RU195618U1 - SILICON FILLING STONE - Google Patents
SILICON FILLING STONE Download PDFInfo
- Publication number
- RU195618U1 RU195618U1 RU2019125095U RU2019125095U RU195618U1 RU 195618 U1 RU195618 U1 RU 195618U1 RU 2019125095 U RU2019125095 U RU 2019125095U RU 2019125095 U RU2019125095 U RU 2019125095U RU 195618 U1 RU195618 U1 RU 195618U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mold
- silicon
- iron
- concrete
- heat
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D3/00—Pig or like casting
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
Техническое решение относится к литейному производству. Изложница содержит кожух (1), теплоизоляционный слой (5), футеровку из огнеупоров (4), чугунные борта (2) и рабочий слой (3). Выполнение рабочего слоя из высокоглиноземистого жаропрочного бетона препятствует увеличению содержания железа в разливаемом кремнии, что позволяет повысить качество слитков. Обеспечивается повышение срока службы изложницы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The technical solution relates to foundry. The mold contains a casing (1), a heat-insulating layer (5), a lining of refractories (4), cast-iron sides (2) and a working layer (3). The implementation of the working layer of high-alumina refractory concrete prevents the increase in the iron content of the poured silicon, which improves the quality of the ingots. Provides increased service life of the mold. 2 s.p. f-ly, 1 ill.
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к металлургии, конкретно к оборудованию для разливки кремния и может быть использована для разливки технического кремния, кремнистых, хромистых, марганцевых ферросплавов.The utility model relates to metallurgy, specifically to equipment for casting silicon and can be used for casting technical silicon, silicon, chromium, manganese ferroalloys.
Уровень техникиState of the art
Получаемый в рудовосстановительных электрических печах расплав технического кремния выпускается в ковш и разливается в изложницы.The molten technical silicon obtained in ore-reducing electric furnaces is discharged into a ladle and cast into molds.
Известны изложницы, представляющие из себя чугунные отливки монолитной или составной конструкции (Снитко Ю.П. и др. «Производство ферросилиция», Справочник, Новокузнецк, 2000, с. 238-241). Недостатком данных изложниц является низкая эксплуатационная стойкость, связанная с разрушением рабочей поверхности под воздействия высоких температур.Molds are known, which are cast iron castings of a monolithic or composite structure (Snitko Yu.P. et al. “Production of ferrosilicon”, Reference, Novokuznetsk, 2000, pp. 238-241). The disadvantage of these molds is the low operational stability associated with the destruction of the working surface under the influence of high temperatures.
Известна изложница из чугуна (Кохан Л.С.и др. Механическое оборудование заводов цветной металлургии, М. «Металлургия», 1988, ч. 2, с. 256). Недостатком изложницы подобной конструкции является ухудшение качества кремния, так как железо является основной нежелательной примесью, за счет перехода железа изложницы в кремний на границе кристаллизации кремния, т.е. на границе кремний-изложница, содержание железа в кремнии увеличивается, что снижает потребительские свойства кремния.Known cast iron mold (Kokhan L.S. and others. Mechanical equipment of non-ferrous metallurgy plants, M. "Metallurgy", 1988,
Известен способ получения слитков кремния (патент RU 2077969, B22D 3/00, опубл. 27.04.1997 г.). Сущность изобретения: на поверхность подины изложницы, выполненной из угольных блоков, периодически, перед размещением на ней слоя из мелочи кремния, наносят кислородсодержащее соединение бора при температуре поверхности подины, превышающей температуру плавления данного соединения, например борного ангидрида, борной кислоты или буры, не менее чем на 50-250°С, по 0,5-5 кг/м2 площади подины. При этом целостность футеровки сохраняется на более длительный срок за счет предотвращения приварки слитка к подине и окисления поверхности подины при высоких температурах. Недостатком данного способа является снижение качества кремния за счет перехода бора в кремний.A known method of producing silicon ingots (patent RU 2077969,
Известна изложница для разливки кремния (патент RU 2085324, B22D 3/00, опубл. 27.07.1997 г.), включающая металлический кожух и футеровку из огнеупоров, перегородки, расположенные внутри металлического кожуха для образования между ними и кожухом замкнутых полостей, заполненных порошкообразным огнеупорным теплоизоляционным материалом, рабочим слоем, выполненным из угольных блоков. Недостатком данной изложницы является недостаточная износостойкость рабочего слоя и невысокий срок службы изложницы.A known mold for casting silicon (patent RU 2085324,
По технической сущности, по наличию общих признаков, данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога.By technical nature, by the presence of common features, this technical solution was adopted as the closest analogue.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
В основу технического решения положена задача, направленная на повышение качества кремния.The technical solution is based on a task aimed at improving the quality of silicon.
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эксплуатационной стойкости и срока службы изложниц с сохранением качества разливаемого кремния.The technical result of the proposed solution is to increase the operational stability and service life of the molds while maintaining the quality of the cast silicon.
Поставленная цель достигается тем, что рабочая часть изложницы, ранее выполняемая из угольных блоков, выполняется из высокоглиноземистого жаропрочного бетона.This goal is achieved in that the working part of the mold, previously made from coal blocks, is made of high-alumina refractory concrete.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 показан общий вид изложницы. Изложница состоит из металлического кожуха (1), имеющего форму параллелепипеда, чугунных бортов (2), рабочего основания (3) из высокоглиноземистого жаропрочного бетона, огнеупорной кладки из огнеупорного кирпича (4), теплоизоляционного слоя (5).In FIG. 1 shows a general view of the mold. The mold consists of a metal casing (1) having the shape of a parallelepiped, cast-iron flanges (2), a working base (3) of high-alumina refractory concrete, refractory masonry made of refractory bricks (4), a heat-insulating layer (5).
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
Формирование рабочего слоя выполняется следующим образом: металлический кожух (1) изложницы обклеивается теплоизоляционным материалом с образованием теплоизоляционного слоя (5), на днище кожуха укладывается огнеупорный кирпич (4), по периметру устанавливаются чугунные борта (2), затем укладывается слой высокоглиноземистого жаропрочного бетона рабочего основания (3). Проводят сушку и обжиг бетона, после этого изложницу вводят в работу. Проведены испытания различных марок жаропрочного бетона.The formation of the working layer is performed as follows: the metal casing (1) of the mold is glued with heat-insulating material to form a heat-insulating layer (5), a refractory brick (4) is laid on the bottom of the casing, cast-iron boards (2) are installed around the perimeter, then a layer of high-alumina heat-resistant concrete of the worker is laid bases (3). The concrete is dried and fired, after which the mold is put into operation. Tests of various grades of heat-resistant concrete.
Пример 1. Бетонная смесь содержала Al2O3 65, мас. %. После сушки и обжига изложница эксплуатировалась на разливке кремния в течение 4 месяцев и была выведена из работы из-за разрушения бетонного основания.Example 1. The concrete mixture contained Al 2 O 3 65, wt. % After drying and firing, the mold was operated on a silicon casting for 4 months and was decommissioned due to the destruction of the concrete base.
Пример 2. Содержание Al2O3 в бетонной смеси составило 80, мас. %. После обжига изложница находилась в эксплуатации на разливке кремния 6 месяцев, после чего произошло разрушение бетонного основания.Example 2. The content of Al 2 O 3 in the concrete mixture was 80, wt. % After firing, the mold was in operation on a silicon casting for 6 months, after which the concrete base was destroyed.
Пример 3. В бетонной смеси содержание Al2O3 составляло 85, мас. %. Обожженная изложница эксплуатировалась с течение 10 месяцев и была выведена на незначительный ремонт основания. После восстановления основания эксплуатировалась в течение 8 месяцев, после этого времени потребовалась полная замена бетонного основания.Example 3. In the concrete mixture, the content of Al 2 O 3 was 85, wt. % The calcined mold was operated for 10 months and was taken out for minor repairs to the base. After restoration of the base, it was operated for 8 months, after this time a complete replacement of the concrete base was required.
Пример 4. Содержание Al2O3 в бетонной смеси составило 90, мас. %. Эксплуатация изложницы до ремонта продолжалась 14 месяцев.Example 4. The content of Al 2 O 3 in the concrete mixture was 90, wt. % The operation of the mold before the repair lasted 14 months.
Испытания изложницы с бетонным основанием показали ее более высокую стойкость по сравнению с изложницами, изготовленными из чугуна. Во время испытаний контролировалось содержание железа в кремнии. Если при разливке кремния в чугунные изложницы содержание и железа увеличивалось на 0,02-0,04%, что на границе сорта переводило его в более низкую категорию, связанную с потерями в цене, то при разливке кремния в изложницу с бетонным основанием, увеличение содержания железа в кремния не происходило, так как чугунный борт изложницы находится в зоне температур, где кремний уже кристаллизуется и взаимодействия между железом и кремнием не происходит.Tests of the mold with a concrete base showed its higher resistance compared to molds made of cast iron. During the tests, the iron content in silicon was monitored. If, when casting silicon into cast-iron molds, the content of iron increased by 0.02-0.04%, which at the border of the variety translated it into a lower category associated with price losses, then when casting silicon into a mold with a concrete base, an increase in the content iron did not occur in silicon, since the cast-iron board of the mold is in the temperature zone where silicon is already crystallizing and there is no interaction between iron and silicon.
Срок службы изложниц, при проведении испытаний, с рабочей поверхностью, выполненной из высокоглиноземистого жаропрочного бетона с содержанием Al2O3 более 85, мас. % составил от 10 до 14 месяцев (примеры 3-4), тогда как срок службы изложниц с рабочим слоем, выполненным из угольных блоков, не превышал 6 месяцев. Невысокую стойкость, сравнимую с изложницами из угольных блоков (6 месяцев), показали изложницы с содержанием в бетоне Al2O3 80, мас. % и менее (примеры 1-2).The service life of the molds, during testing, with a working surface made of high-alumina refractory concrete with an Al 2 O 3 content of more than 85, wt. % ranged from 10 to 14 months (examples 3-4), while the service life of molds with a working layer made of coal blocks did not exceed 6 months. Low resistance, comparable with molds from coal blocks (6 months), showed molds with concrete content of Al 2 O 3 80, wt. % and less (examples 1-2).
Сравнивая существующие конструкции изложниц для разливки кремния с предложенным техническим решением, необходимо отметить, что они имеют как общие признаки:Comparing the existing designs of molds for casting silicon with the proposed technical solution, it should be noted that they have as common features:
- кожух изложницы выполняется из стального листа в форме параллелепипеда;- the mold casing is made of a steel sheet in the shape of a parallelepiped;
- теплоизоляционный слой выполняется из огнеупорного кирпича;- the insulating layer is made of refractory bricks;
так и отличие от имеющихся конструктивных решений:and the difference from the existing design solutions:
- рабочая поверхность изложницы выполнена из высокоглиноземистого жаропрочного бетона;- the working surface of the mold is made of high alumina refractory concrete;
- боковая поверхность изложницы в виде рамы выполнена из чугуна.- the side surface of the mold in the form of a frame is made of cast iron.
Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна. Признаки, отличающие заявленное техническое решение от прототипа, не выялены в других технических решениях и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».These differences allow us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty. The features distinguishing the claimed technical solution from the prototype are not sculpted in other technical solutions and, therefore, provide the claimed solution with the criterion of "inventive step".
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125095U RU195618U1 (en) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | SILICON FILLING STONE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125095U RU195618U1 (en) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | SILICON FILLING STONE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU195618U1 true RU195618U1 (en) | 2020-02-03 |
Family
ID=69416085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019125095U RU195618U1 (en) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | SILICON FILLING STONE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU195618U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4605055A (en) * | 1984-10-19 | 1986-08-12 | Economy Industrial Corporation | Method and apparatus for casting ferroalloys and slags in moulds having a large ratio of mould mass to cavity size |
RU2077969C1 (en) * | 1995-04-18 | 1997-04-27 | Акционерное общество открытого типа "Братский алюминиевый завод" | Silicon ingot manufacture method |
RU2085324C1 (en) * | 1995-04-14 | 1997-07-27 | Акционерное общество открытого типа "Братский алюминиевый завод" | Silicon pouring ingot mold |
WO2011068736A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Dow Corning Corporation | Rotational casting process |
RU2565198C1 (en) * | 2014-11-27 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Purification of industrial silicon |
-
2019
- 2019-08-06 RU RU2019125095U patent/RU195618U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4605055A (en) * | 1984-10-19 | 1986-08-12 | Economy Industrial Corporation | Method and apparatus for casting ferroalloys and slags in moulds having a large ratio of mould mass to cavity size |
RU2085324C1 (en) * | 1995-04-14 | 1997-07-27 | Акционерное общество открытого типа "Братский алюминиевый завод" | Silicon pouring ingot mold |
RU2077969C1 (en) * | 1995-04-18 | 1997-04-27 | Акционерное общество открытого типа "Братский алюминиевый завод" | Silicon ingot manufacture method |
WO2011068736A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Dow Corning Corporation | Rotational casting process |
RU2565198C1 (en) * | 2014-11-27 | 2015-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Purification of industrial silicon |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4351058A (en) | Induction crucible furnace and method for its preparation | |
CN103288460A (en) | Casting material for prefabricating burner block of annular heating furnace | |
CN108503373A (en) | Blast furnace taphole reparation castable refractory | |
SU927103A3 (en) | Method for making prefabricated structure of metal production furnace wall | |
EP0076577B1 (en) | Molten metal transfer channels | |
RU195618U1 (en) | SILICON FILLING STONE | |
CN103922759B (en) | Preparation method of silicon carbide wear-resistant fireproof wind-guiding wall crossbeam and wind-guiding wall brick | |
US3687437A (en) | Metallurgical furnaces or vessels | |
JP5817959B2 (en) | Lined structure of vertical furnace refractories | |
CN201459161U (en) | Main iron runner of single tap-hole blast furnace | |
US2631836A (en) | Refractory lining | |
US3463475A (en) | Taphole construction for metallurgical vessels | |
RU2486989C2 (en) | Method of steel teeming ladle lining and steel teeming ladle | |
RU2718809C1 (en) | Flint brick | |
SU518271A1 (en) | Differentiated lining of steel bucket | |
US3662058A (en) | Utilization of molten slag from metallurgical furnace in manufacture of fused cast refractory shapes | |
RU2085324C1 (en) | Silicon pouring ingot mold | |
US2801099A (en) | Monolithic liner and method of construction | |
US2705138A (en) | Burner port lining for soaking pit and method of construction | |
JPS6142672Y2 (en) | ||
GB1427646A (en) | Sub-hearth construction for metallurgical furnaces | |
US4210086A (en) | Cover for soaking pits and the like | |
US2472655A (en) | Bottom for metallurgical furnaces | |
US1226122A (en) | Electric furnace and method of producing molten magnetite therein. | |
US1299148A (en) | Apparatus for casting steel ingots. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200324 |