SU1027922A1 - Heat insulating mixture - Google Patents

Heat insulating mixture Download PDF

Info

Publication number
SU1027922A1
SU1027922A1 SU813273147A SU3273147A SU1027922A1 SU 1027922 A1 SU1027922 A1 SU 1027922A1 SU 813273147 A SU813273147 A SU 813273147A SU 3273147 A SU3273147 A SU 3273147A SU 1027922 A1 SU1027922 A1 SU 1027922A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mixture
heat
lignin
ash
insulating
Prior art date
Application number
SU813273147A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.А. Нефедов
Н.И. Виниченко
В.Д. Гончаренко
Ю.В. Бычков
В.И. Деревянко
Н.И. Беда
В.Н. Сулима
Г.Н. Штефан
В.Е. Резун
Е.И. Евстафьев
Original Assignee
Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева filed Critical Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт Им.Л.И.Брежнева
Priority to SU813273147A priority Critical patent/SU1027922A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1027922A1 publication Critical patent/SU1027922A1/en

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ СМЕСЬ дл  разливки стали, включающа , гидролизный лигнин, - золу и углеродистое вещество, отличающа с  тем, что, с целью повьшени  качества слитков за счет повышени  тепло изолирующих свойств смеси, в качестве углеродистого вещества смесь содержит сажу при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Гидролизный лигнин -30 Сажа10-30 Зола . Остальное (ЛHEAT-INSULATING MIXTURE for steel casting, including hydrolytic lignin, ash and carbonaceous substance, characterized in that, in order to increase the quality of ingots by increasing the heat-insulating properties of the mixture, as a carbonaceous substance, the mixture contains carbon black in the following ratio of ingredients, wt. %: Hydrolytic lignin-30 Soot10-30 Ash. The rest (L

Description

1 Изобретение относитс  к черной м таллургии, конкретно к составам шлакообразуйщих смесей, примен емых при разливке стали, и способам их приготовлени . Известна теплоизолирузоща  смесь дл  разливки стали, содержаща  фтористый кальций, графит, каменноугол ную золу и доменньй шлак 1. Така  смесь в контакте с жидким металлом быстро расплавл етс  наличи  8-13% фтористого кальци  и малого (1-6%) количества графита что приводит к снижению ее теплоизолирующих свойств. Известны также теплоизолирующие и шлакообразующие смеси, содержащие порошкообразные алюминий, графит, древесную муку и огнеупорные накопители 2 , Недостатком этих смесей  вл етс применение компонентов, загр зн ющих окружающую среду (щелочи, фто ды) , а также дефицитных и дорогосто щих алюмини  и графита. Известно также применение в составе брикета дл  защиты изложниц и зеркала металла гидролизного лигнина Гз J. Однако из-за того, что горючий м териал-лигнин примен етс  вместе с другими горючими органическими вещества1 1И, остаток после сгорани  на зеркале металла непригоден дл  теплоизол ции металла. Известна шлакообразующа  смесь дл  разливки стали, содержаща  7585% золы и до 5% соды, графит - остальное А J, Но в известной смеси недостаточно эффективна теплоизол ци  зеркал жидкого металла из-за относительно высокой плотности зольно-графитовой смеси и потерь тепла металла на нагрев смеси. Отсутствие в.изложнице устойчивой восстановительной атмосферы и прте1 и тепла через оголенные участки металла вызывают загущение щлака что приводит к з удшению качества поверхности стального слитка. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  теплоизолирзпо ща  смесь дл  разливки стали, включающа  лигнин, золу и углеродистое вещество 5 , Однако така  смесв обеспечивает недостаточно высокую теплоизол цию зеркала металла. 222 Целью изобретени   вл етс  повышение качества слитков за счет повышени  теплоизолирующих свойст j смеси . Дл  достижени  поставленной цели теплоизолирующа  смесь дл  разливки стали, включающа  гидролизный лигнин, золу и углеродистое вещество , в качестве углеродистого вещества содержит сажу при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Гидролизный лигнин5-30 Сажа10-30 ЗолаОстальное Сажа представл ет собой твердый тонкодисперсный продукт неполного сгорани  или термического разложени  органических веществ, содержащий более 98% углерода. Низка  насыпна  плотность (0,06 + 0,28 т/м), малый диаметр частиц (0,01+0,35 мк), больша  геометрическа  удельна  поверхность (100-300 ) определ ют ее высокие по сравнению с графитом теплоизолирующие и защитносмазывающие свойства. Гидролизный лигнин представл ет собой отход переработки древесины, гидролизно-дрожжевого, крахмалопаточного и других производств. Высока  экзотермичность (3-4 тыс. ккал/кг), iнизкие температуры воспламенени  (350-400 с) способствуют быстрому нагреву и подплавлению смеси, а выделение газообразных продуктов реакции горени  лигнина - ее разрыхлению и соответственно улучшению теплоизолирующих свойств. При горении в восстановительной атмосфере лигнин выдел ет сажистый углерод, который служит дополнительным смазывающим средством между стенкой изложницы и по- верхностыо слитка. Лигнин дешев-, при подготовке к использоваишо не требует размола, его применение уменьшит загр знение окружающей среды отходами. Выбор указанных соотношений ингредиентов , вход щих в состав теплоизолирующей смеси, позвол ет уменьшить сглотность сло  смеси на зеркале металла, за счет применени  сажи и еа разрыхлени  при выделении газообразных продуктов реакции горени  лигнина, ускорить шлакообразование за счет выделени  тепла при горении лигнина, обеспечить разливку стали в восстарювительной атмос- фере, уменьшить трение между изложницей и поверхностью слитка за счет применени  тонкодисперсного углеродистого продукта - сажи и выделени  сажистого углерода при горении лигнина в услови х недостатка кисло рода.. Оптимальный состав шлакообразующей смеси следующий,%: зола 65, лигнин 15, сажа 20. Содержание сажи ниже 10% недопус тимо из-за необходимости защиты золы от расплавлени , вьпие 30% сажи существует опасность науглероживани металла низкоуглеродистых марок ста ли. Пределы содержаний гидролизного лигнина определены исход  из того, что при содержании его менее 5% не обеспечиваетс  достаточно энерги ное разрыхление и подплавление смеси , наличие, лигнина в смеси вьше 30 вызьгаает в р де случаев подкипание металла у стенок изложницы, сильно выбирание пламени из изложницы. Пределы содержани  золы должны обеспечить достаточно толстый слой шлака на поверхности металла и защитить этот слой шлака от распла лени  за счет добавлени  неменее 10% сажи. Теплоизолирующие смеси изготавли вают путем дроблени  исходных компонентов до размеров частиц менее .1 мм, последующего перемешивани  и просушивани  до влажности менее Дл  защиты смесей от насыщени  влагой при транспортировке н  упаковывают в целлофановые или бумажные мешки. И р и р 1. При сифонной разливке спокойной стали в 7-тонную изложницу на дне последней размещаетс  теплоизолирующа  смесь в бумажных мешках по 13 кг следующего состава,%: зола 50, сажа 30 и гидр . лизный лигнин 20. В процессе напол ни  изложницы эта смесь ссьшаетс  равномерно по зеркалу слитка.. П р и м е рZ. При сифонной.разл ке стали в 15-тонную изложницу дв бЗмажных мешка по 14 кг СМЕСИ подвешиваютс  на рассто нии 250 мм от дна изложницы. Состав смеси: 85% зо лы, 10% сажи, 5% лигнина. П р и м е р 3. При разливке спокойной стали сверху в 7-тонную изло ницу присаживаетс  16 кг теплоизо22 лирующей смеси следующего состава,%: зола 62,5, сажа 20, лигнин 17,5. Теплоизолирующие смеси предлагаемого . состава были испытаны при разливке спокойной стали. Скорость горени  смесей на поверхности слитка составл ла 0,1-0,5 кг/мин. Смесь на зеркале металла сохран ла тёмный цвет до начала стрипперовани  слитков . Получено ускорение шлакообразовани  на поверхности металла, уменьшение , пылевьщелени  из. изложницы в процессе разливки, улучшение качества поверхности слитков. Изобретение иллюстрируетс  составами и свойствами смесей, которые приведены соответственно в табл.1й2. Из данных табл. 2 следует, что в результате применени  предлагаемой смеси .по сравнению с известной количество-рванин, трещин и плен на слитке уменьшаетс  в 3 раза, Такой; слиток требует меньшего объема зачистки перед последующей прокаткой. Эффект применени  лигнина в пред|лагаемой смеси по сравнению со смесью по прототипу заключаетс  в том, что лигнин в оболочке сажи не горит , а тлеет, что увеличивает врем  выделени  тепла в смеси и соответственно улучшает теплоизол цию зеркала металла, кроме того, длительное горение газообразных летучих, выдел ющихс  из лигнина в процессе его тлени , уменьшает выделение пыли и дыма, и огарок после сгорани  лигнина и зола наход тс  в. оболочке сажи, что уменьшает их -подплавление и соответственно улзгч- шаеттеплоизол цию зеркала металла. Смесь по изобретению при испытани х при разливке стали показала исключительно высокие теплоизол ционные свойства. Например, при толщине сло  смеси на. зеркале металла 140 мм в течение 40 мин от .конца разливки температура поверхности смеси на превьш1ала 50с, в то врем  как нижн   поверхность ее соприкасалась с жидким металлом. Коэффициент теплопроводности смеси по изобретению равен 0,05 Вт/м.трад.,, а по прототипу 1,18-1,27 Вт/мтрад, Дл  сравнени  К. перлито-графитовой смеси равен 0,23-0,32, зольнографитовой 0,52-0,57 Вт/мтрад, Теплоемкость смеси определ етс  теплоемкостью ее компонентов и состав-1 The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to the compositions of slag-forming mixtures used in steel casting, and methods for their preparation. The known heat-insulating mixture for steel casting, containing calcium fluoride, graphite, coal ash, and domain slag 1. Such a mixture in contact with the liquid metal quickly melts the presence of 8-13% calcium fluoride and a small (1-6%) amount of graphite which results to reduce its insulating properties. Heat-insulating and slag-forming mixtures containing powdered aluminum, graphite, wood flour, and refractory storages 2 are also known. The disadvantage of these mixtures is the use of components that pollute the environment (alkalis, fluorides), and also scarce and expensive aluminum and graphite. It is also known to use a briquette to protect the molds and the metal mirror of the hydrolytic lignin Gz J. However, due to the fact that combustible material-lignin is used together with other combustible organic substances 1 1I, the residue after burning on the metal mirror is unsuitable for thermal insulation of metal . Known slag-forming mixture for steel casting, containing 7585% ash and up to 5% soda, graphite - the rest is AJ, But in the known mixture, thermal insulation of liquid metal mirrors is not sufficiently effective due to the relatively high density of the ash-graphite mixture and heat loss of the metal to heat mixes. The absence of a stable reducing atmosphere and heat and heat through the bare metal parts in the tiller causes a thickening of the shlak which leads to a decrease in the surface quality of the steel ingot. The heat-insulating mixture for casting steel, including lignin, ash and carbonaceous substance 5, is closest to the invention in terms of its technical essence and effect. However, this mixture does not provide sufficiently high thermal insulation of the metal mirror. 222 The aim of the invention is to improve the quality of ingots by increasing the heat-insulating properties of the j mixture. To achieve this goal, the heat-insulating mixture for casting steel, including hydrolyzed lignin, ash and carbonaceous matter, contains carbon black as the carbonaceous substance in the following ratio of ingredients, wt.%: Hydrolyzed lignin5-30 Soot 10-30 Ash The remaining soot is an incomplete solid fine product combustion or thermal decomposition of organic matter containing more than 98% carbon. Low bulk density (0.06 + 0.28 t / m), small particle diameter (0.01 + 0.35 microns), large geometric specific surface (100-300) determine its high heat-insulating and protective lubricating properties compared to graphite. properties. Hydrolyzed lignin is a waste product from wood processing, yeast hydrolysis, starch and other industries. High exothermicity (3-4 thousand kcal / kg), low ignition temperatures (350-400 s) contribute to the rapid heating and melting of the mixture, and the release of gaseous products of the lignin combustion reaction makes it loosening and, accordingly, improves the heat insulating properties. When burning in a reducing atmosphere, lignin releases carbon black, which serves as an additional lubricant between the wall of the mold and the surface of the ingot. Lignin is cheap; when preparing for use, it does not require grinding, its use will reduce environmental pollution by waste. Selection of the above ratios of ingredients included in the heat insulating mixture reduces the ingestion of the mixture layer on the metal mirror, by using soot and loosening when releasing gaseous products of lignin combustion, accelerates slag formation by emitting heat when burning lignin, ensures casting of steel in a reducing atmosphere, reduce friction between the mold and the ingot surface due to the use of a fine carbonaceous product — soot and release of soot carbon The burning of lignin under conditions of lack of acid. The optimal composition of the slag-forming mixture is as follows,%: ash 65, lignin 15, soot 20. Soot content below 10% is unacceptable because of the need to protect the ash from melting, there is a danger of 30% soot The carbonization of metal of low carbon grades has become. The limits of hydrolytic lignin content were determined based on the fact that when its content is less than 5%, the mixture is not sufficiently loosening and melting, the presence of lignin in the mixture above 30 causes, in a number of cases, the metal to boil around the walls of the mold, strongly choosing a flame from the mold. The ash content limits should provide a sufficiently thick layer of slag on the metal surface and protect this layer of slag from melting by adding no less than 10% of carbon black. Heat insulating mixtures are made by crushing the initial components to a particle size of less than .1 mm, then mixing and drying to less moisture. To protect the mixtures from moisture during transportation and packaging, they are packed in plastic or paper bags. Both p and p 1. When siphon casting of calm steel into a 7-ton mold, a heat-insulating mixture is placed at the bottom of the latter in paper bags of 13 kg of the following composition,%: ash 50, carbon black 30 and hydr. lignin 20. In the process of mold filling, this mixture is uniformly distributed over the ingot mirror. PRI mme pZ. In siphon steel, into a 15-ton mold of two gold bags of 14 kg of MIXTURE are suspended at a distance of 250 mm from the bottom of the mold. The composition of the mixture: 85% ash, 10% carbon black, 5% lignin. Example 3. When casting calm steel, 16 kg of heat-insulating mixture of the following composition are deposited on top of a 7-tonne curvature of heat insulating mixture,%: ash 62.5, carbon black 20, lignin 17.5. Thermal insulation mixtures offered. The composition was tested when casting calm steel. The burning rate of the mixtures on the ingot surface was 0.1-0.5 kg / min. The mixture on the metal mirror kept its dark color until the beginning of stripper ingots. The acceleration of slag formation on the metal surface is obtained, a decrease in the amount of dust generated from. molds in the process of casting, improving the quality of the surface of the ingots. The invention is illustrated by the compositions and properties of the mixtures, which are listed respectively in Table I-2. From the data table. 2 it follows that as a result of applying the proposed mixture. In comparison with the known amount of flake, the cracks and the captivity on the ingot are reduced by 3 times, Such; the ingot requires less stripping before rolling. The effect of using lignin in the proposed mixture as compared to the mixture in the prototype is that the lignin in the soot shell does not burn, but smolders, which increases the heat release time in the mixture and, accordingly, improves the thermal insulation of the metal mirror, and the volatiles released from the lignin in the process of its smoldering reduce the emission of dust and smoke, and the candle end burns after the combustion of the lignin and ash. the soot shell, which reduces their melting and, accordingly, eliminates the heat insulation of the metal mirror. The mixture according to the invention during tests during the casting of steel showed extremely high thermal insulation properties. For example, when the thickness of the mixture layer on. 140 mm metal mirror for 40 minutes from the end of the casting, the surface temperature of the mixture was 50 ° C, while its lower surface was in contact with the liquid metal. The thermal conductivity of the mixture according to the invention is 0.05 W / m.trade, and the prototype is 1.18-1.27 W / mtrad. For comparison, K. perlite-graphite mixture is 0.23-0.32, ash graphite 0 , 52-0.57 W / mrad. The heat capacity of the mixture is determined by the heat capacity of its components and the composition

S10279226S10279226

л ет 0,1-0,2 ккал/кг С в зависимостисмесей на металлургических чавоот конкретного состава,дах составл ет голг.кс счетls 0.1-0.2 kcal / kg C, depending on the mixtures on the metallurgical chavoot of a specific composition, dah is a gol.ks account

Экономический эффект от примене-применени  более, дешеных мач-ериани  предлагаемых теплоизолирующихлов 0,35 руб/т.The economic effect of the use of more-cheap machines from the proposed insulation of 0.35 rubles / ton.

Состав теплоизолирующих смесей, мас.% Ингредиент ll№2№3№4The composition of the heat-insulating mixtures, wt.% Ingredient ll№2№3№4

40 30 3040 30 30

50 20 3050 20 30

62,5 2062.5 20

17,517.5

Т а б .11 и ц а 1T a b .11 and c a 1

80858085

8080

10101010

105105

18 2 №5№6IN-18 2 №5№6IN-

Таблица 2table 2

Claims (1)

ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ СМЕСЬ для разливки стали, включающая, гидролизный лигнин, - золу и углеродистое вещество, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества слитков за счет повышения теплоизолирующих свойств смеси, в качест· ве углеродистого вещества смесь содержит сажу при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:THERMAL INSULATING MIXTURE for steel casting, including hydrolysis lignin, ashes and carbonaceous matter, characterized in that, in order to improve the quality of ingots by improving the heat-insulating properties of the mixture, the mixture contains carbon black as a carbonaceous substance in the following ratio of ingredients, wt. %: Гидролизный лигнин ^-30Hydrolytic lignin ^ -30 Сажа 10-30Soot 10-30 Зола Остальное <еAsh rest <e SU..„ 1027922 '1027922SU .. „1027922 '1027922
SU813273147A 1981-04-09 1981-04-09 Heat insulating mixture SU1027922A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813273147A SU1027922A1 (en) 1981-04-09 1981-04-09 Heat insulating mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813273147A SU1027922A1 (en) 1981-04-09 1981-04-09 Heat insulating mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1027922A1 true SU1027922A1 (en) 1984-11-23

Family

ID=20952473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813273147A SU1027922A1 (en) 1981-04-09 1981-04-09 Heat insulating mixture

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1027922A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 710767, кл. В 22 D 7/10, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 602298, кл. В 22 D 27/06, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР № 743774, кл. В 22 D 7/12, 1977. 4.Авторское, свидетельство СССР № 261647, кл. В 22 D 7/00, 1967. 5.Авторское свидетельство СССР № 742032, кл. В 22 D 7/10, 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3356469A (en) Coated fuel bodies
EP0682717A1 (en) A slag defoaming composite
SU1027922A1 (en) Heat insulating mixture
US2968917A (en) Method of operating a jet engine and fuel composition
US3337312A (en) Solid fuel coatings
US3713852A (en) Exothermic hot topping composition
US4221595A (en) Insulating hot topping material
US3079266A (en) Process for the manufacture of refractory materials and resultant product
US3934986A (en) Instant starting briquettes
CN1004006B (en) Universal fuel for ic engine
US4558019A (en) Periclase refractory brick with oxyhydrocarbon component
US3540514A (en) Production of metal ingots,slabs and billets
SU1016908A1 (en) Method for preparing heat insulating mixture for steel casting
GB987775A (en) Fuel composition and method of preparing same
US2709660A (en) Tap hole mix
KR910006777B1 (en) Insulating meterials for molten metal
SU1061350A1 (en) Exothermal mixture for steel casting
US4615284A (en) Method of binding vanadium compounds
SU1375402A1 (en) Sand for warming up the surface of molten metal
SU1077929A1 (en) Method for introducing readily vaporizing modifiers into molten cast iron
US3953219A (en) Powdery composition for heat retention of feeder head
RU2084309C1 (en) Exothermic mixture for heating head part of ingot
CA1046262A (en) Heat-insulating agent for molten metal
SU804200A1 (en) Exothermic mixture for heating casting heads
JPH0115560B2 (en)