SU833367A1 - Mixture for heat insulation of metal surface at steel casting - Google Patents

Mixture for heat insulation of metal surface at steel casting Download PDF

Info

Publication number
SU833367A1
SU833367A1 SU792862128A SU2862128A SU833367A1 SU 833367 A1 SU833367 A1 SU 833367A1 SU 792862128 A SU792862128 A SU 792862128A SU 2862128 A SU2862128 A SU 2862128A SU 833367 A1 SU833367 A1 SU 833367A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
mixture
thermoanthracite
perlite
graphite
steel casting
Prior art date
Application number
SU792862128A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юлия Федотовна Радько
Александр Гаврилович Рабинович
Владимир Иванович Хмиров
Виктор Павлович Бут
Original Assignee
Украинский Ордена Трудового Крас-Ного Знамени Научно-Исследовательскийинститут Металлов
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 Украинский Ордена Трудового Крас-Ного Знамени Научно-Исследовательскийинститут Металлов filed Critical Украинский Ордена Трудового Крас-Ного Знамени Научно-Исследовательскийинститут Металлов
Priority to SU792862128A priority Critical patent/SU833367A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU833367A1 publication Critical patent/SU833367A1/en

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Description

(54) СМЕСЬ ДЛЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ЗЕРКАЛА МЕТАЛЛА ПРИ РАЗЛИВКЕ СТАЛИ (54) MIXTURE FOR THERMAL INSULATION OF A METAL MIRROR DURING STEEL CASTING

Изобретение относитс  к черной металлургии , а именно к составам смесей используемых дл  теплоизол ции зеркала металла при разливке стали. В отечественной практике примен ют три основные группы теплоизолирующих смесей: на основе золы, вспученного или сырого вермикулита, а также вспученного перлита. Зола ТЭЦ как теплоизолирующий материал уступает вспученным перлиту и вермикулиту, так как ее объемный вес в 5-10 раз больше и соответственно больше поглощение тепла смесью. Лучшие сорта вспученного вермикулита по объемному весу (80-120 кг/) и теп лопроводности при 500 С(0,140 ,15 ккал/м ч град) приближаютс  к вспученному перлиту, но слишком быстро расплавл ютс  иа границе с жидким металлом -Практика подтвердила преимущества смесей на основе перлита, особенно при использовании уширенных книзу изложниц с тёплоизолирун цими плитами В этих услови х экономи  на головной обрези достигаетс  только при использовании перлито-граф 1товой смеси. Известна смесь, содержаща  4-7об.% аморфного графита, остальное - вспученный перлит 2 . Однако при столь низком содержании графита теплоизолирующие свойства смеси невысоки: смесь спекаетс  при высокой температуре,, в слитке образуетс  глубока  усадочна  раковина. Известна также смесь, содержаща  аморфный графрт, кремнезем и вспученный перлит з. Добавка кремнезема существенно не измен ет теплоизолирукмцие свойства перлито-графитовой смеси, так как основной составл ющей перлита  вл етб  кремнезем, в св зи с чем введение добавки кремнезема равносильно испо ьзо ванию более т желых сортов перлита, что не повьш1ает теплоизолирукичих свойств смеси. На заводах СССР находит применение теплоизолирующа  смесь на основе вспученного перлита и молотого угл , преимущественно антрицита 4. Теплоизолирующа  способность данной смеси нуждаетс  в существенном улучшении. Наиболее близкой к предлагаемой п технической сущности и достигаемому результату  вл етс  смесь дл  теплоизол ции зеркала металла при разливке стали, содержаща  10-20 об.% угле родсодержащей добавки, а именно амор ного графита и 80-90 об.% вспученног перлита З. Указанна  смесь характеризуетс  значительным выносом мелких фракций перлита при даче смеси на зеркало жидкого металла, а также постепенным выгоранием графита и, как следствие, оседанием смеси. На крупных слитках (более 10 т) до окончани  кристаллизации металла толщина сло  смеси уменьшаетс  на 30-50%, что заметно , снижает ее зффективность. Поскольку уменьшение толщины сло  смеси протекает медленно, оно не сказываетс  на качестве слитков небольшого развеса , но отрицательно вли ет на качество крупных слитков, кристаллизаци  которых заканчиваетс  через 2,5-3,0 ч после наполнени  металлом изложниц. Исследование перлито-графитовой смеси с 12 об.% графита под бинокул  ным микроскопом (при увеличении от 10 до 60 раз) показывает, что угловатые зеркала перлита представл ют собой по форме многогранник, приближающийс  к сфере, при зтом лишь незначительна  дол  мельчайших пластин графита налипает на грани зерен перлита , остальные располагаютс  между ними. При этом пустоты между зернами перлита, составл ющие 40-50% объе ма смееи, лишь на части за полнены графитом. Это и обусловливае газопроницаемость смеси, постепенное выгорание графита на зеркале металла и сли ние зерен перлита, не раздел емых более графитом, что приводит к ухудаению теплоизолирующих свойств Цель изобретени  - улучшение теплоизрлирукщих свойств смеси и уменьшение головной обрези слитков. Поставленна  цель достигаетс  тем Что смесь дл  теплоизол ции зеркала ме талла при разливке с та л и, включающа  вспученный перлит и углеродсодержащую добавку, содержит в качестве углеродсодержащей добавки графит аморфный и термоантрацит при следующем соотношении ингредиентов, об.%: Графит аморфный4-6 Т ер МО антр ацит10-12 Вспученный перлитОстальное. Кроме того, смесь содержит термоантрацит с величиной зерна 0,2-0,4 части величины зерна вспученного перлита. Выбор термоантрацита обусловлен формой его частиц, котора , как и у перлита, приближаетс  к сферической, и его инертностью по отношению к кислороду воздуха (термоантрацит сгорает в струе кислорода при температуре не мене ), В отличие от графита, частицы которого при малой толщине по отношению к объему имеют большую поверхность, термоантрацит при том же объеме зерна имеет поверхность во много раз меньшую, что, в свою очередь , преп тствует окислению термоантрацита . Необходимый фракционный состав термоантрацита был установлен при изучении структуры смесей под бинокул рным микроскопом. Дл  плотной упаковки частиц смеси (основное условие ее устойчивости и уменьшени  выноса пьши) при расположении зерен перлита в вершинах куба размер частицы термоантрацита , расположенной внутри куба, составл ет 0,4 диаметра частицы перлита , а при расположении ее внутри тетраздра, в вершинах которого расположены зерна перлита - около 0,2 диа- метра частиц перлита. Опыты показали, что при более крупной фракции термоантрацита смесь разрыхл етс , при более мелкой становитс  неоднородной, так как термоантрацит накапливаетс  в нижних сло х смеси. В то же врем  термоантрацит не может полностью заменить графит, так как частицы термоантрацита в отличие от аморфного графита не налипают на поверхность зерен перлита. При содержании графита аморфного и термоантрацита ниже нижних пределов наблюдаетс  спекание смеси на зеркале слитка и ухудшение в св зи с зтим ее теплоизолирующих свойств, а при содержании упом нутых ингредиентов выше верхних пределов существенного улучшени  теплоизолирующих свойств не наблюдаетс , одновременно возрастает опасность науглероживани слитков. В табл. I приведены предлагаемый и известный fs составы смесей. В качестве исходных материалов и пользуютс  вспученный перлит с насы ным весом 60 кг/м, т ер МО антрацитов мелочь (подвергаетс  дроблению и графит аморфный Красно рского место рождени . Фракционный состав исходных мате , риалов, %:-. Размер зерен, мм 10 Вспученный Тер перлит Более 630 629-500 499-400 399-315 314-250 249-200 199-160 159-125 Менее 125 Фракционный состав графита такой и термоантрацита. Дл  проверки устойчивости смесей в отношении спекаемрсти и выгорани  . углеродсодержащих компонентов их Засыпают в тиглислоем толщиной 50 м и подвергают прокаливанию в силитр .чой электропечи при 1180 С в течение 1 ч 10 мин. Результаты опытов приведены в табл. 2. Здесь же приведены результаты , полученные при использований предлагаемой и известной зЗ смесей дл утеплени  металла в прибыли слитков массой 50 кг ( после наполнени  изложThe invention relates to ferrous metallurgy, in particular to compositions of the mixtures used for thermal insulation of a metal mirror during steel casting. In domestic practice, three main groups of heat insulating mixtures are used: on the basis of ash, expanded or crude vermiculite, and also expanded perlite. The ash of thermal power plants as a heat insulating material is inferior to expanded perlite and vermiculite, since its bulk weight is 5-10 times more and, accordingly, more heat absorption by the mixture. The best grades of expanded vermiculite by volume weight (80–120 kg /) and thermal conductivity at 500 ° C (0.140, 15 kcal / mh degree) approach the expanded perlite, but melt too quickly at the interface with the liquid metal. The practice confirms the advantages of the mixtures on the basis of perlite, especially when using the downward-wided molds with heat-insulated plates. In these conditions, saving on the head trim is achieved only when using the perlite graph 1% mixture. A mixture containing 4-7 vol.% Amorphous graphite is known, the rest is expanded perlite 2. However, at such a low content of graphite, the heat-insulating properties of the mixture are low: the mixture is sintered at high temperature, a deep shrinkage shell is formed in the ingot. Also known is a mixture containing amorphous graft, silica and expanded perlite g. The addition of silica does not significantly alter the thermal insulation properties of the perlite-graphite mixture, since the main component of perlite is silica, and therefore the introduction of an additive of silica is equivalent to the use of heavier grades of perlite, which does not increase the thermal insulation mixtures. In the factories of the USSR, a heat-insulating mixture based on expanded perlite and ground coal, mainly anthracite, is used. The heat-insulating capacity of this mixture needs substantial improvement. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a mixture for thermal insulation of a metal mirror during steel casting, containing 10–20% by volume of carbon-containing additives, namely amorphous graphite and 80–90% by volume of expanded pearlite Z. The mixture is characterized by a significant removal of fine fractions of perlite when the mixture is supplied to the mirror of a liquid metal, as well as by the gradual burnout of graphite and, as a result, by the sedimentation of the mixture. On large ingots (more than 10 tons), until the end of metal crystallization, the thickness of the mixture layer decreases by 30-50%, which noticeably reduces its effectiveness. Since the decrease in the thickness of the layer of the mixture proceeds slowly, it does not affect the quality of small weights, but negatively affects the quality of large ingots, which crystallization ends 2.5-3.0 hours after the metal is filled into molds. The study of a perlite-graphite mixture with 12 vol.% Graphite under a binocular microscope (magnified 10 to 60 times) shows that the angular mirrors of the perlite are shaped like a polyhedron, approaching a sphere, with only a small fraction of graphite plates sticking on the verge of perlite grains, the rest are located between them. At the same time, the voids between the pearlite grains, which are 40–50% of the volume of the mixture, are only partly filled with graphite. This is due to the gas permeability of the mixture, the gradual burnout of graphite on the metal mirror and the fusion of pearlite grains that are not separated by more graphite, which leads to a shrinking of the heat insulating properties. The purpose of the invention is to improve the heat transfer properties of the mixture and reduce the head trimming of the ingots. The goal is achieved by the fact that the mixture for thermal insulation of a metal mirror during casting with tat, including expanded perlite and carbon-containing additives, contains amorphous graphite and thermoanthracite as a carbon-containing additive in the following ratio of ingredients:% amorphous graphite 4-6 T er MO anthraxit 10-12 Expanded perliteEverything else. In addition, the mixture contains thermoanthracite with a grain size of 0.2-0.4 parts of the grain size of the exfoliated perlite. The choice of thermoanthracite is determined by the shape of its particles, which, like that of perlite, approaches spherical, and its inertness relative to the oxygen of the air (thermoanthracite burns in a stream of oxygen at a temperature not less than), unlike graphite, which particles with a small thickness relative to to the volume they have a large surface, while thermoanthracite with the same volume of grain has a surface many times smaller, which, in turn, prevents the oxidation of thermoanthracite. The required fractional composition of thermoanthracite was established when studying the structure of mixtures under a binocular microscope. For dense packing of the particles of the mixture (the main condition for its stability and reduction of the drift removal), the size of the thermoanthracite particle located inside the cube is 0.4 diameters of the perlite particle, and if it is located inside a tetrastra, the tops of which are Perlite grains are about 0.2 of a diameter of perlite particles. Experiments have shown that with a larger fraction of thermoanthracite, the mixture loosens, while the smaller fraction becomes non-uniform, since thermoanthracite accumulates in the lower layers of the mixture. At the same time, thermoanthracite cannot completely replace graphite, since thermoanthracite particles, in contrast to amorphous graphite, do not adhere to the surface of pearlite grains. When the content of amorphous graphite and thermoanthracite is below the lower limits, sintering of the mixture on the ingot mirror and deterioration due to its heat insulating properties are observed, and when the content of the above ingredients is above the upper limits, there is no significant improvement in the heat insulating properties, and the danger of carburizing the ingots increases. In tab. I shows the proposed and known fs mixtures compositions. Expanded perlite with a saturated weight of 60 kg / m, anthracite fines MO fines (subjected to crushing and amorphous graphite of Krasnorsky place of birth, are used as starting materials. Fractional composition of starting materials, rials,%: -. Grain size, mm 10 Exfoliated Ter perlite More than 630 629-500 499-400 399-315 314-250 249-200 199-160 159-125 Less than 125 Fractional composition of graphite of such and thermoanthracite To test the stability of mixtures in relation to specimen and burnout, their carbon-containing components Pour into a crucible layer 50 m thick and subjected to calcination in silicate The electric furnace at 1180 C for 1 hour and 10 minutes, the results of the experiments are given in Table 2. Here are the results obtained using the proposed and known mixtures for insulating the metal in the profit of 50 kg ingots (after filling out

Графит аморфный 4 Термоантрацит 10 Вспученный перлит 86 ант цит Amorphous graphite 4 Thermoanthracite 10 Perlite expelled 86 ant cit

Таблица ITable I

1212

6 12 826 12 82

88 НИЦ жидкой сталью в -прибыль присаживают 500 см смеси). Результаты прокаливани  смесей в печи при и утеплени  ими металла в прибыли в целом идентичны. Смеси I и 2 не спекаютс  при прокаливании в прибыли слитка, что обусловливает их улучшенные теплоизолирукщие свойства и, как следствие, получение минимальной глубины усадочной раковины (34-35 мм). Как показывают исследовани  структуры смесей I и 2 (после воздействи  на них высоких температур )) под бинокул рным микроскопом, 4-6.% графита достаточно дл  нанесени  на поверхность зерен перлита графитовых пластинок , а 10-12.об.% термоантрацита обеспечивают уплотнение смеси и предотвращают проникновение вглубб ее кислорода воздуха. Предотвращение окислени  углеродсодержащего компонента и св занное с ним отсутствие спекаемости смеси  вл етс  основным условием повышени  теплоизолирующих свойств смеси при утеплении крупных слитков. Это условие достигаетс  при использовании предлагаемой теплоизолирующей смеси.. Ввиду повышени  теплоизолирующих свойств предпагаемой смеси наблюдаетс  уменьшение головной обрези слитков на 1-2%, сокращаетс  расход дорогого и дефицитного графита в два раза, уменьшаетс  выброс пьши в атмосферу цеха. Предпочтительно использовать пред-; лагаемую смесь дл  теплоизол ции при- былей крупных слитков (массой более 10 т).88 SIC liquid steel in-profit pristivuyut 500 cm mixture). The results of the calcination of the mixtures in the furnace when they heat the metal in profit are generally identical. Mixes I and 2 do not sinter when calcined in the profit of the ingot, which determines their improved thermal insulation properties and, as a result, obtaining the minimum depth of the shrinkage shell (34-35 mm). As shown by studies of the structure of mixtures I and 2 (after exposure to high temperatures)) under a binocular microscope, 4-6.% Of graphite is enough to deposit graphite plates on the surface of pearlite grains, and 10-12% by volume of anthrathic anthracite provide compaction of the mixture and prevent the penetration of its oxygen in the air. The prevention of the oxidation of the carbon-containing component and the associated lack of sintering of the mixture is the main condition for improving the heat-insulating properties of the mixture when insulating large ingots. This condition is achieved with the use of the proposed heat insulating mixture. Due to the increase in the heat insulating properties of the proposed mixture, a reduction in the head cut of ingots is observed by 1-2%, the consumption of expensive and scarce graphite is reduced by half, and the discharge of the pier in the atmosphere of the workshop is reduced. It is preferable to use pre; lagged mixture for insulating the profits of large ingots (weighing more than 10 tons).

ни  слиткаnot an ingot

Глубина усадочной ракоФормупа изобретени Depth of the Shrinking Invention Formula

Claims (1)

1. Смесь дл  теплоизол ции зерка а металла при разливке стали, вклю акща  вспученньш перлит и углеродсодержащую добавку, о и ч а ющ а   с   тем, что, с целью уменьшени  головной обрези слитков, она содержит в качестве углеродсодержащей добавки Графит аморфный и термоантрацит при следующем соотношении ингредиентов , об.%:1. A mixture for thermally insulating a metal mirror during steel casting, including expanded perlite and a carbon-containing additive, due to the fact that, in order to reduce the head trim of the ingots, it contains amorphous and thermoanthracite as a carbon-containing additive the following ratio of ingredients, vol.%: Графит аморфныйА-6Amorphous graphiteA-6 Термоантрацит10-12Thermoanthracite 10-12 Вспученный перлитОстальноеExpanded perlite 2,. Смесь по п. 1, отличающа с  тем, что содержит термо .Таблица 22 ,. The mixture according to claim 1, characterized in that it contains thermo. Table 2 антрацит с величиной зерна 0,2-0,4 части величины зерна вспученного перлита.anthracite with a grain size of 0.2-0.4 parts of a grain size of expanded perlite. Источники информации, прирштые во внимание при экспертизеSources of information accounted for in the examination 1, Сталь, 1972, № 10, с. 901-9031, Steel, 1972, No. 10, p. 901-903 2,Авторское свидетельство СССР № 589067, кл. В 22D 7/10, 1976.2, USSR Author's Certificate No. 589067, cl. In 22D 7/10, 1976. 3,Авторское свидетельство СССР № 470354, кл. В 22D 7/10, 1974.3, USSR Author's Certificate No. 470354, cl. B 22D 7/10, 1974. 4,Технологическа  инструкци  по разливке стали. Макеевка, металлургический завод им. С,М. Кирова, 1975.4, Technological instructions for steel casting. Makeevka, metallurgical plant them. CM. Kirov, 1975. 5,Авторское свидетельство СССР № 348288, кл. В 22 1Э 27/06, 1970.5, USSR Author's Certificate No. 348288, cl. In 22 1E 27/06, 1970.
SU792862128A 1979-11-22 1979-11-22 Mixture for heat insulation of metal surface at steel casting SU833367A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792862128A SU833367A1 (en) 1979-11-22 1979-11-22 Mixture for heat insulation of metal surface at steel casting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792862128A SU833367A1 (en) 1979-11-22 1979-11-22 Mixture for heat insulation of metal surface at steel casting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU833367A1 true SU833367A1 (en) 1981-05-30

Family

ID=20869028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792862128A SU833367A1 (en) 1979-11-22 1979-11-22 Mixture for heat insulation of metal surface at steel casting

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU833367A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bavand-Vandchali et al. The influence of in situ spinel formation on microstructure and phase evolution of MgO–C refractories
Sadik et al. Production of porous firebrick from mixtures of clay and recycled refractory waste with expanded perlite addition
JP2011116644A (en) Unshaped refractory
US3297296A (en) Hot top composition for casting molds
AU2014365267B2 (en) Siliceous composition and method for obtaining same
JPS61215261A (en) Bo ron nitride base sintered polycrystal composite material
US3116156A (en) Fused refractory grain
SU833367A1 (en) Mixture for heat insulation of metal surface at steel casting
US3666507A (en) Fusion-cast carbide ceramic comprising free-silicon
JPH08259311A (en) Production of magnesia-carbonaceous refractory brick
Goncharova et al. Refractory materials for steel-making equipment lining
SU881075A1 (en) Refractory mass for monolithic lining
JPH07291747A (en) Heat insulating monolithic refractory
US2160924A (en) Refractory material
RU2148049C1 (en) Spinel-periclase-carbonic refractory material
US1324546A (en) Enoch t
Eromasov et al. Forecasting properties of facing construction ceramics on the base of industrial wastes
NO149175B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF ANTIBACTERY ACTIVE RIFAMYCINE P DERIVATIVES
SU865479A1 (en) Composition for making ceramic foundry cores
US2160923A (en) Refractory material
SU920046A1 (en) Charge for making heat-insulation refractory material
KR890004284B1 (en) Method for producing light weight pebbles
Popov et al. Synthesis of Wollastonite Ceramic Using Lime Production Calcium Containing Waste
SU667319A1 (en) Heat-insulation composition for siphon casting of metal
RU2096386C1 (en) Mixture for manufacturing refractory articles