RU2051769C1

RU2051769C1 - Method of making stone cast products

Info

Publication number: RU2051769C1
Application number: RU92012880A
Authority: RU
Inventors: М.Н. Курбацкий; Н.В. Орининский; В.А. Лесин; С.Б. Исаков; В.А. Костенко; Н.И. Сидоров; Л.Е. Бодрова
Original assignee: Курбацкий Михаил Никитович; Орининский Николай Владимирович; Лесин Виктор Александрович; Костенко Валентина Александровна; Сидоров Николай Иванович; Бодрова Людмила Ефимовна
Priority date: 1992-12-16
Filing date: 1992-12-16
Publication date: 1996-01-10

Abstract

FIELD: melt procession. SUBSTANCE: method comprises steps of casting melts to molds, whose angles had been filled beforehand by a lens-shaped warmer, made of material, having a heat conductivity factor, equal to (1-8)cal/cm. s. degree. EFFECT: enhanced quality of cast products due to elimination of defects of structure of cast materials; enhanced efficiency of process. 1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к переработке расплавов металлургических шлаков и горных пород и может быть использовано для изготовления строительных материалов и изделий из шлакового и каменного литья. The invention relates to the processing of melts of metallurgical slag and rocks and can be used for the manufacture of building materials and products from slag and stone casting.

Известны способы получения литых шлаковых изделий, заключающиеся в разливке шлакового расплава в формы и медленном охлаждении отливок до полного остывания. При этом после заливки шлакового расплава в формы и его охлаждения углы отливок часто остекловываются в результате большой скорости охлаждения до 300 град/мин, значительно превышающей скорость охлаждения остальной части отливки. Known methods for producing molten slag products, which include casting slag melt into molds and slowly cooling the castings to cool completely. Moreover, after pouring the slag melt into molds and cooling it, the corners of the castings often vitrify as a result of the high cooling rate of up to 300 deg / min, significantly exceeding the cooling rate of the rest of the casting.

Это приводит к возникновению больших внутренних напряжений, микро- и макротрещин, являющихся основной причиной брака литья. Дальнейшая термообработка не всегда устраняет это напряженное состояние, так как кристаллизация центральных частей отливки происходит из расплава, угловых из стекла. В результате этого различаются как размеры, так и форма зерен, а иногда минералогический состав [1]
Известен способ получения камнелитых изделий, в котором выравнивание напряжений по отливке осуществляется применением в стенках изложницы горизонтально расположенных сквозных каналов для равномерного охлаждения отливки током воздуха в кристаллизационной печи [2] Недостатком этого способа является то, что при охлаждении не учитывается большая скорость теплоотвода с углов отливки, а также повышаются энергозатраты, связанные с необходимостью использования мощного вентилятора.This leads to the appearance of large internal stresses, micro- and macrocracks, which are the main cause of casting defects. Further heat treatment does not always eliminate this stress state, since the crystallization of the central parts of the casting occurs from a melt, angular from glass. As a result of this, both the size and shape of the grains, and sometimes the mineralogical composition, differ [1]
A known method for producing stone products, in which the stresses of the casting are balanced by using horizontally arranged through channels in the mold walls for uniform cooling of the casting by an air current in a crystallization furnace [2] The disadvantage of this method is that when cooling is not taken into account the high heat removal rate from the casting corners , as well as increased energy costs associated with the need to use a powerful fan.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ получения крупногабаритных камнелитых изделий, предусматривающий отливку расплава в формы с теплоаккумуляционной способностью, выдержку его и охлаждение по заданной температуре [3] Металлические формы-изложницы для реализации данного способа имеют изолированные друг от друга отсеки, каждый из которых снабжен индивидуальной системой подачи охладителя. Данный способ уменьшает время нахождения отливки в форе, однако при заливке в форму шлакового расплава в конструкции формы возникает температурный градиент, что вызывает коробление и разрушение стенок самой формы, а система подачи охладителя в формы очень громоздка, требуются дополнительные агрегаты. В связи с изложенным данный способ промышленного применения не получил. The closest in technical essence to the proposed method is a method for producing large-sized stone products, which includes casting the melt into molds with heat storage capacity, holding it and cooling at a given temperature [3] Metal molds for implementing this method have compartments isolated from each other, each of which is equipped with an individual cooler supply system. This method reduces the residence time of the casting in the handicap, however, when pouring slag melt into the mold, a temperature gradient occurs in the mold design, which causes warping and destruction of the walls of the mold itself, and the supply system for the cooler in the molds is very cumbersome, additional units are required. In connection with the above, this method of industrial application is not received.

Достигаемым техническим результатом изобретения является устранение дефектов структуры литья при одновременном повышении производительности процесса. Achievable technical result of the invention is the elimination of defects in the casting structure while increasing the productivity of the process.

На чертеже изображена изложница с отливкой, вид сверху. The drawing shows a mold with casting, top view.

В изложнице 1 с утеплителем линзообразной, (например С-образной), формы изготавливают плиты 2 шлакокаменного литья. Утеплитель используют с низким коэффициентом теплопроводности: шамот, асбест, шлаковую вату или SiO₂.In the mold 1 with a lens-shaped heater (for example, C-shaped), the slab stone casting plates 2 are made. The insulation is used with a low coefficient of thermal conductivity: fireclay, asbestos, slag wool or SiO ₂ .

П р и м е р. Доменный шлак плавили в печах сопротивления в графитовых тиглях, расплав выдерживали в печи в течение 20 мин при 1300^оС, после чего выливали расплав в чугунные формы, подогретые до 500^оС, с утеплителем углов 3 и без него. В качестве утеплителя использовали кремнеземистую добавку (SiO₂) песок кичигинского месторождения, используемый на Магнитогорском металлургическом комбинате (ММК) для устройства горновых канав, а также для штукатурных и кладочных работ с содержанием SiO₂ 93-97% и максимальной крупностью зерен 0,5-1 мм, шамот обожженную при 700-900^оС огнеупорную глину аркалыкского месторождения с такой же, как у песка, максимальной крупностью 0,5-1 мм, используемый на ММК для производства алюмосиликатных огнеупорных изделий, шлаковую вату и асбест, применяемые для теплоизоляционных работ. Охлаждение отливки проводили в кристаллизационной печи по схеме: выдержка при 950^оС 1 ч, охлаждение со скоростью 30-40 град/мин до 720-750^оС. Затем охлаждение до 500^оС со скоростью 10 град/мин и последующее остывание с отключенной печью. Изменение температуры фиксировали каждые 30 с в двух точках: в углах изложницы и в центре ее боковой грани. Процент стеклофазы определяли методом рентгенофазового анализа, предел прочности на сжатие по ГОСТ 8462-85.PRI me R. Blast furnace slag is melted in a resistance furnace in a graphite crucible, the melt was heated in an oven for 20 minutes at 1300 ^C., then poured into a cast iron melt form, preheated to 500 ^{° C,} with insulation 3 angles and without it. As a heater, a siliceous additive (SiO ₂ ) was used, sand of the Kichiginskoye deposit, used at Magnitogorsk Iron and Steel Works (MMK) for the construction of mining ditches, as well as for plastering and masonry work with a SiO ₂ content _of 93-97% and a maximum grain size of 0.5- 1 mm, chamotte fired at 700-900 ^C. fireclay Arkalyk field with the same as that of sand, the maximum grain size of 0.5-1 mm is used for the production of MMK aluminosilicate refractories, slag wool, asbestos, used for eploizolyatsionnyh works. The casting was cooled in a crystallization furnace according to the scheme: holding at 950 ^о С for 1 h, cooling at a speed of 30-40 deg / min to 720-750 ^о С. Then cooling to 500 ^о С at a speed of 10 deg / min and subsequent cooling off the oven. A temperature change was recorded every 30 s at two points: in the corners of the mold and in the center of its lateral face. The percentage of glass phase was determined by x-ray phase analysis, the compressive strength according to GOST 8462-85.

При заполнении угловых частей изложницы утеплителем происходит снятие термонапряжений в наиболее опасных местах путем изменения теплофизических свойств изложницы. When filling the corner parts of the mold with insulation, thermal stresses are removed in the most dangerous places by changing the thermophysical properties of the mold.

Предлагаемый способ приводит к выравниванию скоростей охлаждения на боковых поверхностях отливки, контактирующих с поверхностью изложницы. В результате этого стеклофаза практически исчезает, что приводит к улучшению прочностных свойств отливки. The proposed method leads to equalization of cooling rates on the side surfaces of the casting in contact with the surface of the mold. As a result of this, the glass phase practically disappears, which leads to an improvement in the strength properties of the casting.

Таким образом, изобретение позволяет повысить прочностные свойства отливки, производительность процесса отливки и значительно сократить выход брака. Thus, the invention improves the strength properties of the casting, the performance of the casting process and significantly reduce the yield of marriage.

Claims

METHOD FOR PRODUCING STONE PRODUCTS, including pouring the melt into molds having cavities isolated from one another, characterized in that the molds are filled with cavities in the corners of the lenticular shape and fill these cavities with a heater with a thermal conductivity coefficient of 1 - 8 cal / cm • s.grad .