SU903357A1 - Огнеупорна шихта - Google Patents

Description

(54) ОГНЕУПОРНАЯ ШИХТА

I

Изобретевде относитс  к высокотемпературным огнеупорным материалам и может быть использовано в металлургической промышленности , например дл  футеровки кристаллизаторов .

Известен огнеупорный материал, содержащий, вес.%: нитрид бора 50-95 и монофосфат алюмини  5-50 11.

Однако этот материал характеризуетс  недостаточной механической прочностью и низкой теплопроводаостью.

Известен материал, содержащий, вес.%: алюмофосфаТное св  зующее 5-20., окись алюмини  1-10 и нитрщ1 бора ост Ельное 2.

Однако такой огнеупорньй материал имеет недостаточно высокую рабочую тел тературу, низкие прочность и теплопроводность.

Наиболее близким техническим решепием к предлагаемому  вл етс  материал, содержа- ( ищи, вес.%: нитрид бора 30-70 и двуокись кремни  5Ю2 30-70 3.

Недостатками данного материала  вл ютс  низкий коэффициент термичеосого расширени , несмачнваемость жидким металлом, а также низка 

величина коэффициента теплопроводности, что при изготовлении из него кристаллизатора приводит к медленному затвердеванию непрерывного слитка и, как следствие, к резкому уменьшению скорости его выт гивани , ухудшающему качество поверхности слитка и снижающему производительность.

Цель изобретени  - авторегулируемость теплоотбора в кристаллизаторе, а также увеличение срока службы и механической прочнос10 та кристаллизатора.

Указанна  цепь достигаетс  тем, что огнеупорна  шихта, преимущественно дл футеровки кристаллизаторов, включающа  нитрид бора и двуокись кремни , дополдательно со15 держит медь при следующем соотношении. компонентов, вес.%:

Нитрид бора30-45

Двуокись кремни 25-50

Медь10-40

20

Claims (3)

1. Уменьшение содержани  меди ниже 10% приводит к снижению коэффициента теплопроводности материала, что при изготовлении из него кристаллизатора приводит к малой 390 скорости роста корки слитка, что сопровожда етс  ухудшением качества его поверхности ,н снижением производительности. Увеличение содержани  меди свыше 40% сопровождаетс  уменьшением прочностных свойств материала, что при изготовлении из него кристаллизатора приводит к износу последнего, искажению внутренней его полости, привод щему к браку заготовок по поверхностным трещинам. Предложенный огнеупорный материал обладает авторегулируемостью теплоотбора и состоит из нитрида бора, св занного окисью кремни , величина козффищ«ента линейного рас1Ш1реш1Я которого близка к нулю, и меди со рачительным коэффициентом линейного расширени . Под авторегулируемостью теплопроводности и, как следствие, теплоотбора, нонммаетс  изменение этих веливдн в нужном направлении с изменением температуры материала . В результате этого в предлагаемом материале теплопроводность увеличиваетс  с повышением температуры и соответственно понижаетс  с понижением температуры. Обеспечиваетс  это  вле1ше за счет того, что материал в виде сме«ж из указанных составл ющих приготавливаетс  при высокой темпе ратуре, когда имеетс  плотное прилегание частиц этих составл ющих, что соответствует максимальной теплопроводности материалу. При охлаждении материала до комнат1гой температуры частицы меди сжимздатс , в результате чего создаютс  газовые зазоры между медью и нитридом бора, св занного окисью кремнй , имеющего велитану коэффи 1шента линейного расширени  близкой к нулю , что приводит к резкому уменьшению эффективной теплопроводности , всего материала . Промежу1ОЧ1ше значени  температуры определ ют и промежуточные значени  теплопроводиостиТаким образом, при разливке гор чего металла теплопроводйость материала кристаллизатора и теплоотбор от металла увеличиваетс , при разливке металла с низкой температурой теплопроводность материала кристаллизатора понижаетс  и теплоотбор от металла снижаетс , обеспечива  его разливку полностью. При номинальной температуре разливаемого металла теплопроводность материала кристаллизатора устанавливаетс  проме-, жуточной относительно крайних значений. Авторегулируемость теплоотбора обеспечивает получение литого металла стабильно высокого качества, а применение известного материала, не обладающего способностью к авторегулированию теплоотбора, приводит к ухудшению качества металла, так как при .разливке гор чего металла получаютс  трещи|ны , а при разливке холодного металла ухудшаетс  поверхность заготовок из-за по влени  заворотов. Кроме того, в результате низкого коэффициента теплопроводн ости известного материала при обычных скорост х выт гиваЙ1Я заготовки металл выливаетс  под кристаллизатором , позтому необходимо снижение скорости выт гивани  по крайней мере в 2 раза, что соответственно снижает производительность . Технологи  получени  предлагаемого материала состоит в следующем. Порошок нитрида бора, меди и двуокиси кремни , смешивают в вибромельнице или шаровой мельнице. Готовуго шихту загрзокают в Г1йфитовую пресс-форму, которую нагревают в индукторе до 1100° С. По достижении температуры к пуансонам прикладывают удель ное давление 50 кг/см, затем медленно поднимают температуру до 1700-17 50° С и удельное давление до |50-200 кг/см. Выдержка при максимальных температурах и давле 1иИ 10-15 мин, после чего снижают температуру до 1500-1400° С, а затем снимают давление.. Результаты испытаний предлагаемого материала в сравнении с известным представлены в таблице. .5 Как видно из таблицы, теплопроводность кристаллизатора, вьтолненного из предлагаемой шихты, находитс  в пределах от 13-18 до 60-65 ккал/м -ч град, а вьшолиенного из известной существенно ниже и остаетс  пост  нной при изменении температуры, равной 12 ккал/м. ч-град. Кроме того, прочность кристаллизатора из предлагаемой шихты 1350-1500 кг/см из известной - 1300 кг/см. Срок службы кри таллизатора из предлагаемой шихты 80- ,70 тыс.т отлитого металла до полного его износа, из известной шихты в соответствии с несколько пониженной прочностью 50- 70 ТЫС.Т отлитой стали. Таким образом, использование предложенной огнеупорной шихты в кристаллизаторах позвол ет снизить процент поверхностных Дефектов на заготовках из стали, чугуна или металлов до 1% и увеличить срок службы и прочностные свойства кристаллизаторов. Формула изобретени  Огнеупорна  шихта, преимущественно дл  футеровки кртсталлизаторов, включающа  нитрид бора и двусжись кремни , отличающа с  тем, что, с целью авторегулируемости теплоотбора в кристаллизаторе , а также увега1чеш1Я срока службы и механической прочности кристаллизатора, она дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, вес.%: Нитрид бора30-45 Лруокись кремни 25-50 Медь10-40 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции N 2139550, кл. С 04 В 35/00, публик. 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР Я 658115 кл. С 04 В 35/58, 1977.
3. 3.Патент США № 32Ю614, кл. 106-39, опублик. 1966.