aluminos ars, cu conținut de 42...60% A12O₃ sau din magnezită sinterizată arsă sau legată chimic. O parte tronconică 2 (pâlnie) este fabricată din material refractar, zirconic cu sau fără avans de ZrO₂ sau magnezitic, de calitate superioară, ars sau legat chimic, o parte interioară tronconică 3, este fabricată din material refractar, zirconic cu sau fără adaos de ZrO₂; partea cilindrică 5 (cea mai importantă) este fabricată din material zirconioc, îmbogățit în ZrO, sau numai din ZrO₂ stabilizat, ars la temperaturi ridicate.

Asamblarea pieselor componente se realizează cu un chit super-refractar 6, zirconic cu sau fără adaos de ZrO₂ sau magnezitic cu legătură chimică și ceramică.

Materialul refractar silico-aluminos 1 estre fabricat, prin presare semiuscată, dintr-o masă conținând 25% argilă refractară, superioară sau caolin refractar, măcinate sub 0,08 mm, 75% șamotă aluminoasă de calitate superioară/mulitică sau mulitocorindonică/ cu granulație C-2,0 mm (din care 15% min. sub 0,08 mm).

Produsul presat se usucă (sub 1% umiditate) și se arde la temperatura corespunzătoare calității materiilor prime folosite (1400...1600°C).

Materialul refractar magnezitic 2 este fabricat, prin presare, la presiuni de circa

800.. . 1000 Kg/cm², dintr-un amestec compus din 55...65% granule 0...1,0 (1,5) mm,

35.. .45% granule sub 0,06 mm din magnezită sinterizată. de calitate superioară,umezit cu

2.5.. .3.5% soluție de 20% sulfat de magneziu care conține și un liant organic uzual (moliftan, destrină etc.).

După uscare, sub 1% umiditate, semifabricatul se arde. la temperatura corespunzătoare magnezitei folosite (1550...1650 ° C). Produsul poate fi utilizat și fără ardere, după un tratament termic la

150.. .250°C. Produsul magnezitic ars, poate fi și impregnat cu smoală și tratat termic.

Materialul refractar zirconic 3 se produce prin presarea unui amestec compus din 55 ... 60% nisip de zircon, 35 ... 40% făină de silicat de zirconiu, finețea de 300 mesh, care poate fi înlocuită, parțial sau total ZrO₂ stabilizat de aceeași granulație și 36% caolin sau argilă refractară, superioară, măcinate la o finețe de sub 0,06 mm.

Amestecul este umezit cu o barbotină din caolin sau argilă refractară, de calitate superioară (circa 10%), care conține și un liant organic, uzual. După uscare, arderea se face la o temperatură de 155O...165O°C, materialul refractar magnezitic se realizează după tehnologia descrisă anterior.

Materialul refractar zirconic pentru partea tronconică intermediar 3 și pentru partea cilindrică 4 se realizează în același mod cu cel descris pentru subansamblul superior 2.

Materialul refractar zirconic, pentru cilindrul principal inferior 5, se realizează pentru cazuri mai puțin solicitate, în același mod ca și pentru subansamblul 4, iar pentru solicitări importante, se realizează integral din amestec obținut din ZrO₂ stabilizat cu compozoția 55 ... 65% granule de la 0 la 1 mm, 30 ... 40% fracție fină, sub 0,06 mm și 36% caolin sau argilă refractară, superioară, măcinată sub 0,06 mm.

Umezirea, presarea, uscarea și arderea se fac în același mod ca și la materialele zirconice, menționate anterior.

Materialul refractar de asamblare (chit) 6 se prepară dintr-un amestec zirconic de aceeași compoziție și granulație ca și piesele refractare 3...5, la care se adaugă 8 ... 12% soluție concentrată de monofosfat de aluminiu cu sau fără adaus de moliftan, dextrină sau aracet.

Exemplul 2. Piesa refractară compozită, conform invenției, prezentată în fig. 2 și 3, este o placă glisantă de bază, folosită în ansamblul refractar al închizătorului cu sertar și este compusă dintr-un corp 7 fabricat dintr-un material superaluminos corindonic, mulito-corindonic sau magnezitic, cu sau fără adaos de grafit ars, la temperaturi corespunzătoare calității materialului folosit și dintr-o bucșă de inserție 8, care delimitează un orificiu de turnare a. Bucșa de inserție 8 este fabricată separat, din materialul refractar zirconic, îmbogățit în ZrO₂ stabilizat din MgO sinterizat după procedeele descrise anterior.

Asamblarea bucșei de inserție 8, în corpul 7, se face cu un chit superrefractar 9, similar celui folosit la asamblarea pieselor de scurgere, descrise anterior. Placa de glisare astfel asamblată se impregnează cu smoală, se tratează termic, se șlefuiește suprafața de glisare și apoi se încasetează în armătură de tablă, după caz.

Exemplul 3. Piesa refractară compozită, conform invenției, prezentată în fig. 4, este o bucșă inferioară, de scurgere, a ansamblului închizătorului cu sertar și este constituită dintr-o bucșă de bază 10 fabricată din material refractar mulitic, mulitocorindonic sau magnezitic, ars sau legat hidraulic sau chimic, în care este montată o bucșă de inserție 11 dintr-una sau mai multe bucăți, fabricată din material zirconic îmbogățit sau nu cu ZrO₂. Asamblarea se realizează cu ajutorul unui chit zirconic 12.

Exemplul 4. Piesa refractară compozită, conform invenției, prezentată în fig. 5, este un tub de imersie, folosit la turnarea submersată a oțelului.

Piesa este constituită dintr-un corp de bază 13, fabricat prin presare izostatică sau prin turnare din material superaluminos, cu sau fără adaos de grafit sau din cuarț topit.

La partea superioară a corpului de bază 13, este montată o bucșă de inserție 14, fabricată separat, din silicat de zirconiu îmbogățit în ZrO₂ sau numai din ZrO₂stabilizat, iar la partea exterioară mijlocie (unde acționează zgura), este fixată o bucșă refractară 15, fabricată din ZRO₂ stabilizat,

MgO sinterizat sau MgO.Al₂O₃ sinterizat, impregnata sau nu și smoală și tratată termic. Asamblarea se face cu un chit refractar, preparat și aplicat conform procedeelor descrise anterior.

Claims

Revendicări

1. Piese refractare compozite, destinate turnării oțelului, caracterizate prin aceea că sunt alcătuite prin asamblarea mai multor componente, fabricate fiecare din materiale și după procedee diferite, alese în funcție de solicitarea la care sunt supuse fiecare în parte, în timpul utilizării, părțile exterioare fiind fabricate din materiale silico-aluminoase sau magnezitice, iar bucșele interioare, diferențiate pe zonele de contact cu metalul topit sunt fabricate din magnezie zirconică sau din magnezie sintetică, părțile componente fabricate separat fiind asamblate și legate cu un chit superrefractar, având în compoziție elemente conținute și în părțile componente menționate.
2. Piesă refractară compozită, conform revendicării 1, destinată turnării continue a oțelului, caracterizată prin aceea că este alcătuită dintr-o parte exterioară-suport(l) fabricată din material refractar silico-aluminos, ars cu conținut de 42...80% A1₂O₃ sau magnezitic ars sau legat chimic și din mai multe părți (2.....5) componente, care formează canalul de scurgere al metalului, fabricate separat din materiale superrefractare zirconice(60...90% ZrO₂), spinelice (Mg.OAl₂O₃) sau (MgO.Cr₂O₃), sau magnezitice (95...98% MgO).
3. Piesă refractară compozită, conform revendicării 1, pentru ansamblul refractar al închizătorului cu sertar, utilizat la oalele de turnare a oțelului, caracterizată prin aceea că este alcătuită dintr-un corp (7) fabricat dintr-un material superaluminos sau magnezitic ars, în care se montează una sau mai multe bucșe de inserție (8), fabricate separat, din materii refractar zirconic conținând 60...90% ZrO₂sau magnezitic topit sau sinterizat cu 95...98% mgO.
4. Piesă refractară compozită, conform revendicării 1, pentru ansamblul refractar al închizătorului cu sertar, utilizat la oalele cu oțel, caracterizată prin aceea că este alcătuită dintr-o bucșă de bază (10), fabricată dintr-un material silico-aluminos sau magnezitic sau ars, sau legat cchimic, în care este montată o bucșă de inserție (11) fabricată din material zirconic (60...90% ZrO₂) spinelic (MgO.Al₂O₃) sau (MgO.CrO₂O₃) sau magnezitic (din granule de MgO topit sau sinterizat cu min. 95% MgO).
5. Piesă refractară compozită, conform revendicării 1, pentru turnarea submersată a oțelului, caracterizata prin aceea că este alcătuită dintr-un corp de bază (13), fabricat din material superaluminos, cu adaos de grafit sau din cuarț topit, în care este montată, la partea superioara, o bucșă de inserție (13), fabricată separat din silicat de zirconiu îmbogățit cu ZrO₂ sau numai din ZrO₂stabilizat, iar la partea exterioară mijlocie este montată o bucșă (15) fabricată din ZrO₂stabilizat, MgO sinterizat, impregnată sau nu cu smoală și tratată termic.