RU2132395C1 - Process of manufacture of component conduit plug for gas blow-through of metal, refractory material for manufacture of conduit plug and process of manufacture of conduit-forming members to make conduits in plug - Google Patents
Process of manufacture of component conduit plug for gas blow-through of metal, refractory material for manufacture of conduit plug and process of manufacture of conduit-forming members to make conduits in plug Download PDFInfo
- Publication number
- RU2132395C1 RU2132395C1 RU98104854A RU98104854A RU2132395C1 RU 2132395 C1 RU2132395 C1 RU 2132395C1 RU 98104854 A RU98104854 A RU 98104854A RU 98104854 A RU98104854 A RU 98104854A RU 2132395 C1 RU2132395 C1 RU 2132395C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- plug
- forming elements
- conduit
- manufacture
- 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
- B22D1/00—Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
- B22D1/002—Treatment with gases
- B22D1/005—Injection assemblies therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно к технологии изготовления составных канальных пробок, предназначенных для продувки инертными газами жидкого металла, преимущественно стали, в сталеразливочных и промежуточных ковшах, а также в установках типа АКОС - агрегат комплексной обработки стали и др. The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to the manufacturing technology of composite duct plugs intended for purging with inert gases of liquid metal, mainly steel, in casting and tundish ladles, as well as in plants of the AKOS type, an integrated steel processing unit, etc.
Известен способ изготовления составной канальной пробки для продувки металла газом, включающий изготовление прессованием из огнеупорного материала наружной и внутренней частей, расширяющихся книзу, размещение на внутренней части по меньшей мере одного слоя каналообразующих элементов, формирующих каналы для прохода газа, соединение частей между собой (патент ЕР N 0304551, C 21 C 7/072, 1988). A known method of manufacturing a composite duct plug for gas purging of metal with a gas, comprising manufacturing by pressing from the refractory material the outer and inner parts expanding downward, placing at least one layer of channel-forming elements on the inside of the channel forming channels for gas passage, connecting the parts together (patent EP N 0304551, C 21
К недостаткам известного способа относятся относительно низкие эксплуатационные возможности, а именно малый срок службы пробки, обусловленный наличием температурных напряжений, нестабильная подача инертного газа за счет закупоривания каналов продувки металлом, технологическая сложность в изготовлении и как следствие повышенная цена изделия. The disadvantages of this method include the relatively low operational capabilities, namely, a short tube life due to the presence of temperature stresses, unstable inert gas supply due to clogging of metal purge channels, technological complexity in manufacturing and, as a result, increased product price.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка технологии изготовления канальной пробки для продувки металла, обладающей низкой себестоимостью и высокой технологичностью. Кроме того, полученная таким способом канальная пробка обладает высокими эксплуатационными свойствами, такими как повышенный срок службы, стабильность потока инертного газа на выходе из пробки, надежность и безопасность в работе. The problem to which the invention is directed, is to develop a technology for manufacturing a channel plug for metal blowing, which has a low cost and high adaptability. In addition, the channel plug obtained in this way has high operational properties, such as an increased service life, stability of the inert gas flow at the outlet of the tube, reliability and safety in operation.
Для решения поставленной задачи с получением указанного выше технического результата в известном способе изготовления составной канальной пробки для продувки металла газом, включающем изготовление прессованием из огнеупорного материала наружной и внутренней частей, расширяющихся книзу, размещение на внутренней части по меньшей мере одного слоя каналообразующих элементов, формирующих каналы для прохода газа, соединение частей между собой, внутреннюю и наружную части предварительно прессуют до плотности, составляющей 10-95% от требуемой для данного материала, каналообразующие элементы выполняют из волокон или полосок выплавляемого материала, внутреннюю часть с каналообразующими элементами вставляют в наружную и совместно прессуют их путем вдавливания внутренней части в наружную, соединенные части подвергают обжигу при температуре, превышающей 1600oC, до спекания огнеупорного материала контактирующих поверхностей наружной и внутренней частей и выплавления каналообразующих элементов с образованием на поверхности каналов коксовой пленки.To solve the problem with obtaining the above technical result in a known method of manufacturing a composite channel plug for gas purging with gas, which includes pressing extruded from the refractory material of the outer and inner parts, expanding downward, placing at least one layer of channel-forming elements forming channels on the inner part for the passage of gas, the connection of the parts together, the inner and outer parts are pre-pressed to a density of 10-95% of the required minutes for a given material, channel-forming elements are made of filaments or strips of melted material inside of a duct forming element is inserted into the outer and jointly compressed them by pressing the inner portion into the outer joined portion calcined at temperatures above 1600 o C, before sintering refractory material contacting surfaces of the outer and inner parts and smelting channel forming elements with the formation on the surface of the channels of the coke film.
Кроме того, внутреннюю часть пробки прессуют до плотности, превышающей плотность наружной части. In addition, the inner part of the cork is pressed to a density higher than the density of the outer part.
Кроме того, внутреннюю часть пробки выполняют по меньшей мере в виде двух деталей, предварительно прессуют их до плотности, составляющей 10-95% от плотности, требуемой для прессования данного материала, внешнюю поверхность каждой детали покрывают по меньшей мере одним слоем каналообразующих элементов, вставляют одну деталь в другую, выполненную полой. In addition, the inner part of the cork is made in at least two parts, pre-pressed to a density of 10-95% of the density required for pressing this material, the outer surface of each part is covered with at least one layer of channel-forming elements, one is inserted part to another, made hollow.
Кроме того, полую деталь внутренней части пробки прессуют до плотности, превышающей плотность наружной части и меньше плотности другой детали внутренней части. In addition, the hollow part of the inner part of the cork is pressed to a density higher than the density of the outer part and less than the density of the other part of the inner part.
Кроме того, каналообразующие элементы, размещенные на внутренней части, покрывают клеящим или поверхностно-активным материалом. In addition, the channel-forming elements located on the inside are coated with an adhesive or surface-active material.
Кроме того, каналообразующие элементы, выполненные из волокон, имеют диаметр 0,10-1,8 мм. In addition, channel-forming elements made of fibers have a diameter of 0.10-1.8 mm.
Кроме того, каналообразующие элементы, выполненные из полосок, имеют толщину 0,1-0,7 мм и ширину 0,1-33 мм. In addition, the channel-forming elements made of strips have a thickness of 0.1-0.7 mm and a width of 0.1-33 mm.
Кроме того, после обжига поверхность наружной части пробки покрывают огнеупорным клеящим веществом, помещают пробку в металлический кожух, и выдерживают в течение времени, требуемого для склеивания их между собой. In addition, after firing, the surface of the outer part of the cork is coated with a refractory adhesive, the cork is placed in a metal casing, and is kept for the time required to glue them together.
Кроме того, наружную часть пробки выполняют в форме усеченного конуса, а внутреннюю часть - в форме усеченного конуса или пирамиды. In addition, the outer part of the cork is in the form of a truncated cone, and the inner part is in the form of a truncated cone or pyramid.
Кроме того, в качестве огнеупорного склеивающего вещества используют фосфат алюминия. In addition, aluminum phosphate is used as a refractory bonding agent.
Известен огнеупорный материал по для изготовления частей канальной пробки, содержащий зернистый наполнитель, гидравлическую и химическую связку (патент DE N 4312988, C 21 C 5/48, 1994). Known refractory material for the manufacture of parts of channel plugs containing granular filler, a hydraulic and chemical binder (patent DE N 4312988, C 21
Для пористых пробок из глиноземного бетона, полученных методом литья, основной причиной выхода из строя является образование трещин, параллельных рабочей поверхности пробки, и потеря герметичности. Это обусловлено наличием температурного перенапряжения в структуре материала. Для предотвращения возникновения трещин огнеупор формируют на основе Al2O3, MgO, ZrO2 с добавкой углерода. Однако применение углерода, уменьшая растрескивание пробки, приводит к проникновению жидкого металла внутрь пробки, снижая прочностные свойства и срок службы канальной пробки.For porous plugs from alumina concrete obtained by casting, the main cause of failure is the formation of cracks parallel to the working surface of the plug and loss of tightness. This is due to the presence of thermal overvoltage in the structure of the material. To prevent cracking, the refractory is formed on the basis of Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 with the addition of carbon. However, the use of carbon, reducing the cracking of the tube, leads to the penetration of liquid metal into the tube, reducing the strength properties and the service life of the channel tube.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является применение огнеупорного материала для изготовления канальной пробки для донной продувки металла, обладающего высокими эксплуатационными свойствами, такими как повышенный срок службы, стабильность в формировании потока инертного газа на выходе из канальной пробки, надежность и безопасность в работе, а также технологичность в изготовлении и низкая себестоимость. The problem to which the invention is directed, is the use of refractory material for the manufacture of channel plugs for bottom purging of metal with high performance properties, such as increased service life, stability in the formation of an inert gas stream at the outlet of the channel plug, reliability and safety in operation, as well as manufacturability and low cost.
Для достижения поставленной задачи известный огнеупорный материал для изготовления канальной пробки, содержащий зернистый наполнитель и связку, отличающийся тем, что он дополнительно содержит временную минерально-органическую или неорганическую связку, зернистый наполнитель имеет фракции 0,1-4 мм, а в качестве связки используют молотый материал на основе алюминатов кальция, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Зернистый наполнитель - 66-96
Молотая связка - 2-28
Временная связка - 2-6
Известен способ изготовления каналообразующих элементов для выполнения каналов в канальной пробке, заключающийся в формировании структуры полос или волокон (патент EP N 0304551, C 21 C 7/072, 1988).To achieve this objective, the known refractory material for the manufacture of channel plugs containing a granular filler and a binder, characterized in that it additionally contains a temporary mineral-organic or inorganic binder, the granular filler has fractions of 0.1-4 mm, and ground is used as a binder material based on calcium aluminates, while the components are taken in the following ratio, wt.%:
Granular filler - 66-96
Ground Bundle - 2-28
Temporary ligament - 2-6
A known method of manufacturing channel-forming elements for the implementation of channels in a channel plug, which consists in forming the structure of strips or fibers (patent EP N 0304551, C 21
К недостаткам известного способа изготовления каналообразующих элементов относятся низкая технологичность, обусловленная сложностью выполнения зон пересечения волокон или полос, а также неодинаковость поперечного сечения получаемых при этом каналов. The disadvantages of the known method of manufacturing channel-forming elements include low manufacturability, due to the complexity of the zones of intersection of fibers or strips, as well as the uneven cross-section of the resulting channels.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка способа изготовления каналообразующих элементов для формирования направленной пористости пробки для донной продувки металла, обладающего высокими эксплуатационными свойствами, такими как повышенный срок службы, стабильность в формировании потока инертного газа на выходе из пробки, надежность и безопасность в работе, а также технологичность в изготовлении и низкая себестоимость. The problem to which the invention is directed, is to develop a method for manufacturing channel-forming elements for forming directional porosity of a plug for bottom blowing of a metal having high performance properties, such as increased service life, stability in the formation of an inert gas stream at the outlet of the plug, reliability and safety in work, as well as manufacturability in manufacturing and low cost.
Для достижения поставленной задачи в известном способе изготовления каналообразующих элементов для выполнения каналов в пробке для продувки металла газом из листа органического материала вырезают продолговатые участки, ориентированные от одной стороны к противоположной для получения полос, соединенных между собой с одной стороны, затем лист соединяют по боковой стороне с образованием усеченного конуса. To achieve the task in a known method of manufacturing channel-forming elements for performing channels in a plug for gas purging with gas from an organic material sheet, oblong sections are oriented oriented from one side to the opposite to obtain strips interconnected on one side, then the sheet is joined along the side with the formation of a truncated cone.
Кроме того, вырезаемые участки могут иметь форму, расширяющуюся к месту крепления полос. In addition, the cut-out sections may have a shape expanding to the place of fastening of the strips.
Кроме того, лист органического материала может иметь форму равносторонней трапеции. In addition, the sheet of organic material may be in the form of an equilateral trapezoid.
Кроме того, вырезаемые участки могут иметь спиралеобразную форму. In addition, the cut out areas may have a spiral shape.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью и позволяют решить техническую задачу для группы изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом. These signs are essential and interconnected causal relationship and allow us to solve the technical problem for a group of inventions, united by a single inventive concept.
На фиг.1 изображен продольный разрез канальной пробки с одной внутренней частью, выполненной в виде многогранной пирамиды. Figure 1 shows a longitudinal section of a channel plug with one inner part, made in the form of a multifaceted pyramid.
На фиг.2 - вид А по фиг. 1. FIG. 2 is a view A of FIG. 1.
На фиг.3 - вариант выполнения внутренней части в виде многогранной пирамиды. Figure 3 - an embodiment of the inner part in the form of a multifaceted pyramid.
На фиг. 4 - вид внутреннего конуса канальной пробки с каналообразующими элементами в виде сетки. In FIG. 4 is a view of the inner cone of the channel plug with channel-forming elements in the form of a grid.
На фиг.5 изображен вариант выполнения каналообразующих элементов в виде полосок, расположенных вдоль канальной пробки. Figure 5 shows an embodiment of the channel-forming elements in the form of strips located along the channel plug.
На фиг.6 - вариант выполнения каналообразующих элементов в виде полосок, расположенных по спирали. Figure 6 is an embodiment of channel-forming elements in the form of strips arranged in a spiral.
На фиг. 7 изображен продольный разрез канальной пробки с внутренней частью, выполненной в виде двух деталей. In FIG. 7 shows a longitudinal section of a channel plug with an inner part made in the form of two parts.
На фиг.8 - вид В по фиг.7. In Fig.8 is a view In Fig.7.
Изобретение поясняется конкретным примером выполнения канальной пробки (фиг. 1-8), который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью признаков технического результата. The invention is illustrated by a specific example of the implementation of channel plugs (Fig. 1-8), which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving this set of features of a technical result.
Устройство для донной продувки металла, например стали, представляет собой расположенную в гнездовом блоке (фиг.1, 2, 7) пористую пробку. A device for bottom purging of metal, such as steel, is a porous plug located in the socket block (Figs. 1, 2, 7).
Канальная пробка выполнена составной из предварительно спрессованных наружной 1 и внутренней 2 частей. Части канальной пробки заключены в металлическую оболочку 3 конической формы, имеющую со стороны большего основания канальной пробки фланец 4. The channel plug is made of a composite of pre-pressed outer 1 and inner 2 parts. Parts of the channel plug are enclosed in a
Фланец 4 выполнен с отверстием 5 для подачи инертного газа. Между фланцем 4 и частями канальной пробки выполнена полость 6. The
Полость 6 между фланцем 4 и частями канальной пробки представляет собой углубление, выполненное на нижнем основании частей канальной пробки и/или углубление на внутренней стенке фланца 4. The cavity 6 between the
Внутренняя часть 2 канальной пробки может быть выполнена в виде усеченного конуса (фиг. 4, 5, 6, 7 и 8) или в виде усеченной многогранной пирамиды (фиг.1, 2, 3), внутренняя поверхность наружной части 1 канальной пробки имеет форму, адекватную форме внутренней части 2. Внутренняя часть 2 канальной пробки может быть выполнена по меньшей мере в виде двух коаксиально расположенных деталей 7 и 8 (фиг.7 и 8). The
Пористость пробки образована каналами 9, расположенными по плоскости контакта наружной 1 и внутренней 2 частей или деталей 7, 8. The porosity of the tube is formed by
При выполнении внутренней части 2 канальной пробки в виде усеченной многогранной пирамиды (фиг.1, 2 и 3) последняя изготавливается из спрессованных слоев 10 (фиг. 3), между которыми расположены каналы 9, ориентированные по направлению движения инертного газа. When performing the
В соответствии со способом изготовления канальной пробки для продувки металла прессование внутренней 2 и наружной 1 частей по форме усеченных конусов происходит в два этапа. In accordance with the manufacturing method of the channel plug for metal purging, the pressing of the inner 2 and outer 1 parts in the form of truncated cones occurs in two stages.
На первом этапе конуса прессуются до плотности, составляющей 10-95% от теоретической плотности, необходимой для прессования подобных изделий. In the first stage, the cones are pressed to a density of 10-95% of the theoretical density necessary for pressing such products.
Для корундовых изделий плотность составит 0,70-3,15 г/см3 вместо 3,5 г/см3 для серийных изделий, для периклазовых изделий 0,64-2,88 г/см3 вместо 3,2 г/см3 для серийных изделий. При плотности менее 10% от необходимой для прессования сырец-изделие имеет низкие прочностные свойства и при выемке его из пресс-формы происходит разрушение. Каналообразование при такой плотности неорганизованное. При плотности более 95% от необходимой для прессования изделие имеет высокие прочностные свойства и при дальнейшем соединении и прессовании с каналообразующими элементами, в частности в виде плетеных сеток, не происходит их вдавливание в тело конуса и возможны их локальные разрывы частицами огнеупоров.For corundum products, the density will be 0.70-3.15 g / cm 3 instead of 3.5 g / cm 3 for serial products, for periclase products 0.64-2.88 g / cm 3 instead of 3.2 g / cm 3 for serial products. At a density of less than 10% of the amount necessary for pressing, the raw product has low strength properties and when it is removed from the mold, destruction occurs. Channel formation at this density is disorganized. At a density of more than 95% of the amount necessary for pressing, the product has high strength properties and with further connection and pressing with channel-forming elements, in particular in the form of woven nets, they are not pressed into the cone body and local breaks are possible with refractory particles.
Также при последующем совместном обжиге конусов с плотностью более 95% от необходимой для прессования не происходит их соединение. Имеет место наличие явно выраженной поверхности раздела и каналообразование не происходит из-за внутренних разрывов отдельных каналообразующих элементов зернами огнеупора. При плотности конусов 40-70% от необходимой для прессования получаются четкие поверхности всех конусов, при дальнейшем совместном прессовании которых происходит их обоюдное доуплотнение вдавливанием одной в другую, равномерное обжатие плетеной сетки, четкое формирование каналов 13 и поверхность сопряжения конусов после их совместного обжига при T > 1600oС отсутствует.Also, during subsequent joint firing of cones with a density of more than 95% of the required for pressing, their connection does not occur. There is a pronounced interface and channel formation does not occur due to internal breaks of individual channel forming elements by refractory grains. With a density of cones of 40-70% of the necessary for pressing, clear surfaces of all cones are obtained, with further joint pressing of them, they are double-sealed by pressing one into the other, uniform compression of the woven mesh, clear formation of channels 13 and the interface of the cones after their joint firing at T > 1600 o C is absent.
В качестве огнеупорного материала для изготовления наружной и внутренней частей пробки предлагается состав на основе зернистого наполнителя (электрокорунд, обожженный глинозем, шпинель, периклаз и др.) фракции от 0,1-4,0 мм в количестве 70-98%, молотой связки на основе алюминатов кальция (6Al2O3 CaO, 3Al2O3 CaO) в количестве 2-30% и временной минералоорганической (глицерин) или органической связки (раствор цемента) в количестве 2-6%. Применение в материале тонкодисперсионной связки из алюминатов кальция позволяет получить микропористую структуру с размером пор не более 50 мкм. Временная связка, выгорающая в процессе обжига, обеспечивает пластичность материала, требуемую для сохранения формы изделия при его прессовании, а также прочное соединение огнеупорных компонентов и органической сетки.As a refractory material for the manufacture of the outer and inner parts of the cork, a composition based on a granular filler (electrocorundum, calcined alumina, spinel, periclase, etc.) of a fraction of 0.1-4.0 mm in an amount of 70-98%, ground binder based on calcium aluminates (6Al 2 O 3 CaO, 3Al 2 O 3 CaO) in an amount of 2-30% and a temporary mineral-organic (glycerin) or organic binder (cement solution) in an amount of 2-6%. The use of a finely dispersed binder of calcium aluminates in the material allows one to obtain a microporous structure with a pore size of not more than 50 μm. The temporary binder that burns out during the firing process provides the plasticity of the material required to maintain the shape of the product when it is pressed, as well as the strong connection of the refractory components and the organic mesh.
Отпрессованный на первом этапе предварительно на 10-95% от необходимой плотности внутренний усеченный конус вынимают из пресс-формы и транспортируют к прессу для формирования наружного усеченного конуса. The inner truncated cone, pressed out at the first stage, is preliminarily 10-95% of the required density, removed from the mold and transported to the press to form the outer truncated cone.
Далее на внешней поверхности внутреннего конуса размещают каналообразующие элементы. В случае выполнения каналообразующих элементов в виде сетки 11 (фиг.4), последнюю надевают на внутренний конус. Для снижения внутренних напряжений, улучшения адгезии и последующего выгорания материала каналообразующие элементы покрывают клеящим или поверхностно-активным материалом (стеарин, силикат натрия, органические связки и др.). Then, channel-forming elements are placed on the outer surface of the inner cone. In the case of the implementation of the channel-forming elements in the form of a mesh 11 (figure 4), the latter is put on the inner cone. To reduce internal stresses, improve adhesion and subsequent burnout of the material, the channel-forming elements are coated with an adhesive or surface-active material (stearin, sodium silicate, organic bonds, etc.).
Конструкция каналообразующих элементов, состоящая из сетки, позволяет получить увеличенное количество ячеек в широкой части внутреннего конуса для индикации повышенного расхода инертного газа при окончании процесса продувки. В зависимости от числа усеченных конусов число слоев каналообразующих элементов может быть увеличено. Так, в случае выполнения канальной пробки с одним внутренним конусом для увеличения газопроницаемости на его поверхность одевают несколько слоев сеток. The design of the channel-forming elements, consisting of a grid, allows to obtain an increased number of cells in a wide part of the inner cone to indicate an increased inert gas consumption at the end of the purge process. Depending on the number of truncated cones, the number of layers of channel-forming elements can be increased. So, in the case of a channel plug with one inner cone, several layers of nets are worn on its surface to increase gas permeability.
В случае применения способа изготовления каналообразующих элементов для выполнения каналов в пробке из листа органического материала, имеющего форму равносторонней трапеции, вырезают продолговатые участки (фиг.5, 6), ориентированные от нижнего основания трапеции к верхнему, с образованием полос 12, соединенных между собой со стороны меньшего основания, затем соединяют лист по боковой стороне трапеции с образованием усеченного конуса (фиг.5, 6). In the case of applying the method of manufacturing channel-forming elements to create channels in a cork from a sheet of organic material having the shape of an equilateral trapezoid, elongated sections are cut out (Figs. 5, 6), oriented from the lower base of the trapezoid to the upper, with the formation of
В случае изменения проходного сечения по длине канала вырезаемые участки выполняют по форме, расширяющейся от большего основания трапеции к меньшему. Аналогичным образом выполняются каналообразующие элементы из нарезанных полосок, соединенных в верхней части с образованием цилиндрической фигуры. In case of a change in the cross-section along the length of the channel, the cut-out sections are performed in a shape that expands from a larger base to a smaller trapezoid. Similarly, channel-forming elements are made of cut strips connected in the upper part to form a cylindrical figure.
Полученные таким образом каналообразующие элементы в виде полосок 12, соединенных между собой в верхней части с образованием усеченного конуса или цилиндра одеваются на внутреннюю часть 2. Причем полоски 12 могут укладываться в продольном направлении или по спирали. Во втором случае улучшается качество продувки металла в связи с завихрением струи инертного газа на выходе из пробки и снижается глубина проникновения металла в канал между плавками. Thus obtained channel-forming elements in the form of
С целью повышения целостности каналов по всей длине и сечению, а также улучшения качества их поверхности каналообразующие элементы, выполненные в виде сеток 11 или полосок 12, одевают на внутреннюю часть 2 или ее детали 7, 8 с возможностью размещения их краев за их пределами (фиг.5 и 6) по высоте. Концы каналообразующих элементов, расположенные вне пробки, выгорают в процессе обжига. In order to increase the integrity of the channels along the entire length and cross section, as well as improve the quality of their surface, channel-forming elements made in the form of
На втором этапе, отпрессованная на необходимую плотность наружная часть 1, выполненная в виде конуса, остается в пресс-форме, конструкция которой позволяет производить быстрое снятие верхнего конического или многогранного пуансона, обеспечивающего формирование внутренней поверхности наружной части 1 по форме конуса или пирамиды. После замены верхнего конического пуансона на цилиндрический, внутрь отпрессованной наружной части 1, а именно вставляют с предварительно одетой сеткой 11 внутреннюю часть 2, выполненный в виде усеченного конуса или пирамиды. Далее происходит совместное их прессование до плотности, требуемой для получения канальной пробки из данных материалов. Уплотнение происходит за счет постепенного увеличения усилия сжатия, при котором внутренняя часть 2 с одетой сеткой 11 скользит по внутренней поверхности наружной части 1 до получения требуемой высоты канальной пробки и совместного уплотнения частей канальной пробки. At the second stage, the outer part 1, molded to the required density, made in the form of a cone, remains in the mold, the design of which allows quick removal of the upper conical or multifaceted punch, which ensures the formation of the inner surface of the outer part 1 in the shape of a cone or pyramid. After replacing the upper conical punch with a cylindrical one, inside the extruded outer part 1, namely, the
Далее обе части канальной пробки в собранном виде подвергают высокотемпературному обжигу при температуре "T", например T=1600oC, при которой происходит выгорание ранее запрессованных каналообразующих элементов в виде плетеной сетки 11 или тонких полосок 12 и образование на их месте каналов. Преимуществом данного метода являются образование на внутренней поверхности каналов 9 тонкой коксовой пленки, которая не смачивается металлом при его проникновении и препятствует разъеданию материала огнеупора внутри каналов 9. В процессе обжига происходит прочное соединение огнеупорных конусов за счет спекания контактной поверхности зерен, полученной при их уплотнении в момент прессования. Плотность поверхности контакта двух конусов равнозначна по всему сечению соединения, благодаря чему происходит равномерный износ сечения канальной пробки в процессе эксплуатации.Then, both parts of the channel plug in the assembled form are subjected to high-temperature firing at a temperature "T", for example T = 1600 ° C, at which the previously pressed channel-forming elements in the form of a woven
Коническая поверхность обожженной составной пробки с помощью огнеупорного клея соединяется с металлической оболочкой 3. The conical surface of the calcined composite tube using refractory glue is connected to the
Оболочка 3 выполнена из нержавеющей стали методом сварки или вытягивания бесшовным способом, причем сварку выполняют в среде инертного газа с помощью специальных электродов и наплавочной проволоки. The
Нержавеющая сталь выбирается в целях повышения коррозийной стойкости против действия оксидов железа. Толщина оболочки выбирается в пределах 0,3-1,2 мм. При толщине менее 0,3 мм фактически нельзя произвести последующее сваривание с фланцем и обеспечить надежную газоплотность оболочки 3. При толщине более 1,2 мм имеется возможность захода металла в соединительный шов при коррозии оболочки в процессе эксплуатации. К фланцу 4 металлической оболочки 3 приваривается хвостовик для подсоединения к системе подачи инертного газа. Шов должен быть вакуум-плотным. Stainless steel is selected in order to increase the corrosion resistance against the action of iron oxides. The shell thickness is selected in the range of 0.3-1.2 mm. With a thickness of less than 0.3 mm, it is virtually impossible to perform subsequent welding with a flange and ensure reliable gas tightness of the
При выполнении каналов 9 методом выплавления используют каналообразующие элементы, выполненные в виде дырчатой материи или плетеной сетки из органических и минеральных волокон, или в виде тонких полосок из органических материалов. When performing
Так, в случае применения в качестве каналообразующих элементов сетки, плетеной из нитей органических (полихлорвинил и др.) или минеральных (графит и др.) волокон с толщиной или диаметром от 0,10 мм-1,8 мм, например, в виде "чулка". При толщине нити менее 0,10 мм сокращается объем подачи инертных газов для продувки. При толщине нити более 1,8 мм происходит проникновение металла в канал 9 в начальный момент плавки и между разливками металла. So, in the case of use as channel-forming elements of a mesh woven from threads of organic (polyvinyl chloride, etc.) or mineral (graphite, etc.) fibers with a thickness or diameter of 0.10 mm-1.8 mm, for example, in the form " stocking. " With a thread thickness of less than 0.10 mm, the inert gas supply for purging is reduced. When the thickness of the thread is more than 1.8 mm, metal penetrates into the
Такая система каналов обеспечивает подачу требуемого количества инертного газа и исключает возможность затекания расплавленного металла в каналы 9. В зависимости от числа деталей внутренней части 2 число сеток 11 определяется количество слоев каналообразующих элементов. В целях увеличения объема поступающего инертного газа число сеток 11, одеваемых на один конус, может быть более двух. Such a channel system provides the required amount of inert gas and eliminates the possibility of molten metal flowing into the
Кроме этого, в качестве каналообразующих элементов могут использоваться полоски 12 из органических материалов (полиэтилен, хлорвинила, пластмассы, целлофан и др.) толщиной "t", выбираемой из диапазона 0,05 мм-1,5 мм, необходимые для продувки определенного объема газа. При толщине более 1,5 мм не исключено затекание в щель жидкого металла. Ширина "B" полосок 12 выбирается из соотношения: (0,10-0,9)C, где C - длина окружности нижнего основания внутренней части 2 канальной пробки. При ширине менее 0,1C - длины окружности существенно усложняется технология изготовления каналов 9. При ширине более 0,9C - длины окружности нижнего основания внутренней части 2 канальной пробки получается двухщелевая канальная пробка и сложно добиться равномерной подачи инертного газа по площади сечения канальной пробки в случае закупоривания какой-то ее части. In addition, strips 12 made of organic materials (polyethylene, vinyl chloride, plastic, cellophane, etc.) with a thickness of "t" selected from a range of 0.05 mm-1.5 mm, necessary for blowing a certain volume of gas, can be used as channel-forming elements. . With a thickness of more than 1.5 mm, liquid metal cannot leak into the slot. The width "B" of the
Полоски 12 вырезаются из трапецеидальной формы листа органического материала или из пластиковой бутылки цилиндрической формы (типа полиэтиленовой тары для "пепси", "фанты" и "минеральной воды"). The
Трапециидальная форма листа необходима для изготовления усеченного конуса, при этом для удобства изготовления выходящие за края пробки участки приклеиваются. При использовании "бутылочной тары" получается "цилиндр с висячими лентами", который одевается на внутреннюю часть пробки при ее изготовлении. The trapezoidal shape of the sheet is necessary for the manufacture of a truncated cone, while for the convenience of manufacture, the sections extending beyond the edges of the cork are glued. When using "bottle containers", a "cylinder with hanging ribbons" is obtained, which is worn on the inside of the cork during its manufacture.
Поперечные размеры каналов 9, характеризуемые радиусом поверхности жидкого металла, удерживающегося силами поверхностного натяжения, таковы, что при их увеличении сверх верхнего предела величин "h" и "b" силы поверхностного натяжения и давления газового потока не обеспечивают удержание металла. The transverse dimensions of the
С целью повышения эффективности проникновения инертного газа в жидкий металл за счет обеспечения закручивания струй инертного газа, верхние участки каналов 12 или каналы 12 (фиг.6) по всей длине расположены по спирали. In order to increase the efficiency of the inert gas penetration into the liquid metal by ensuring the twisting of the inert gas jets, the upper sections of the
Однако при увеличении площади поперечного сечения каналов 9 нарушается эффект завихрения от действия спиральной траектории канала, т.к. возрастает вертикальная составляющая газовой струи. However, with an increase in the cross-sectional area of the
Каналы 9 канальной пробки выполняют путем выплавления органического или минерального материала.
Изобретение соответствует условию охраноспособности "промышленная применимость", поскольку оно осуществимо при использовании существующих средств производства с применением известных технологий. The invention meets the eligibility condition "industrial applicability", since it is feasible using existing means of production using known technologies.
Применение настоящего изобретения позволяет упростить технологию изготовления канальной пробки за счет обеспечения поэтапного изготовления предварительно спрессованных ее частей, а также путем обеспечения в процессе прессования замены верхнего конического пуансона на цилиндрический для формирования наружного конуса. Поэтапное изготовление позволяет выполнять конструкцию составной канальной пробки из двух и более частей. Кроме этого, технология обеспечивает получение канальной пробки с высокими техническими возможностями за счет повышения качества продувки путем увеличения количества поступающего газа за счет применения двух и более сеток между огнеупорными конусами, а также за счет повышения прочности каналов, обусловленной образованием внутренней тонкой коксовой пленки в процессе обжига, обеспечивающей также повышенную коррозионную стойкость огнеупорного материала. Кроме этого, полученная данным методом канальная пробка обладает надежностью и безопасностью при эксплуатации. The application of the present invention allows to simplify the manufacturing technology of the channel plug by ensuring the phased production of pre-pressed parts, as well as by providing during the pressing process the replacement of the upper conical punch with a cylindrical one to form the outer cone. Phased production allows you to design a composite duct plug of two or more parts. In addition, the technology provides a channel plug with high technical capabilities by improving the quality of the purge by increasing the amount of incoming gas through the use of two or more grids between the refractory cones, as well as by increasing the strength of the channels due to the formation of an internal thin coke film during firing , which also provides increased corrosion resistance of the refractory material. In addition, the channel plug obtained by this method has reliability and safety during operation.
Claims (14)
Зернистый наполнитель - 66 - 96
Молотая связка - 2 - 28
Временная связка - 2 - 6
12. Способ изготовления каналообразующих элементов для выполнения каналов в пробке для продувки металла газом, отличающийся тем, что из листа органического материала вырезают продолговатые участки, ориентированные от одной стороны к противоположной для получения полос, соединенных между собой с одной стороны, затем лист соединяют по боковой стороне с образованием усеченного конуса.11. Refractory material for the manufacture of channel plugs containing a granular filler and a binder, characterized in that it further comprises a temporary mineral-organic or inorganic binder, the granular filler has fractions of 0.1-4 mm, and ground material based on calcium aluminates, while the components are taken in the following ratio, wt.%:
Granular filler - 66 - 96
Ground ligament - 2 - 28
Temporary ligament - 2 - 6
12. A method of manufacturing channel-forming elements for making channels in a plug for gas purging metal, characterized in that elongated sections are oriented from the sheet of organic material, oriented from one side to the opposite to obtain strips connected to one another on one side, then the sheet is joined along the side side with the formation of a truncated cone.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98104854A RU2132395C1 (en) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Process of manufacture of component conduit plug for gas blow-through of metal, refractory material for manufacture of conduit plug and process of manufacture of conduit-forming members to make conduits in plug |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98104854A RU2132395C1 (en) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Process of manufacture of component conduit plug for gas blow-through of metal, refractory material for manufacture of conduit plug and process of manufacture of conduit-forming members to make conduits in plug |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2132395C1 true RU2132395C1 (en) | 1999-06-27 |
Family
ID=20203469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98104854A RU2132395C1 (en) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Process of manufacture of component conduit plug for gas blow-through of metal, refractory material for manufacture of conduit plug and process of manufacture of conduit-forming members to make conduits in plug |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2132395C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2111938B1 (en) | 2008-04-24 | 2017-04-19 | Calderys France | Purging plug for blowing gas into a metal treatment recipient |
| WO2022075961A1 (en) * | 2020-10-05 | 2022-04-14 | Limited Liability Company "Innotech-Splav" | A method for treating a liquid metal with a gas medium in a metallurgic container and a device for performing the same |
| RU2791945C1 (en) * | 2022-09-14 | 2023-03-14 | Александр Соловьев | Section for treatment of liquid metal with gases |
| WO2024089097A1 (en) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Refractory gas purging plug and a method for the production of a refractory gas purging plug |
| WO2024089095A1 (en) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Refractory gas purging plug |
-
1998
- 1998-03-13 RU RU98104854A patent/RU2132395C1/en active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2111938B1 (en) | 2008-04-24 | 2017-04-19 | Calderys France | Purging plug for blowing gas into a metal treatment recipient |
| WO2022075961A1 (en) * | 2020-10-05 | 2022-04-14 | Limited Liability Company "Innotech-Splav" | A method for treating a liquid metal with a gas medium in a metallurgic container and a device for performing the same |
| RU2805678C1 (en) * | 2022-06-22 | 2023-10-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Fire-resistant filling mass |
| RU2791945C1 (en) * | 2022-09-14 | 2023-03-14 | Александр Соловьев | Section for treatment of liquid metal with gases |
| WO2024089097A1 (en) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Refractory gas purging plug and a method for the production of a refractory gas purging plug |
| WO2024089095A1 (en) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Refractory gas purging plug |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100540111C (en) | Honeycomb structured body and manufacture method thereof | |
| CN1795037B (en) | Sealed honeycomb structure and method of producing the same | |
| CN100387810C (en) | Ceramic honeycomb type filter | |
| US3568723A (en) | Metal-ceramic composite structures | |
| CN101327455B (en) | Honeycomb structure and method for manufacturing honeycomb structure | |
| CN100569335C (en) | Diesel engine exhaust filters | |
| ES2396113T3 (en) | Crack resistant refractory composition | |
| EP2388057B1 (en) | Honeycomb structured body and method for manufacturing a honeycomb structured body | |
| WO2007129430A1 (en) | Honeycomb structure, process for producing honeycomb structure, honeycomb filter and process for producing honeycomb filter | |
| US10527283B2 (en) | Burner tile, burner, and furnace | |
| US5028036A (en) | Filter for molten ferrous metal | |
| CN105121363A (en) | Molten glass conduit structure, and device and method using conduit structure | |
| KR101720370B1 (en) | Molten metalcontaining vessel and methods of producing same | |
| US3539667A (en) | Method of making oriented permeable refractories containing passages | |
| RU2132395C1 (en) | Process of manufacture of component conduit plug for gas blow-through of metal, refractory material for manufacture of conduit plug and process of manufacture of conduit-forming members to make conduits in plug | |
| JP2005144284A (en) | Ceramic honeycomb structure | |
| CN101432242A (en) | Method for manufacturing a plugged honeycomb filter with a single firing cycle | |
| JP4948249B2 (en) | Honeycomb structure, honeycomb structure manufacturing method, honeycomb filter, and honeycomb filter manufacturing method | |
| CN101517205A (en) | Filter element, in particular for filtering exhaust gases of an internal combustion engine | |
| US5045111A (en) | Filtration of molten ferrous metal | |
| CN210344660U (en) | Wear-resistant ceramic pulverized coal pipeline elbow | |
| EP1757351B1 (en) | Honeycomb structure and manufacturing method thereof | |
| EP0917181B1 (en) | High pressure discharge lamp and method of manufacturing the same | |
| JP4895154B2 (en) | Honeycomb filter manufacturing method and honeycomb filter | |
| JP4432024B2 (en) | Ceramic honeycomb structure |