UA124020C2 - Fire-resistant plating for sliding nozzle, and method of manufacturing same - Google Patents
Fire-resistant plating for sliding nozzle, and method of manufacturing same Download PDFInfo
- Publication number
- UA124020C2 UA124020C2 UAA201904548A UAA201904548A UA124020C2 UA 124020 C2 UA124020 C2 UA 124020C2 UA A201904548 A UAA201904548 A UA A201904548A UA A201904548 A UAA201904548 A UA A201904548A UA 124020 C2 UA124020 C2 UA 124020C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- component
- refractory material
- content
- carbon
- metal
- Prior art date
Links
- 238000007747 plating Methods 0.000 title abstract 4
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 title abstract 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 69
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 69
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 69
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 88
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 48
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 32
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 23
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 18
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 18
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 10
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910000655 Killed steel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 40
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 40
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 39
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 27
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 18
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 16
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 16
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 8
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 8
- 229910000532 Deoxidized steel Inorganic materials 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 6
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 6
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000005220 Bischofia javanica Species 0.000 description 1
- 235000010893 Bischofia javanica Nutrition 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 244000153389 Diospyros oleifera Species 0.000 description 1
- 235000002256 Diospyros oleifera Nutrition 0.000 description 1
- 241000975394 Evechinus chloroticus Species 0.000 description 1
- 241000764773 Inna Species 0.000 description 1
- 101100237844 Mus musculus Mmp19 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000772415 Neovison vison Species 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 238000003991 Rietveld refinement Methods 0.000 description 1
- 241000159610 Roya <green alga> Species 0.000 description 1
- 244000299461 Theobroma cacao Species 0.000 description 1
- 235000009470 Theobroma cacao Nutrition 0.000 description 1
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010813 internal standard method Methods 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011860 particles by size Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/14—Closures
- B22D41/22—Closures sliding-gate type, i.e. having a fixed plate and a movable plate in sliding contact with each other for selective registry of their openings
- B22D41/28—Plates therefor
- B22D41/30—Manufacturing or repairing thereof
- B22D41/32—Manufacturing or repairing thereof characterised by the materials used therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/101—Refractories from grain sized mixtures
- C04B35/103—Refractories from grain sized mixtures containing non-oxide refractory materials, e.g. carbon
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
Description
ГАЛУЗЬ ВИНАХОДУFIELD OF THE INVENTION
00010001
Даний винахід належить до вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини (далі, також згадується як "пластина") для використання при керуванні відкриттям і закриттям, а також при регулюванні швидкості розливання в процесі випускання розплавленої сталі, зокрема розплавленої сталі, що має низьку концентрацію вільного кисню, з ємності, такої як ковш або проміжний ковш; в сталеплавильному процесі, і до способу отримання вогнетривкого матеріалу.The present invention relates to a refractory material for a sliding nozzle plate (hereinafter also referred to as "the plate") for use in controlling the opening and closing, as well as in controlling the pouring rate in the process of issuing molten steel, in particular molten steel having a low concentration of free oxygen , from a container such as a ladle or intermediate ladle; in the steelmaking process, and to the method of obtaining refractory material.
РІВЕНЬ ТЕХНІКИTECHNICAL LEVEL
ООО2ІOOO2I
Поверхневе викришування поверхні ковзання, що є одним з основних видів пошкоджень пластини, є явищем, коли структура поверхні ковзання, яка служить робочою поверхнею під час лиття, окрихчується, що призводить до появи вторинних явищ, таких як стирання, знос і розколювання. Вважається, що це поверхневе викришування обумовлене комплексним впливом декількох факторів, таких як хімічні фактори та фізичні фактори. Вважається, що окислення і зневуглецювання часто ініціюють поверхневе викришування, причому окислення викликається газофазним окисленням за рахунок кисню в атмосферному повітрі і рідкофазним окисленням за рахунок кисню в розплавленій сталі а зневуглецювання викликається десорбцією вуглецю в розплавлену сталь. Вважається також, що розплавлена сталь або компоненти розплавленої сталі, такі як включення і шлак, інфільтрують в, прилипають до або реагують зі структурою робочої поверхні, що окрихчується окисленням і зневуглецюванням, і далі отриманий інфільтрований або прилиплий шар викликає розколювання структури, що призводить до прискорення поверхневого викришування.Surface pitting of the sliding surface, which is one of the main types of plate damage, is a phenomenon where the structure of the sliding surface, which serves as the working surface during casting, is embrittled, resulting in secondary phenomena such as abrasion, wear and chipping. It is believed that this surface cracking is due to the complex effect of several factors, such as chemical factors and physical factors. Oxidation and decarburization are believed to often initiate surface embrittlement, with oxidation caused by gas-phase oxidation by oxygen in atmospheric air and liquid-phase oxidation by oxygen in molten steel, and decarburization caused by desorption of carbon into molten steel. It is also believed that molten steel or components of molten steel, such as inclusions and slag, infiltrate into, adhere to, or react with the structure of the work surface, which is embrittled by oxidation and decarburization, and then the resulting infiltrated or adhered layer causes spalling of the structure, resulting in acceleration surface cracking.
ІО0ОЗІIO0OZI
У той же час останнім часом з'явились дані про механізми окислення і зневуглецювання, відмінні від простого газофазного окислення, рідкофазного окислення за рахунок кисню в розплавленій сталі і зневуглецювання за рахунок десорбції вуглецю в розплавлену сталь.At the same time, data on oxidation and decarburization mechanisms other than simple gas-phase oxidation, liquid-phase oxidation due to oxygen in molten steel, and decarburization due to desorption of carbon into molten steel have recently appeared.
Наприклад, у наступному Непатентному Документі 1 описане випробування, в якому три типи сталі, що складаються з наднизьковуглецевої розкисленої АІ-єм сталі (концентрація вуглецю: 20 ррт), низьковуглецевої розкисленої АІ-єм сталі (концентрація вуглецю: 410 ррт) іFor example, the following Non-Patent Document 1 describes a test in which three types of steel consisting of ultra-low carbon AI-deoxidized steel (carbon concentration: 20 ppm), low-carbon AI-deoxidized steel (carbon concentration: 410 ppm) and
Зо ультранизьковуглецевої розкисленої 5і-єм сталі (концентрація вуглецю: 20 рріт) поміщали в електричну піч і піддавали реакції з простим зразком, що складається з тонкодисперсного порошку оксиду алюмінію і вуглецю, при температурних умовах 1560 С в атмосфері Аг із заміною на вакуум, а також здійснювали оцінку і розгляд міжфазної структури зразка. В результаті реакції з наднизьковуглецевою розкисленою АЇ сталлю (концентрація вуглецю: 20 рріт) було встановлено утворення окрихченого шару, що має товщину близько 200 мкм на робочій поверхні зразка, тобто вивільнення зерен вуглецю і А/2О3з. Аналогічно, в низьковуглецевій розкисленій АІ-єм сталі (концентрація вуглецю: 410 ррт), було встановлено утворення окрихченого шару, що має товщину близько 100 мкм, з якого вивільнились зерна вуглецю і АІгОзАЇ.From ultra-low-carbon deoxidized 5i-em steel (carbon concentration: 20 ppm) was placed in an electric furnace and subjected to a reaction with a simple sample consisting of a finely dispersed powder of aluminum oxide and carbon, at a temperature of 1560 C in an Ag atmosphere with vacuum replacement, as well as evaluated and examined the interphase structure of the sample. As a result of the reaction with ultra-low-carbon deoxidized AI steel (carbon concentration: 20 ppm), the formation of a crumbly layer with a thickness of about 200 μm on the working surface of the sample was established, that is, the release of carbon grains and A/2O3z. Similarly, in low-carbon AI-deoxidized steel (carbon concentration: 410 ppm), the formation of a crumbly layer with a thickness of about 100 microns was established, from which carbon grains and AIgOzAI were released.
Крім того, в наступному Непатентному Документі 2, після проведення операції розливання розплавленої сталі, такої як розкислена АІ-єм сталь, що має низьку концентрацію вільного кисню, спостерігалася ковзна поверхня пластини з метою з'ясування формування окрихченого шару, з якого вивільнились зерна вуглецю та А/2О3. 0004)In addition, in the following Non-Patent Document 2, after a molten steel pouring operation, such as AI deoxidized steel having a low concentration of free oxygen, the sliding surface of the plate was observed to find out the formation of a crumbly layer from which carbon grains were released and A/2O3. 0004)
Як зазначено вище, під час операції розливання розплавленої сталі, такої як розкислена АЇ1- єм сталь, що має низьку концентрацію вільного кисню, вважається, що окрихчений шар утворюється в частині поверхні ковзання пластини, що контактує з розплавленою сталлю або на поверхні пластини, що піддається впливу внутрішнього простору отвору (ця поверхня надалі буде називатися "робочою поверхнею" пластини), тим самим призводячи до появи явища поверхневого викришування. Проте детальний механізм, спосіб поліпшення та ін., для поверхневого викришування недостатньо вивчені.As stated above, during the pouring operation of molten steel, such as AI1-deoxidized steel having a low concentration of free oxygen, it is believed that the embrittlement layer is formed in the part of the sliding surface of the plate in contact with the molten steel or on the surface of the plate subjected to the influence of the inner space of the hole (this surface will be called the "working surface" of the plate in the future), thereby leading to the appearance of the phenomenon of surface cracking. However, the detailed mechanism, method of improvement, etc., for surface cracking have not been sufficiently studied.
СПИСОК ЦИТУВАНЬLIST OF CITATIONS
ІНЕПАТЕНТНІ ДОКУМЕНТИUNPATENT DOCUMENTS
ІО0О5ІIO0O5I
Непатентний Документ 1: Ргтосеедіпудб5 ої Ше 151 гоп апа 5іеє!ї Веїгасіойез Соттіевє,Non-Patent Document 1: Rgtoseedipudb5 oi She 151 gop apa 5iee!i Veigasioies Sottievje,
Мометрег" 21, 2013, р. 180 - р. 187.Mometreg" 21, 2013, p. 180 - p. 187.
Непатентний Документ 2: Ргосееєедіпуд5 ої Ше Згй гоп апа 5ієв! Веїгтасюпевз Соттійневє,Non-patent Document 2: Rgoseeeeedipud5 oi She Zgy gop apa 5iev! Veigtasupevz Sottiinevie,
Мометрег 26, 2015, р. 167 - р. 174.Mometreg 26, 2015, p. 167 - p. 174.
КОРОТКИЙ ОПИС СУТІ ВИНАХОДУBRIEF DESCRIPTION OF THE ESSENCE OF THE INVENTION
(510) ІТЕХНІЧНА ПРОБЛЕМА(510) TECHNICAL PROBLEM
ІО0Об)IO0Ob)
Технічна проблема, яка вирішується цим винаходом, полягає в тому, щоб забезпечити вогнетривкий матеріал для пластини, здатний дозволити поверхню ковзання пластини ставати менш схильною до поверхневого викришування під час операції розливання розплавленої сталі, такої як розкислена А1-єм сталь, і спосіб отримання вогнетривкого матеріалу для пластини.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a refractory material for the plate capable of allowing the sliding surface of the plate to become less prone to surface pitting during the pouring operation of molten steel, such as deoxidized A1 steel, and a method of obtaining the refractory material for the plate.
Крім того, технічна проблема, яка вирішується цим винаходом, полягає в тому, щоб забезпечити вогнетривкий матеріал для пластини, який є придатним для операції розливання розплавленої сталі, що має низьку концентрацію вільного кисню, і спосіб отримання вогнетривкого матеріалу для пластини. |Рішення технічної проблеми) 00071In addition, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a refractory material for the plate which is suitable for the pouring operation of molten steel having a low concentration of free oxygen, and a method for obtaining the refractory material for the plate. |Solving a technical problem) 00071
В результаті різноманітних досліджень винахідника механізму поверхневого викришування на поверхні ковзання під час операції розливання розплавленої сталі, такої, як розкислена АІ-єм сталь, зокрема розплавлена сталь, що має низьку концентрацію вільного кисню, було встановлено, що вищезгаданий окрихчений шар, з якого вивільнились зерна вуглецю та А/І2Оз, утворюється внаслідок окисно-відновної реакції між вуглецем і оксидом і т.д. у вогнетривкому матеріалі, і поверхневе викришування прискорюється при пошкодженні окрихченого шару.As a result of various studies by the inventor of the mechanism of surface cracking on the sliding surface during the pouring operation of molten steel, such as AI-deoxidized steel, in particular molten steel having a low concentration of free oxygen, it was found that the above-mentioned embrittlement layer from which the grains were released carbon and A/I2Oz, formed as a result of the redox reaction between carbon and oxide, etc. in the refractory material, and surface spalling is accelerated when the spalled layer is damaged.
ІО0О8)ІIO0O8)I
Більш конкретно, вуглець у вогнетривкому матеріалі окислюється киснем (0) в компонентіMore specifically, the carbon in the refractory is oxidized by the oxygen (0) in the component
АІ29Оз, компоненті 510», компоненті 2гО»5 і т.д., які Є Основними компонентами у вогнетривкому матеріалі, і стає газовою фазою в який і газу СО і вивільнюється, і тим самим викликаючи зневуглецювання. Крім того, компонент АЇ2Оз, компонент 5іО2, компонент 27О»2 і т. д. відновлюються вуглецем з утворенням газофазних частинок, таких, як АЇ газ, АІ2О газ, 510 газ, і карбідів, таких, як 2, 5іС і т.д. Вважається, що багато з утворюваних газофазних частинок переміщаються до робочої поверхні і десорбують в розплавлену сталь. Крім того, вважається, що частина 5іО газу утворює у вогнетривкій структурі 5іС і аналогічно утворюється 2гС, при цьому коли карбід утворюється з оксиду, його об'єм зменшується і утворюється багато порожнеч у вогнетривкій структурі, що прилягає до робочої поверхні, з утворенням окрихченого шару.AI29Oz, component 510", component 2gO"5, etc., which are the main components in the refractory material, and becomes a gas phase in which CO gas is released, thereby causing decarburization. In addition, the AI2Oz component, the 5iO2 component, the 27O»2 component, etc. are reduced by carbon with the formation of gas-phase particles such as AI gas, AI2O gas, 510 gas, and carbides such as 2, 5iC, etc. . It is believed that many of the gas-phase particles formed move to the working surface and desorb into the molten steel. In addition, it is believed that part of the 5iO gas forms 5iC in the refractory structure and similarly forms 2gC, while when the carbide is formed from the oxide, its volume decreases and many voids are formed in the refractory structure adjacent to the working surface, with the formation of a brittle layer .
ІО0О9ИО0О9
Зо Крім того, у внутрішньому отворі пластини під час лиття розплавленої сталі, коли ступінь відкриття внутрішнього отвору зменшується, тобто отвір звужується, генерується область, яка не заповнюється розплавленою сталлю. У цій області ступінь звуження стає більшим, ступінь зниження тиску стає більшим. Таким чином, як правило, час розливання буде збільшено. Також було виявлено, що в деяких випадках, порівняно з поверхнею ковзання нижньої частини пластини, поверхня ковзання верхньої частини пластини, яка піддається впливу такого зниження тиску на більш тривалий час, є більш шорсткою, оскільки в структурі, прилеглій до поверхні ковзання верхньої частини пластини, окрихчений шар, з якого вивільнились зерна вуглецю, А/2Оз і т.п., стає товщим, і глибина проникнення розплавленої сталі або подібного стає більшою.In addition, in the inner hole of the plate during molten steel casting, when the degree of opening of the inner hole decreases, that is, the hole narrows, an area is generated that is not filled with molten steel. In this area, the degree of narrowing becomes greater, the degree of pressure reduction becomes greater. Thus, as a rule, the pouring time will be increased. It was also found that in some cases, compared to the sliding surface of the lower part of the plate, the sliding surface of the upper part of the plate, which is exposed to such a pressure reduction for a longer time, is rougher, because in the structure adjacent to the sliding surface of the upper part of the plate, the crumbly layer, from which the grains of carbon, A/2Oz, etc., have been released, becomes thicker, and the depth of penetration of molten steel or the like becomes greater.
ІОО1ОІIOO1OI
Виходячи з цих фактів, автори винаходу виявили, що на формування описаного вище окрихченого шару або поверхневого викришування впливають температура, час і тиск у просторі внутрішнього отвору на додаток до концентрації кисню в розплавленій сталі. Потім автори винаходу виявили, що коли концентрація вільного кисню в розплавленій сталі становить 30 ррт або менше, чим вище температура, чим довше час і чим більша ступінь негативного тиску у просторі внутрішнього отвору, тим більша ступінь формування окрихченого шару або поверхневого викришування.Based on these facts, the authors of the invention found that the formation of the above-described embrittlement layer or surface cracking is influenced by temperature, time and pressure in the space of the inner hole in addition to the concentration of oxygen in the molten steel. Then the inventors discovered that when the concentration of free oxygen in molten steel is 30 ppm or less, the higher the temperature, the longer the time and the greater the degree of negative pressure in the space of the inner hole, the greater the degree of formation of a brittle layer or surface cracking.
ІО0О11ІИО0О11И
Більш конкретно, у вогнетривкій структурі навколо робочої поверхні, крім зерен АІ2Оз, також спостерігалося значне перетворення зернових агрегатів, таких як сировинний матеріал на основі АІ2Оз - 2102 та 72гО5-муліт, додані які сировинний матеріал з низьким тепловим розширенням. Також було встановлено, що це перетворення також має тенденцію бути більшим у верхній частині пластини, ніж у нижній частині пластини при регулюванні розливанням протягом тривалого часу. Далі було встановлено, що в сировині на основі АІ2Оз- 2тО» зерна 7гО:» у сировині перетворені на 2гС, тоді як у 7гОг2-муліті компонент 5іО: у мулітовій частині вивільняється, залишається тільки АІг2Оз, компонент 5іОг газифікується і мігрує до поверхневого шару частинки 7гО2-муліту, щоб існувати як 5ІіС. Крім того, було підтверджено, що не тільки компонент 5іОг2 в муллітовій частині, але й компонент АІ2Оз вивільняється в міру прогресування перетворень. Крім того, як і для зерен 270», було підтверджено, що зерна 2702 60 були перетворені на 2гС аналогічно зернам 2гО» в сировині АІ2Оз-2гО».More specifically, in the refractory structure around the working surface, in addition to AI2Oz grains, a significant transformation of grain aggregates was also observed, such as raw material based on AI2Oz - 2102 and 72gO5-mullite, which added raw material with low thermal expansion. It was also found that this transformation also tends to be larger in the upper part of the plate than in the lower part of the plate when regulated by pouring over a long time. Further, it was established that in raw material based on AI2Oz-2tO" grains of 7gO:" in the raw material are transformed into 2gS, while in 7gOg2-mulite the component 5iO: in the mullite part is released, only AIg2Oz remains, the 5iOg component is gasified and migrates to the surface layer of the particle of 7gO2-mullite to exist as 5IiS. In addition, it was confirmed that not only the 5iOg2 component in the mullite part, but also the AI2Oz component is released as transformations progress. In addition, as with the 270" grains, it was confirmed that the 2702 60 grains were converted to 2gS similarly to the 2gO" grains in the AI2Oz-2gO" raw material.
00120012
Всі ці явища обумовлені головним чином відновною дією вуглецю у вогнетривкій структурі, а в умовах негативного тиску реакція відновлення оксидних компонентів, таких як 5іО», 2гО», іAll these phenomena are caused mainly by the reducing action of carbon in the refractory structure, and under conditions of negative pressure, the reduction reaction of oxide components, such as 5iO", 2gO", and
АЇІ25Оз у вогнетривкій структурі для пластини, з вуглецем прогресує навіть більше.AIII25Oz in the refractory structure for the plate, with carbon it progresses even more.
ІОО1ЗІIOO1ZI
Ці механізми в основному можуть бути представлені реакціями, показаними наступними формулами від 1 до 5.These mechanisms can basically be represented by the reactions shown by the following formulas from 1 to 5.
ЗО» (т) ї- ЗС (т) -51С (т) 42С0О (г) Формула 1ZO" (t) i- ZS (t) -51С (t) 42С0О (g) Formula 1
ЗАЇ2Оз 27510» (т) 412С (т)-ЗА2Оз (т) т251С (т) 44С0О (г) 412С (т) Формула 2 21» (т) ї ЗС (т) х2гС (т) 42СО (г) Формула ЗЗАИ2Оз 27510" (t) 412С (t)-ЗА2Оз (t) t251С (t) 44СОО (g) 412С (t) Formula 2 21" (t) и ЗС (t) х2гС (t) 42СО (g) Formula Z
АІ2Оз (т) ж ЗС (т) -2АЇ (г) «ЗСО (г) Формула 4AI2Oz (t) and ZS (t) -2AI (g) "ZSO (g) Formula 4
АЇ2Оз (т) 12 (т) ХА2О (г) 42С0О (г) Формула 5AI2Oz (t) 12 (t) XA2O (g) 42С0О (g) Formula 5
ІОО141IOO141
В результаті розрахунку реакцій цих Формул 1-5 при температурі 1550 "С з використанням програмного забезпечення для термодинамічного розрахунку Расі Заде було встановлено, що реакції більш схильні до прогресування в умовах негативного тиску. Крім того, було виявлено, що реакції більш схильні до прогресування в порядку (1)2(2)2(3)2(4)-(5), а сировина для загального використання в згаданому вогнетривкому матеріалі для пластини схильна до перетворення в порядку муліт, 2гО2-муліт»АІ2Оз3з-27О2 »АІг2Оз. Далі, згідно з цим розрахунком, було виявлено, що хоча реакції відновлення (4) і (5) вуглецем АІг2Оз не прогресують при нормальному тиску 1 атм, у випадку, коли міститься невелика кількість компонента 510», реакція відбувається в дуже невеликій кількості від 1 атм. Це показує, що, коли міститься компонент іо», згадана вище реакція відновлення відбувається також на поверхні ковзання в області, яка стає атмосферним тиском або позитивним тиском під час розливання, щоб сформувати окрихчений шар, викликаючи поверхневе викришування. 0015)As a result of calculating the reactions of these Formulas 1-5 at a temperature of 1550 "C using Rasi Zade thermodynamic calculation software, it was established that the reactions are more prone to progress under conditions of negative pressure. In addition, it was found that the reactions are more prone to progress in of the order (1)2(2)2(3)2(4)-(5), and the raw material for general use in the mentioned refractory material for the plate is prone to transformation in the order of mullite, 2gO2-mullite»AI2Oz3z-27O2»AIg2Oz. Next , according to this calculation, it was found that although the reduction reactions (4) and (5) with carbon AIg2Oz do not progress at a normal pressure of 1 atm, in the case where a small amount of component 510 is present, the reaction occurs in a very small amount from 1 atm .This shows that when the io component is contained, the above-mentioned reduction reaction also occurs on the slip surface in the region that becomes atmospheric pressure or positive pressure during pouring to form a crumbly layer, causing surface cracking. 0015)
Виходячи з цих даних, вогнетривкий матеріал для ковзної соплової пластини за цим винаходом створений переважно на основі наступних умов.Based on these data, the refractory material for the sliding nozzle plate of the present invention is mainly created based on the following conditions.
Зо (1) Кількість вуглецевого компонента повинна бути мінімально необхідною. (2) Кількість компонента 5іО2 і кількість компонента 27О2 повинні бути мінімально необхідними. (3) Кількість металевого АЇ компонента повинна бути мінімально необхідною. (4) Вогнетривку структуру слід ущільнити.(1) The amount of the carbon component must be the minimum necessary. (2) The amount of the 5iO2 component and the amount of the 27O2 component must be the minimum required. (3) The amount of the metal AI component should be the minimum necessary. (4) The refractory structure should be compacted.
Тут вищезгаданий термін "мінімально необхідний" означає приблизно мінімальну відносну кількість/ступінь, необхідну з урахуванням балансу міцності, термостійкості, корозійної стійкості і т.д., після використання інших альтернативних засобів 0016)Here, the above term "minimum required" means approximately the minimum relative amount/degree required taking into account the balance of strength, heat resistance, corrosion resistance, etc., after using other alternative means 0016)
Крім того, вогнетривкий матеріал для ковзної соплової пластини за цим винаходом містить компонент Аї/2Оз, як основний компонент на додаток до компонента А/І«О4С.In addition, the refractory material for the sliding nozzle plate of the present invention contains the component Al/2Oz as a main component in addition to the component Al/I«O4C.
Компонент АІ2Оз, зокрема корунд, володіє необхідними властивостями найбільш збалансованим чином, такими, як корозійна стійкість, зносостійкість, термостійкість, властивість теплового розширення і т.п. Отже, вогнетривкий матеріал для ковзної соплової пластини за цим винаходом також містить корунд, як компонент А/2Оз, як основний компонент. 00171The AI2Oz component, in particular corundum, has the necessary properties in the most balanced way, such as corrosion resistance, wear resistance, heat resistance, thermal expansion properties, etc. Therefore, the refractory material for the sliding nozzle plate of the present invention also contains corundum as an A/2Oz component as a main component. 00171
З іншого боку, коли кількість вуглецевого компонента, описаного вище (1), зменшується, утворення окрихченого шару може бути стримане. Проте, термостійкість погіршується внаслідок збільшення модуля пружності або коефіцієнта теплового розширення, прогресу спікання при отриманні тепла під час лиття і т.д., а також із-за викришування країв пластини, радіальних тріщин, які також викликають погіршення довговічності. Крім того, коли кількість компонентаOn the other hand, when the amount of the carbon component described above (1) is reduced, the formation of a brittle layer can be restrained. However, the heat resistance deteriorates due to the increase in the modulus of elasticity or the coefficient of thermal expansion, the progress of sintering when receiving heat during casting, etc., as well as due to chipping of the edges of the plate, radial cracks, which also cause a deterioration in durability. Furthermore, when the amount of compn
ЗО» і кількість компонента 770», описаних вище (2), зменшується, утворення окрихченого шару може бути стримане, але потім знижується термостійкість і відбувається сколювання кромки пластини, виникають радіальні тріщини і т.д., що також призводить до погіршення довговічності. 0018)ZO" and the amount of component 770" described above (2) decreases, the formation of a brittle layer can be restrained, but then heat resistance decreases and chipping of the edge of the plate occurs, radial cracks appear, etc., which also leads to a deterioration in durability. 0018)
Отже, у цьому винаході термостійкість збільшується за рахунок вмісту компонента АІ404С у кількості від 15 до 45 мас. 956, який має менше теплове розширення, ніж корунд. КомпонентTherefore, in this invention, heat resistance increases due to the content of the AI404C component in the amount of 15 to 45 wt. 956, which has less thermal expansion than corundum. Component
АІ404С є основним компонентом композиції оксикарбіду алюмінію і має коефіцієнт теплового розширення близько 4х105/К, що становить приблизно половину від цього коефіцієнта корунда, і таким чином має високий ефект зменшення коефіцієнта теплового розширення. Крім того, компонент АІгО4С відновлюється при співіснуванні вуглецю, як показано в наступній формулі 6. 2А|1:04С (т) ж ЗС (т) - 2АЇІ2О:з (т) тАсСз (т) - 2С0 (т) Формула 6AI404C is the main component of aluminum oxycarbide composition and has a coefficient of thermal expansion of about 4x105/K, which is about half of this coefficient of corundum, and thus has a high effect of reducing the coefficient of thermal expansion. In addition, the component AIgO4C is restored in the presence of carbon, as shown in the following formula 6.
А за розрахунком при температурному стані 1550 "С за допомогою Расі 5абе було виявлено, що реакція цієї формули 6 відбувається навіть при 1 атм. 0019)And according to the calculation at a temperature of 1550 "С with the help of Rasi 5abe it was found that the reaction of this formula 6 occurs even at 1 atm. 0019)
З іншого боку, внаслідок дослідження структури навколо робочої поверхні після фактичного використання безлічі пластин, на які нанесена композиція оксикарбіду алюмінію, було встановлено, що невеликий перетворений шар, що має товщину близько декількох десятків мікрометрів, утворюються тільки навколо поверхні зерен оксикарбіду алюмінію і більш глибше структура залишається менш перетвореною. З цього було виявлено, що реакція, представлена наведеною вище Формулою 6, відбувається тільки в поверхневому шарі композиції оксикарбіду алюмінію на поверхні робочої поверхні. Далі, з наведеної вище Формули 6, вважається, що вищезгаданий перетворений шар складається з А/2Оз і АїІ«Сз, і обидва АїІ2Оз і АІ«Сз є більш стабільними, ніж 2» і 5іО» при співіснуванні вуглецю, і тому вони вважаються функціонуючими як захисний шар для композиції оксикарбіду алюмінію. З цього було виявлено, що композиція оксикарбіду алюмінію має більш високу стабільність у відновній атмосфері при високій температурі, ніж композиція на основі АІ2Оз3-2гО», 2гО2-муліту і композиція на основі А/203-510», і здатна зберігати властивість низького теплового розширення протягом тривалого часу, і, отже, утруднює окрихчування структури внаслідок прогресування перетворення самої композиції. 0020On the other hand, as a result of the study of the structure around the working surface after the actual use of many plates on which the aluminum oxycarbide composition was applied, it was established that a small transformed layer, which has a thickness of about several tens of micrometers, is formed only around the surface of the aluminum oxycarbide grains and a deeper structure remains less transformed. From this, it was found that the reaction represented by Formula 6 above occurs only in the surface layer of the aluminum oxycarbide composition on the surface of the work surface. Further, from the above Formula 6, it is believed that the above-mentioned converted layer consists of A/2O3 and AlI3C3, and both AlI2O3 and AlI3C3 are more stable than 2" and 5iO" in the coexistence of carbon, and therefore they are considered to be functional as a protective layer for aluminum oxycarbide composition. From this, it was found that the composition of aluminum oxycarbide has a higher stability in a reducing atmosphere at high temperature than the composition based on AI2Oz3-2gO", 2gO2-mullite and the composition based on A/203-510", and is able to retain the property of low thermal expansion for a long time, and therefore makes it difficult to embrittle the structure due to the progression of the transformation of the composition itself. 0020
Незважаючи на те, що металевий АЇ компонент в наведеній вище умові (3) в основному має ефект підвищення міцності шляхом окислення, він також має сильну відновну дію. Кількість металевого АЇ компонента повинна бути зведена до мінімуму, необхідного для інгібуванняDespite the fact that the metal AI component in the above condition (3) mainly has the effect of increasing strength by oxidation, it also has a strong reducing effect. The amount of metal AI component should be reduced to the minimum required for inhibition
Зо реакції, переважно такої, як надмірне окислення, для стримання погіршення термостійкості і для стримання утворення окрихченого шару за рахунок відновлення оксиду. 00211From a reaction, preferably such as excessive oxidation, to prevent the deterioration of heat resistance and to prevent the formation of a brittle layer due to the reduction of the oxide. 00211
Вищезгадані механізми (реакції) проходять через пори у вогнетривкому матеріалі, а отже, збільшуючи щільність вогнетривкої структури, сприяють стриманню утворення окрихченого шару або поверхневого викришування. Однак пори необхідні певною мірою і не можуть бути повністю виключені з точки зору виробництва, оскільки пори також є відповідальними за функції пом'якшення теплового і механічного напруження вогнетривкої структури. Отже, ущільнення вогнетривкої структури в наведеній вище умові (4) необхідно скорегувати з точки зору збалансування з термостійкістю. 0022The above-mentioned mechanisms (reactions) pass through the pores in the refractory material, and therefore, increasing the density of the refractory structure, contribute to restraining the formation of a brittle layer or surface cracking. However, the pores are necessary to a certain extent and cannot be completely excluded from the production point of view, since the pores are also responsible for the functions of softening the thermal and mechanical stress of the refractory structure. Therefore, the sealing of the refractory structure in the above condition (4) must be adjusted from the point of view of balancing with heat resistance. 0022
Широко поширеною є практика просочення дьогтем, пеком або термореактивною смолою для доповнення джерелом вуглецю і виконання ущільнення. Однак вуглець, що додається до вогнетривкої структури таким чином, є активним, і присутній надлишок вуглецю, що, таким чином, прискорює утворення окрихченого шару. Крім того, стосовно такого ущільнення, воно може бути реалізоване іншими засобами, і, таким чином, у цьому винаході бажано обійтись без такої стадії просочення.The practice of impregnation with tar, pitch or thermosetting resin to supplement the carbon source and perform sealing is widespread. However, the carbon added to the refractory structure in this way is active and an excess of carbon is present, thus accelerating the formation of a brittle layer. In addition, with regard to such sealing, it can be implemented by other means, and thus, in this invention, it is desirable to dispense with such an impregnation step.
ІОО23ІIOO23I
Виходячи з вищевикладених висновків, даний винахід являє собою вогнетривкий матеріал для ковзної соплової пластини а і спосіб отримання вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини в наступних пунктах 1-6. 1. Вогнетривкий матеріал для ковзної соплової пластини для використання при литті сталі, при цьому вогнетривкий матеріал містить компонент А/І«04С, у кількості від 15 до 45 мас. 95, вільний вуглецевий компонент у кількості від 2,0 до 4,5 мас. 95, 5іО» компонент у кількості від 0,5 до 4,0 мас. 95, а також металевий АЇ компонент у кількості 1,0 мас. 95 або менше (включаючи нуль), при цьому залишок включає компонент А/2Оз, як основний компонент, причому вогнетривкий матеріал включає поверхню, що служить поверхнею ковзання, і має газопроникність 40х10!7 мг або менше, яку виміряно для згаданого вогнетривкого матеріалу, включаючи згадану поверхню, і в напрямку, перпендикулярному згаданій поверхні, та відкриту пористість 11,0, 96 або менше.Based on the above conclusions, this invention is a refractory material for a sliding nozzle plate and a method of obtaining a refractory material for a sliding nozzle plate in the following points 1-6. 1. Refractory material for a sliding nozzle plate for use in steel casting, while the refractory material contains the component A/I«04C, in an amount from 15 to 45 wt. 95, a free carbon component in the amount of 2.0 to 4.5 wt. 95, 5iO" component in the amount from 0.5 to 4.0 wt. 95, as well as the metal AI component in the amount of 1.0 wt. 95 or less (including zero), the remainder comprising A/2Oz component as a major component, the refractory material comprising a sliding surface and having a gas permeability of 40x10!7 mg or less as measured for said refractory material, including said surface, and in a direction perpendicular to said surface, and an open porosity of 11.0, 96 or less.
2. Вогнетривкий матеріал за п. 1, причому газопроникність становить від 5х10-7 до 40х1077 мг, а відкрита пористість становить від 8,0 до 11,0 95. 3. Вогнетривкий матеріал за п. 1 або п. 2, який має коефіцієнт теплового розширення від 0,5 до 0,6 95, виміряний в неокислювальній атмосфері при 1000 "С, і міцність на вигин від 15 до 402. The refractory material according to item 1, and the gas permeability is from 5x10-7 to 40x1077 mg, and the open porosity is from 8.0 to 11.0 95. 3. The refractory material according to item 1 or item 2, which has a coefficient thermal expansion from 0.5 to 0.6 95, measured in a non-oxidizing atmosphere at 1000 "C, and bending strength from 15 to 40
МПа, виміряну при кімнатній температурі. 4. Вогнетривкий матеріал за будь-яким із пп.1-3, в якому сталь має концентрацію вільного кисню 30 ррт або менше, виміряну в розплавленому стані сталі під час лиття. 5. Спосіб отримання вогнетривкого матеріалу за будь-яким із пп.1-4, причому спосіб включає етапи: формування суміші, що містить металевий АЇ або АІ-вмісний сплав, де загальна кількість металевого АЇ компонента в металевому АЇ або АІ-вмісному сплаві становить 2,0-10,0 мас. 9б; і піддавання суміші тепловій обробці в неокислювальній атмосфері при 1000 "С або більше для регулювання вмісту металевого АІ компонента у вогнетривкому матеріалі в межах 1,0 мас. 95 або менше (включаючи нуль). 6. Спосіб за п. 5, який здійснюють без стадії просочення вогнетривкого матеріалу дьогтем, пеком або термореактивною смолою. 00241MPa, measured at room temperature. 4. The refractory material according to any one of paragraphs 1-3, in which the steel has a free oxygen concentration of 30 ppm or less, measured in the molten state of the steel during casting. 5. The method of obtaining a refractory material according to any of paragraphs 1-4, and the method includes the steps of: forming a mixture containing metal AI or AI-containing alloy, where the total amount of metal AI component in metal AI or AI-containing alloy is 2.0-10.0 wt. 9b; and subjecting the mixture to heat treatment in a non-oxidizing atmosphere at 1000 "С or more to adjust the content of the metal AI component in the refractory material within 1.0 wt. 95 or less (including zero). 6. The method according to item 5, which is carried out without a stage impregnation of refractory material with tar, pitch or thermosetting resin. 00241
У цьому винаході термін "вільний кисень в розплавленій сталі" означає розчинений кисень в розплавленій сталі і не включає кисень, що міститься у включеннях в розплавленій сталі, присутніх у формі оксиду. Також, у цьому винаході термін "вільний вуглецевий компонент" означає вуглецевий компонент, який присутній окремо і виключає вуглецеві компоненти, , присутні у вигляді сполуки з іншими елементами, незалежно від кристалічності, форми і т.д.In this invention, the term "free oxygen in molten steel" means dissolved oxygen in molten steel and does not include oxygen contained in inclusions in molten steel present in the form of oxide. Also, in this invention, the term "free carbon component" means a carbon component that is present alone and excludes carbon components that are present in the form of a compound with other elements, regardless of crystallinity, shape, etc.
ІТЕХНІЧНИЙ ЕФЕКТ ВИНАХОДУ) (0025)TECHNICAL EFFECT OF THE INVENTION) (0025)
Даний винахід дозволяє значно зменшити поверхневе викришування на поверхні ковзання ковзної соплової пластини при литті сталі, такої як розкислена АІ-єм сталь, особливо навіть тоді, коли ступінь відкриття невелика і ступінь дроселювання є великою, або при довготривалому литті. Це дає можливість отримати стабільну високу довговічність.The present invention makes it possible to significantly reduce surface scratches on the sliding surface of the sliding nozzle plate when casting steel, such as deoxidized AI steel, especially even when the degree of opening is small and the degree of throttling is large, or during long-term casting. This makes it possible to obtain stable high durability.
Зокрема, при литті сталей, що мають концентрацію вільного кисню в розплавленій сталі 30In particular, when casting steels with a concentration of free oxygen in the molten steel of 30
Зо ррт або менше, при литті яких до цього часу має місце тенденція до значних пошкоджень, даний винахід може значно зменшити поверхневе викришування на поверхні ковзання ковзної соплової пластини. Це дає можливість отримати стабільну високу довговічність.Of pprt or less, which has hitherto been prone to significant damage when casting, the present invention can significantly reduce surface pitting on the sliding surface of the sliding nozzle plate. This makes it possible to obtain stable high durability.
ОПИС ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДУDESCRIPTION OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION
(оО26)(oO26)
Вогнетривкий матеріал для пластини за цим винаходом містить компонент А/«04С у кількості від 15 до 45 мас. 95. Якщо вміст компонента АІ204С менше 15 мас. 95, вогнетривкий матеріал має низький ефект зниження коефіцієнта теплового розширення і має недостатню термостійкість. Якщо вміст компонента АІ404С перевищує 45 маб. 9о, то величина теплового розширення вогнетривкого матеріалу для пластини стає відносно меншою, ніж величина теплового розширення металевої смуги, що прилягає до зовнішньої периферії вогнетривкого матеріалу, що призводить до зменшення в силі зв'язування вогнетривкого матеріалу для пластини, і як наслідок можуть виникати чи поширюватись тріщини. Крім того, внаслідок зміщення металевої смуги, і особливо під час повторного використання пластини, можуть виникнути проблеми з погіршенням працездатності і безпеки при використанні, такі, як наприклад від'єднання пластини. (00271The refractory material for the plate according to this invention contains the component A/«04C in an amount from 15 to 45 wt. 95. If the content of the AI204C component is less than 15 wt. 95, the refractory material has a low effect of reducing the coefficient of thermal expansion and has insufficient heat resistance. If the content of the AI404C component exceeds 45 mab. 9o, then the amount of thermal expansion of the refractory material for the plate becomes relatively smaller than the amount of thermal expansion of the metal strip adjacent to the outer periphery of the refractory material, which leads to a decrease in the binding force of the refractory material for the plate, and as a result, may occur or spread cracks In addition, due to the displacement of the metal strip, and especially during the repeated use of the plate, there may be problems with the deterioration of performance and safety during use, such as, for example, disconnection of the plate. (00271
Вогнетривкий матеріал для пластини за цим винаходом містить вільний вуглецевий компонент у кількості від 2,0 до 4,5 мас. 95. Якщо вміст вільного вуглецевого компонента становить менше 2,0 мас. 956, вогнетривкий матеріал легко змочується оксидами, такими як шлак, так що оксидні включення і шлаки в розплавленій сталі з більшою ймовірністю прилипають і проникають в робочу поверхню пластини і полегшують поверхневе викришування.The refractory material for the plate according to the present invention contains a free carbon component in an amount of 2.0 to 4.5 wt. 95. If the content of the free carbon component is less than 2.0 wt. 956, the refractory is easily wetted by oxides such as slag, so that oxide inclusions and slags in the molten steel are more likely to adhere to and penetrate the working surface of the plate and facilitate surface embrittlement.
Крім того, погіршується ефект стримання спікання між оксидами, що перешкоджає зниженню або збільшенню модуля пружності, так що термостійкість погіршується і ймовірність виникнення та поширення тріщин підвищується. Якщо вміст вільного вуглецевого компонента перевищує 4,5 мас. до, окрихчення структури прискорюється вивільненням вуглецю внаслідок окислення в частині, що піддається впливу зовнішнього повітря. Крім того, згідно з наведеними вище формулами від 1 до 5, оксиди, що утворюють вогнетривкий матеріал, також вивільняються разом з вуглецем у вогнетривкій структурі. Як результат, крихкість структури буде з більшою ймовірністю прогресувати і буде полегшуватись поверхневе викришування. (510) (оО28)In addition, the effect of restraining sintering between oxides deteriorates, which prevents the reduction or increase of the modulus of elasticity, so that the heat resistance deteriorates and the probability of the appearance and propagation of cracks increases. If the content of the free carbon component exceeds 4.5 wt. to, embrittlement of the structure is accelerated by the release of carbon due to oxidation in the part exposed to the outside air. In addition, according to the formulas 1 to 5 above, the oxides forming the refractory material are also released together with the carbon in the refractory structure. As a result, structural fragility will be more likely to progress and surface spalling will be facilitated. (510) (оО28)
Вогнетривкий матеріал для пластини за цим винаходом містить компонент 51іО» у кількості 0,5-4,0 мас. 95. Компонент 5іО» сприяє поліпшенню вогнетривкої міцності та ущільненню структури в залежності від його вихідного матеріалу або його форми існування. Крім того, хоча металевий А! компонент сприяє поліпшенню корозійної стійкості і стійкості до окислення, ущільнення структури, він генерує АїЇІ«Сз за рахунок отримання тепла, зокрема, під час лиття, і в результаті АІгСз гідрати в деяких випадках руйнують структуру. Для стримання гідратації АІгСз ефективним є компонент 5іО». Для стримання гідратації АІ«Сз необхідно, щоб компонент 5102 містився у кількості 0,5 мас. 95 або більше, і якщо вміст менше 0,5 мас. 95, то неможливо досягти достатнього стримуючого гідратацію ефекту. З іншого боку, як показано в Формулах 1 і 2, компонент 5іО2 частково реагує з вуглецем при високотемпературних умовах і осаджується як 5ІіС та вивільняється як 510 (г). Проте утворення 5іС супроводжується зменшенням об'єму, і тому це є також одним з факторів, що погіршують структуру. Крім того, як описано вище, згідно з розрахунком, використовуючи ГРасі Заде, хоча реакції відновлення, показані у формулах (4) і (5), вуглецем АЇ2Оз не протікають при 1 атм., що є нормальним тиском, у випадку, коли міститься невелика кількість компонента 510», реакція відбувається в дуже невеликій кількості від 1 атм.The refractory material for the plate according to this invention contains the component 51iO" in the amount of 0.5-4.0 wt. 95. Component 5iO" contributes to the improvement of refractory strength and compaction of the structure, depending on its source material or its form of existence. Also, although the metallic A! the component contributes to the improvement of corrosion resistance and resistance to oxidation, compaction of the structure, it generates AIgSz due to obtaining heat, in particular, during casting, and as a result AIgSz hydrates in some cases destroy the structure. The 5iO component is effective for keeping AIgSz hydrated." To prevent the hydration of AI"Cz, it is necessary that component 5102 be contained in an amount of 0.5 wt. 95 or more, and if the content is less than 0.5 wt. 95, it is impossible to achieve a sufficient hydration restraining effect. On the other hand, as shown in Formulas 1 and 2, the 5iO2 component partially reacts with carbon under high temperature conditions and precipitates as 5IiC and is released as 510 (g). However, the formation of 5iC is accompanied by a decrease in volume, and therefore it is also one of the factors that deteriorate the structure. In addition, as described above, according to the calculation using Gracy Zadeh, although the reduction reactions shown in formulas (4) and (5) with carbon AI2Oz do not proceed at 1 atm., which is the normal pressure, in the case where a small the amount of the component is 510", the reaction occurs in a very small amount from 1 atm.
Реакція відновлення АІ2Оз є одним з факторів, що полегшує окрихчування вогнетривкої структури. Для стримання погіршення структури внаслідок реакції відновлення або вивільнення компонента 5іО2 і компонента АІ2Оз вміст компонента 5іОг має становити 4,0 мас. 95 або менше.The AI2Oz reduction reaction is one of the factors that facilitates the embrittlement of the refractory structure. To prevent deterioration of the structure as a result of the reduction reaction or release of the 5iO2 component and the AI2Oz component, the content of the 5iOg component should be 4.0 wt. 95 or less.
ІоО29IoO29
У вогнетривкому матеріалі для пластини за цим винаходом вміст металевого АЇ компонента встановлюють 1,0 мас. 95 або менше (включаючи нуль). Якщо вміст металевого А! компонента становить 1,0 мас. 96 або менше, вогнетривкий матеріал сприяє стриманню окислення вільного вуглецевого компонента або компонента АІ«0:С у вогнетривкій структурі, поліпшенню корозійної стійкості, ущільненню вогнетривкої структури і т.д. без значної зміни вогнетривкої структури внаслідок отримання тепла в процесі використання. Однак, якщо вміст металевого АЇ компонента перевищує 1,0 мас. 95, то важко забезпечити стабільність вогнетривкої структури в залежності від часу лиття, виду сталі, кількості застосувань і т.д. і швидше викликається погіршення довговічності.In the refractory material for the plate according to this invention, the content of the metal AI component is set at 1.0 wt. 95 or less (including zero). If the content of metal A! component is 1.0 wt. 96 or less, the refractory material contributes to the inhibition of oxidation of the free carbon component or the AI«0:C component in the refractory structure, improvement of corrosion resistance, compaction of the refractory structure, etc. without a significant change in the refractory structure due to heat generation during use. However, if the content of the metal AI component exceeds 1.0 wt. 95, it is difficult to ensure the stability of the refractory structure depending on the casting time, the type of steel, the number of applications, etc. and deterioration of durability is caused more quickly.
Коо) ІООЗОЇCo., Ltd.) IOOZOI
Залишок вогнетривкого матеріалу для пластини за цим винаходом, крім інших вищезгаданих компонентів, складається в основному з компонента АІ2Оз у вигляді корунду. Це пояснюється тим, що АЇ2Оз у вигляді корунду має температуру плавлення 2060 "С, що є чудово для теплостійкості, і має відмінну корозійну стійкість по відношенню до сторонніх компонентів, таких як Гео. Крім того, з метою запобігання окислення, на додаток до компонента АІ2Оз залишок може містити карбідні компоненти, такі як невеликі кількості 5іС, ВаС, АїЇ«Сз і т.д., нітридні компоненти, такі як бізМи, ВМ, АЇМ і т.д. і металевий компонент, такий як металевий 5і, Ма в АЇ!- сплаві і т.д. Ці компоненти також погіршують щільність вогнетривкої структури, корозійну стійкість і т.д., внаслідок окислення, перетворень і т.д., так що загальна їх кількість становить переважно приблизно 7,0 мас: 95 або менше. 0091)The rest of the refractory material for the plate according to the present invention, in addition to the other components mentioned above, consists mainly of the component AI2Oz in the form of corundum. This is because Al2Oz in the form of corundum has a melting point of 2060 "C, which is excellent for heat resistance, and has excellent corrosion resistance to foreign components such as Geo. In addition, in order to prevent oxidation, in addition to the Al2Oz component the residue may contain carbide components such as small amounts of 5iC, BaC, AlYi, Cz, etc., nitride components such as bisMy, VM, AIM, etc. and a metallic component such as metallic 5i, Ma in AI !- alloys, etc. These components also deteriorate the density of the refractory structure, corrosion resistance, etc., due to oxidation, transformations, etc., so that their total amount is preferably about 7.0 wt: 95 or less .0091)
У вогнетривкому матеріалі для пластини за даним винаходом щільність структури є важливим фактором, а також визначення компонентів, як описано вище. Зокрема, важливо, щоб структура сторони поверхні ковзання пластини, особливо частина, що служить робочою поверхнею, яка знаходиться на стороні високої температури і легко піддається впливу сторонніх компонентів і має велику ступінь перетворень, таких як реакція відновлення, була щільною.In the refractory material for the plate of the present invention, the density of the structure is an important factor, as well as the determination of the components as described above. In particular, it is important that the structure of the sliding surface side of the plate, especially the part serving as the working surface, which is on the high temperature side and is easily affected by foreign components and has a large degree of transformations such as reduction reaction, is dense.
Цю щільність можна оцінити або визначити за допомогою газопроникності, виміряної для згаданого вогнетривкого матеріалу, включаючи поверхню, що служить поверхнею ковзання, і в напрямку, перпендикулярному згаданій поверхні, і відкритою пористістю. Таким чином, необхідно, щоб вогнетривкий матеріал для пластини за цим винаходом включав поверхню, що слугує як поверхня ковзання, і мав газопроникність 40х10-77 ме або менше, яку виміряно для згаданого вогнетривкого матеріалу, включаючи згадану поверхню і у напрямку, перпендикулярному згаданій поверхні, і відкриту пористість 11,095 або менше. Якщо газопроникність перевищує 40х1077 м? або якщо відкрита пористість перевищує 11,0 95, розкладений газ всередині вогнетривкого матеріалу легко мігрує, подальша інфільтрація стороннього компонента легко прогресує, так що погіршення структури вогнетривкого матеріалу і пошкодження поверхні ковзання (поверхневе викришування) прискорюються. Однак, якщо вогнетривка структура надмірно ущільнена, існує можливість того, що модуль пружності буде підвищуватися і термостійкість буде погіршуватися, так що, переважно, нижнє граничне значення газопроникності становить 5х10-17 ме, а нижня гранична величина відкритої пористості становить 8,0 95.This density can be estimated or determined by gas permeability measured for said refractory material, including the surface serving as a sliding surface and in a direction perpendicular to said surface, and open porosity. Therefore, it is necessary that the refractory material for the plate of the present invention includes a surface serving as a sliding surface and has a gas permeability of 40x10-77 me or less as measured for said refractory material including said surface and in a direction perpendicular to said surface, and an open porosity of 11.095 or less. If gas permeability exceeds 40x1077 m? or if the open porosity exceeds 11.0 95, the decomposed gas inside the refractory material easily migrates, the further infiltration of the foreign component easily progresses, so that the deterioration of the structure of the refractory material and damage to the sliding surface (surface cracking) are accelerated. However, if the refractory structure is excessively compacted, there is a possibility that the modulus of elasticity will increase and the heat resistance will deteriorate, so that, preferably, the lower limit of gas permeability is 5x10-17 me, and the lower limit of open porosity is 8.0 95.
І0ОоЗ2ІI0OoZ2I
Переважно, вогнетривкий матеріал для пластини за цим винаходом має коефіцієнт теплового розширення від 0,5 до 0,6 95, виміряний в неокислювальній атмосфері при 1000 "С.Preferably, the refractory material for the plate of the present invention has a coefficient of thermal expansion of 0.5 to 0.6 95, measured in a non-oxidizing atmosphere at 1000 "C.
Вогнетривкий матеріал для ковзної соплової пластини повинен бути термостійким, оскільки через його внутрішній отвір проходить високотемпературна розплавлена сталь. Зокрема, коли вогнетривкий матеріал для ковзної соплової пластини встановлений в ковзний сопловий пристрій і використовується в умовах обмеження за допомогою штовхаючого металевого елемента і т.д., щоб зменшити теплові напруження, що утворюються під час лиття, важливо зменшити коефіцієнт теплового розширення вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини. Як правило, чим більша форма пластини, тим більшою є ймовірність руйнування внаслідок теплового напруження. Однак, з досліджень пластини, що має загалом найбільшу використовувану натепер форму встановлено, що якщо коефіцієнт теплового розширення при 1000 "С становить близько 0,6 95 або менше, то уникають значного руйнування. З іншого боку, якщо величина теплового розширення вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини під час лиття є занадто малою, стримувальна сила металевої смуги у зовнішньому круговому напрямку пластини зменшується, а коли вона менше, ніж величина теплового розширення металевої смуги, то стримувальна сила зникає. Потім у вогнетривкому матеріалі для ковзної соплової пластини можуть виникнути проблеми, наприклад, можливе виникнення тріщин, або можливе поширення тріщин, і при від'єднанні пластини після лиття металева смуга сильно зміщується і операція розбирання стає важкою. З цих причин коефіцієнт теплового розширення при 1000 "С переважно становить приблизно 0,5 95 або більше.The refractory material for the sliding nozzle plate must be heat-resistant because high-temperature molten steel passes through its inner hole. In particular, when the refractory material for the sliding nozzle plate is installed in the sliding nozzle device and is used under the conditions of restriction by means of a pushing metal member, etc., in order to reduce the thermal stresses generated during casting, it is important to reduce the coefficient of thermal expansion of the refractory material for the sliding nozzle nozzle plate. As a rule, the larger the shape of the plate, the greater the probability of failure due to thermal stress. However, from studies of the plate, which generally has the largest shape used so far, it was found that if the coefficient of thermal expansion at 1000 "C is about 0.695 or less, then significant destruction is avoided. On the other hand, if the amount of thermal expansion of the refractory material for the sliding of the nozzle plate during casting is too small, the restraining force of the metal strip in the outer circular direction of the plate decreases, and when it is less than the amount of thermal expansion of the metal strip, the restraining force disappears. Then there may be problems in the refractory material for the sliding nozzle plate, such as , cracks may occur, or cracks may spread, and when the plate is detached after casting, the metal strip is greatly displaced and the disassembly operation becomes difficult. For these reasons, the coefficient of thermal expansion at 1000 "C is preferably about 0.5 95 or more.
І0ОЗЗІI0OZZI
Переважно, вогнетривкий матеріал для пластини за цим винаходом має міцність на вигин від 15 до 40 МПа, виміряну при кімнатній температурі. Вогнетривкий матеріал для ковзної соплової пластини встановлюється в ковзний сопловий пристрій, і фіксується за допомогою прикладання поверхневого тиску в напрямку товщини, а також фіксується за допомогою утримувального обладнання, і т.д., по периферії. Коли механічна міцність вогнетривкогоPreferably, the refractory material for the plate of the present invention has a flexural strength of 15 to 40 MPa measured at room temperature. The refractory material for the sliding nozzle plate is installed in the sliding nozzle device, and is fixed by applying surface pressure in the thickness direction, and is also fixed by means of holding equipment, etc., on the periphery. When the mechanical strength of the refractory
Зо матеріалу для ковзної соплової пластини, зафіксованої таким чином, є низькою, руйнування викликається стримувальною силою. Якщо міцність на вигин вогнетривкого матеріалу для пластини за цим винаходом, виміряну при кімнатній температурі, менша 15 МПа, автори з досвіду виявили, що тріщини можуть виникати під час установки або фіксації в ковзному сопловому пристрої, або в момент навантаження на поверхню тиску. Отже, міцність на вигин при кімнатній температурі переважно становить 15 МПа або більше. З іншого боку, якщо міцність на вигин при звичайній температурі зростає, модуль пружності також зростає, що є фактором погіршення термостійкості. Якщо міцність на вигин вогнетривкого матеріалу для пластини за цим винаходом, виміряна при кімнатній температурі, перевищує 45 МПа, автори винаходу з досвіду виявили, що модуль пружності, ймовірно, буде надмірно високим і, можливо, будуть виникати тріщини внаслідок теплового удару. Отже, міцність на вигин при кімнатній температурі переважно становить від 15 до 40 МПа.Of the material for the sliding nozzle plate fixed in this way is low, the failure is caused by the restraining force. If the flexural strength of the refractory material for the plate of the present invention, measured at room temperature, is less than 15 MPa, the authors have found from experience that cracks may occur during installation or fixation in the sliding nozzle device, or when the pressure surface is loaded. Therefore, the flexural strength at room temperature is preferably 15 MPa or more. On the other hand, if the flexural strength at ordinary temperature increases, the modulus of elasticity also increases, which is a factor in the deterioration of heat resistance. If the flexural strength of the refractory material for the plate of the present invention, measured at room temperature, exceeds 45 MPa, the inventors have found from experience that the modulus of elasticity is likely to be excessively high and cracks may occur due to thermal shock. Therefore, the bending strength at room temperature is preferably from 15 to 40 MPa.
ІООЗАIOOZA
Спосіб отримання вогнетривкого матеріалу для пластини за цим винаходом буде описаний нижче.The method of obtaining the refractory material for the plate according to the present invention will be described below.
І0ОЗ5ІI0OZ5I
Як правило, вогнетривкий матеріал для ковзної соплової пластини може бути виготовлений способом виробництва, що включає наступні етапи. (А) Задану кількість сировинних матеріалів кожного компонента вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини поєднують і змішують, щоб отримати суміш сировинних матеріалів. (В) Добавляють і замішують в суміш сировинних матеріалів смолу, яка утворює вуглецевий зв'язок після термічної обробки і може бути використана як регулятора вологого стану суміші під час формування і далі, якщо необхідно, розчинник і т.д., для отримання суміші. (С) Суміш піддають формуванню під тиском за будь-яким способом і будь-яким тиском для отримання сформованого виробу із суміші. (6) Сформований виріб піддають сушінню та термічній обробці (перепал) в неокислювальній атмосфері. (Е) При необхідності виконують полірування, намотування металевої стрічки тощо.As a general rule, the refractory material for the sliding nozzle plate can be produced by a production method that includes the following steps. (A) The specified amount of raw materials of each component of the refractory material for the sliding nozzle plate are combined and mixed to obtain a mixture of raw materials. (B) A resin is added and mixed into the mixture of raw materials, which forms a carbon bond after heat treatment and can be used as a regulator of the wet state of the mixture during molding and further, if necessary, a solvent, etc., to obtain the mixture. (C) The mixture is subjected to molding under pressure by any method and at any pressure to obtain a molded product from the mixture. (6) The formed product is subjected to drying and heat treatment (firing) in a non-oxidizing atmosphere. (E) If necessary, perform polishing, winding of metal tape, etc.
І0ОЗ6)I0OZ6)
У такому загальному способі отримання вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини спосіб отримання вогнетривкого матеріалу для пластини за цим винаходом характеризується тим, що включає етапи: встановлення вмісту металевого АЇ компонента в суміші у кількості 2,0-10,0 мас. 95; формування суміші; і піддавання суміші тепловій обробці в неокислювальній атмосфері при 1000 "С або більше для отримання вогнетривкого матеріалу, в якому вміст металевого АЇ компонента становить 1,0 мас. 96 або менше (включаючи нуль).In such a general method of obtaining a refractory material for a sliding nozzle plate, the method of obtaining a refractory material for a plate according to this invention is characterized by the fact that it includes the steps: setting the content of the metal AI component in the mixture in the amount of 2.0-10.0 wt. 95; formation of the mixture; and subjecting the mixture to heat treatment in a non-oxidizing atmosphere at 1000 "С or more to obtain a refractory material in which the content of the metal AI component is 1.0 wt. 96 or less (including zero).
І0ОЗ7ІI0OZ7I
Якщо вміст металевого АЇ компонента в суміші менше 2,0 мас. 95, то не може бути отримана ущільнена структура після термообробки. Іншими словами, якщо виріб, сформований із суміші, що містить металевий АЇ компонент у кількості 2,0 мас. 95 або більше, піддається термообробці при температурі 1000 "С або більше в неокислювальній атмосфері, металевий АЇ компонент у сформованому виробі реагує з іншими компонентами з отриманням продуктів реакції, таких якIf the content of the metal AI component in the mixture is less than 2.0 wt. 95, then a compacted structure cannot be obtained after heat treatment. In other words, if the product formed from a mixture containing a metal AI component in the amount of 2.0 wt. 95 or more, subjected to heat treatment at a temperature of 1000 "C or more in a non-oxidizing atmosphere, the metal AI component in the formed product reacts with other components to obtain reaction products such as
АЇМ, АІ«Сз, АІг6 ОС, АІгО4С, АЇг2Оз і т.д., викликаючи ущільнення структури внаслідок об'ємного розширення супутніх продуктів реакції. Форма металевого АЇ, як джерела металевого АЇ компонента (сировина), може бути подрібненими зернами, пластинчастими зернами, волокнами або тому подібним. Крім металевого АЇ, може бути використаний також сплав А1І-5і, АІ-Ма та ін.AIM, AI«Sz, AIg6 OS, AIgO4C, AIg2Oz, etc., causing compaction of the structure due to volume expansion of accompanying reaction products. The form of the metal AI as the source of the metal AI component (raw material) can be crushed grains, lamellar grains, fibers or the like. In addition to metal AI, alloy A1I-5i, AI-Ma, etc. can also be used.
І0ОЗ8)ІI0OZ8)I
З іншого боку, якщо вміст металевого АІ компонента в суміші перевищує 10,0 мас. 95, то кількість металевого АЇ компонента у вогнетривкому матеріалі (вогнетривкий матеріал для пластини, як продукт) може перевищити 1,0 мас. 95. Але якщо вміст металевого АЇ компонента в суміші знаходиться у кількості від 2,0 до 10,0 мас. 95, в залежності від умов термообробки і форми металевого АЇ або АЇ сплаву, як джерела металевого АЇ компонента (сировини), і т.д., металевий АІ компонент може не залишитися у вогнетривкому матеріалі після термообробки.On the other hand, if the content of the metal AI component in the mixture exceeds 10.0 wt. 95, then the amount of the metal AI component in the refractory material (refractory material for the plate as a product) may exceed 1.0 wt. 95. But if the content of the metal AI component in the mixture is in the amount of 2.0 to 10.0 wt. 95, depending on the heat treatment conditions and the form of the metal AI or AI alloy, as a source of the metal AI component (raw material), etc., the metal AI component may not remain in the refractory material after heat treatment.
Включаючи такі випадки, у цьому винаході вміст металевого АІ компонента у вогнетривкому матеріалі після термообробки встановлюється рівним 1,0 мас. 95 або менше (включаючи нуль).Including such cases, in this invention, the content of the metal AI component in the refractory material after heat treatment is set equal to 1.0 wt. 95 or less (including zero).
І0ОЗ9I0OZ9
Температура плавлення металевого АЇ становить 660 "С. Однак, наприклад, у випадку, колиThe melting point of metallic AI is 660 "C. However, for example, in the case when
Зо формою металевого АЇ є подрібнені зерна, в яких поверхневий шар зерен покритий оксидною плівкою, або волокна, що мають відносно велику форму, навіть якщо температура є не нижчою, ніж температура плавлення металевого АЇ, велика кількість металевого А! компонента може залишитися при температурі менше 1000 С. Отже, необхідно проводити випал при високій температурі 1000 "С або більше, щоб в достатній мірі прореагувати металевому АЇ компоненту з іншими компонентами для того, щоб ущільнити структуру. 0040)With the form of metallic AI, there are crushed grains in which the surface layer of the grains is covered with an oxide film, or fibers that have a relatively large shape, even if the temperature is not lower than the melting temperature of metallic AI, a large amount of metallic A! the component can remain at a temperature below 1000 C. Therefore, it is necessary to perform firing at a high temperature of 1000 "C or more in order to sufficiently react the metal Al of the component with the other components in order to seal the structure. 0040)
Крім того, термічна обробка повинна виконуватися в неокислювальній атмосфері. Однак, як термічна обробка в неокислювальній атмосфері, на додаток до атмосфери азоту, атмосфери аргону і атмосфери СО, в якій теплова обробка проводиться шляхом вбудовування в кокс, також можна піддавати термообробці у простій атмосфері СО, в якій сформований виріб розміщується всередині контейнера, виготовленого з металу, такого як 5ІС або 505, і нагрівається 3-за меж контейнера пальником або подібним чином. З іншого боку, при термообробці в окислювальній атмосфері, наприклад в атмосфері навколишнього середовища, не тільки окислюється вуглець сформованого виробу, але також не утворюються АЇМ, АїПгСз,In addition, heat treatment must be performed in a non-oxidizing atmosphere. However, as heat treatment in a non-oxidizing atmosphere, in addition to nitrogen atmosphere, argon atmosphere and CO atmosphere, in which the heat treatment is carried out by embedding in coke, it is also possible to undergo heat treatment in a simple CO atmosphere, in which the molded product is placed inside a container made of metal, such as 5IS or 505, and is heated 3-outside the container by a torch or similar means. On the other hand, during heat treatment in an oxidizing atmosphere, for example, in the ambient atmosphere, not only is the carbon of the formed product oxidized, but also AIM, AiPgS3 are not formed,
АІ2ОС, АОС і т.д., що улоеможливлює ущільнення структури.AI2OS, AOS, etc., which makes it possible to compact the structure.
ІО0АТІIO0ATI
У цьому винаході, для того щоб отримати газопроникність 40х1077 ме або менше, яку виміряно для вогнетривкого матеріалу, включаючи поверхню, що служить поверхнею ковзання, і в напрямку, перпендикулярному згаданій поверхні, склад різних сировинних матеріалів, і т.д., як описано вище, зокрема морфологія і кількість металевого АЇ і умови подальшої термообробки можуть бути скориговані. В умовах термічної обробки перепал виконують в неокислювальній атмосфері при температурі 1000 "С або більше (наприклад, температурі 1200 "С або більше в атмосфері азоту з концентрацією кисню 100 ррт або менше). Також ефективним є метод тонкого регулювання концентрації кисню для кожної температурної області, парціальних тисків азоту і СО тощо.In the present invention, in order to obtain a gas permeability of 40x1077 me or less, which is measured for a refractory material including a surface serving as a sliding surface and in a direction perpendicular to said surface, the composition of various raw materials, etc., as described above , in particular, the morphology and amount of metallic AI and the conditions of further heat treatment can be adjusted. In the conditions of heat treatment, calcination is performed in a non-oxidizing atmosphere at a temperature of 1000 "C or more (for example, a temperature of 1200 "C or more in a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 100 ppm or less). The method of fine adjustment of oxygen concentration for each temperature region, partial pressures of nitrogen and CO, etc., is also effective.
Крім того, по відношенню до кожної сировини можна застосовувати спосіб відбору як можна більш щільної і формування масляним пресом або фрикційним пресом при тиску 100 МПа або більше, наприклад, з використанням сировини, що містить АІ404С, отриману методом дугового плавлення.In addition, in relation to each raw material, it is possible to apply the method of selection as dense as possible and forming with an oil press or a friction press at a pressure of 100 MPa or more, for example, using raw materials containing AI404C obtained by the method of arc melting.
Крім того, газопроникність може бути узгоджена з вищезазначеним значенням за допомогою таких способів, як зменшення діаметра фракції дрібних частинок, регулювання співвідношення структури великих, середніх і дрібних частинок за розмірами, збільшення тиску, що застосовується при формуванні, збільшення кількості протягувань, регулювання швидкості приIn addition, the gas permeability can be adjusted to the above value by means of such methods as reducing the diameter of the fraction of small particles, adjusting the ratio of the structure of large, medium and small particles by size, increasing the pressure applied during molding, increasing the number of drafts, adjusting the speed at
Б тиску і т.п. таким чином, щоб зробити склад розміру частинок суміші, особливо фракцію дрібних частинок, з тенденцією до утворення щільно упакованої структури.B pressure, etc. so as to make the particle size composition of the mixture, especially the fine fraction, tend to form a densely packed structure.
Регулювання відкритої пористості також схоже з цими методиками.Open porosity control is also similar to these techniques.
Крім того, є аспекти, які не можуть точно охопити і виразити щільність структури тільки з відкритою пористістю, і, отже, необхідно оцінювати щільність шляхом всебічної оцінки з відкритою пористістю і газопроникністю. 0042In addition, there are aspects that cannot accurately capture and express the density of the structure with only open porosity, and therefore it is necessary to estimate the density through a comprehensive evaluation with open porosity and gas permeability. 0042
Конкретний спосіб, у якому сформований виріб із суміші, підібраної таким чином, що вміст металевого АІ компонента становить від 2,0 до 10,0 мас. 95, піддають термообробці для отримання вогнетривкого матеріалу, що містить металевий АЇ компонент у кількості 1,0 мас. Уо або менше, включає в себе оптимальне регулювання, наприклад, температури, газових компонентів, таких як парціальний тиск кисню, швидкість подачі газу і т.д., для кожного з вищезазначених способів.A specific method in which the product is formed from a mixture selected in such a way that the content of the metal AI component is from 2.0 to 10.0 wt. 95, subjected to heat treatment to obtain a refractory material containing a metal AI component in the amount of 1.0 wt. Uo or less, includes optimal regulation of, for example, temperature, gas components, such as oxygen partial pressure, gas flow rate, etc., for each of the above methods.
І0043I0043
Як описано вище, при виробництві вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини є загальноприйнятою практикою просочення дьогтем, пеком або термореактивною смолою для того, щоб виконати ущільнення структури і т.д. Однак, в способі для отримання вогнетривкого матеріалу для пластини за цим винаходом, стадія просочення дьогем, пеком або термореактивною смолою не обов'язково потрібна. 00441As described above, it is common practice in the production of refractory material for the sliding nozzle plate to impregnate with tar, pitch or thermosetting resin in order to seal the structure etc. However, in the method for obtaining a refractory material for a plate according to the present invention, the stage of impregnation with a die, pitch or thermosetting resin is not necessarily required. 00441
Кожен із дьогтю, пеку або термореактивної смоли остаточно залишає залишковий вуглець.Each of the tar, pitch or thermosetting resin ultimately leaves residual carbon.
Серед них термореактивна смола утворює суцільну жорстку аморфну вуглецеву структуру і є ефективною в підвищенні міцності. Проте, ймовірно, це призведе до зниження термостійкості. З іншого боку, дьоготь і пек є твердими при кімнатній температурі, розм'якшуються при температурі від декількох десятків "С до ста і декількох десятків "С, утворюючи рідину, і маютьAmong them, thermosetting resin forms a solid rigid amorphous carbon structure and is effective in increasing strength. However, it will probably lead to a decrease in heat resistance. On the other hand, tar and pitch are solid at room temperature, soften at temperatures from several tens of "C to one hundred and several tens of "C, forming a liquid, and have
Зо високу швидкість карбонізації при термообробці при високій температурі і перетворюються в кристалічний вуглець після термічної обробки. Отже, просочення вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини в заданому температурному режимі дьогтем або пеком має ефект ущільнення, що значно знижує газопроникність і відкриту пористість, і зберігає щільність навіть після карбонізації, що призводить до отримання кристалічного м'якого вуглецю. Тим самим стримується збільшення модуля пружності, а негативний вплив зниження термостійкості невеликий. Однак при просоченні дьогтем, пеком або термореактивною смолою вуглець буде присутній таким чином, щоб заповнити порожнечі в вогнетривкій структурі. Відповідно, кількість вільного вуглецевого компонента у вогнетривкому матеріалі стає високою, і навколо оксидної сировини, такої, як зерна А/І2Оз, існує велика кількість вуглецю. Внаслідок цього оксидний матеріал, такий як частинки АІ2О3з, 2гО2 муліт тощо, буде відновлений у так званій високій ефективності при довготривалому литті. Завдяки цьому стає легше формується окрихчений шар за рахунок вивільнення або перетворення цих оксидних матеріалів і т. п. поблизу робочої поверхні, що може ще більше прискорити пошкодження поверхні ковзання. Тому, згідно способу отримання вогнетривкого матеріалу для пластини за цим винаходом, переважно не просочувати дьогтем, пеком або термореактивною смолою.From a high rate of carbonization during heat treatment at high temperature and turn into crystalline carbon after heat treatment. Therefore, the impregnation of the refractory material for the sliding nozzle plate in a given temperature regime with tar or pitch has a sealing effect, which significantly reduces gas permeability and open porosity, and maintains density even after carbonization, which leads to the production of crystalline soft carbon. Thus, the increase in the modulus of elasticity is restrained, and the negative effect of the decrease in heat resistance is small. However, when impregnated with tar, pitch or thermosetting resin, the carbon will be present in such a way as to fill the voids in the refractory structure. Accordingly, the amount of free carbon component in the refractory material becomes high, and there is a large amount of carbon around the oxide raw material, such as A/I2Oz grains. As a result, the oxide material, such as AI2O3z particles, 2gO2 mullite, etc., will be restored in the so-called high efficiency during long-term casting. This makes it easier for the embrittlement layer to form due to the release or transformation of these oxide materials etc. near the working surface, which can further accelerate damage to the sliding surface. Therefore, according to the method of obtaining a refractory material for a plate according to the present invention, it is preferable not to impregnate with tar, pitch or thermosetting resin.
ПРИКЛАДИEXAMPLES
0045)0045)
У таблиці 1 представлені Приклади за Винаходом і Порівняльні Приклади. У Прикладах заTable 1 presents Examples of the Invention and Comparative Examples. In Examples for
Винаходом і Порівняльних Прикладах в таблиці 1 сировину зважували і змішували так, щоб мати відповідні задані сировинні композиції і задавали розподіл частинок, при цьому додавали органічне сполучне і змішували зі змішаною сировиною для отримання суміші, яку одновісно пресували в пластинчасте тіло при заданих умовах формування. Сформований виріб піддавали термічній обробці при заданій температурі і атмосфері, щоб сформувати вогнетривкий матеріал для ковзної соплової пластини. Оцінювалися об'ємна питома вага, відкрита пористість, газопроникність, міцність на вигин, модуль пружності та коефіцієнт теплового розширення, а для оцінки хімічних компонентів - кількісно визначено компонент АІ«04С, компонент А/ГгОз, компонент 5іО» і вільний вуглець. Крім того, проводили випробування на реакцію з розплавленою сталлю і випробування на реакцію з розплавленим чавуном, використовуючи високочастотну індукційну піч, для оцінки формування оокрихченого шару. Крім того,According to the invention and Comparative Examples in Table 1, the raw materials were weighed and mixed so as to have the corresponding given raw material compositions and the particle distribution was set, while an organic binder was added and mixed with the mixed raw materials to obtain a mixture that was uniaxially pressed into a lamellar body under the given forming conditions. The formed product was subjected to heat treatment at a given temperature and atmosphere to form a refractory material for the sliding nozzle plate. Volumetric specific gravity, open porosity, gas permeability, flexural strength, modulus of elasticity and coefficient of thermal expansion were evaluated, and for the evaluation of chemical components, the AI"04C" component, A/HgOz component, 5iO" component and free carbon were quantified. In addition, tests on the reaction with molten steel and tests on the reaction with molten cast iron were carried out using a high-frequency induction furnace to evaluate the formation of a brittle layer. In addition,
термостійкість також оцінювали використовуючи високочастотну індукційну піч. Методи цих оцінок такі. 0046)heat resistance was also evaluated using a high-frequency induction furnace. The methods of these assessments are as follows. 0046)
Об'ємну щільність і відкриту пористість вимірювали згідно 995 Н2205. Зразки для вимірювання об'ємної щільності та відкритої пористості вирізали у формі 40ммх4О0ммх4Омм, включаючи поверхню, що служить поверхнею ковзання вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини, і вимірювали в напрямку, перпендикулярному до поверхні, що служить поверхнею ковзання вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини. Коли форма вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини мала, можна оцінити зразки, вирізані в подібній формі з розмірами 30 ммх30 мхЗОмм. 00471Bulk density and open porosity were measured according to 995 H2205. Samples for measuring bulk density and open porosity were cut into a shape of 40mmx4O0mmx4Ωmm, including the surface serving as the sliding surface of the refractory material for the sliding nozzle plate, and measured in the direction perpendicular to the surface serving as the sliding surface of the refractory material for the sliding nozzle plate. When the shape of the refractory material for the sliding nozzle plate is small, samples cut in a similar shape with dimensions of 30 mmx30 mxZOmm can be evaluated. 00471
Газопроникність вимірювали згідно 5 82115 (2008). Зразки для вимірювання газопроникності брали такі, що мають розмір 50 мм, включаючи поверхню, що служить поверхнею ковзання вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини, і вирізали у форму з товщиною 20 мм у напрямку перпендикулярно поверхні, що служить поверхнею ковзання. У цьому зразку поверхня, що служить поверхнею ковзання, і поверхня сторони товщиною 20 мм були паралельними. Вимірювали газопроникність цього зразка в напрямку, перпендикулярному поверхні, що служить поверхнею ковзання. 0048)Gas permeability was measured according to 5 82115 (2008). Samples for gas permeability measurement were taken to be 50 mm in size, including the sliding surface of the refractory material for the sliding nozzle plate, and cut into a shape with a thickness of 20 mm in the direction perpendicular to the sliding surface. In this sample, the surface serving as the sliding surface and the surface of the 20 mm thick side were parallel. The gas permeability of this sample was measured in the direction perpendicular to the surface that serves as the sliding surface. 0048)
Міцність на вигин вимірювали використовуючи зразок, вирізаний у формі 20ммх20ммхвОомм, згідно 5-8 2213 (1995).The flexural strength was measured using a sample cut in the form of 20mmx20mmxvOmm according to 5-8 2213 (1995).
І0049)I0049)
Модуль пружності вимірювали ультразвуковим методом. Зокрема, вимірювальні кінці були розміщені на обох кінцях зразка, вирізаного у формі 20ммх20ммхвОмм для вимірювання акустичної швидкості, а модуль пружності розраховувався шляхом розрахунку співвідношення між акустичною швидкістю і об'ємною щільністю, виміряною відповідно до У15-Н2205.The modulus of elasticity was measured by the ultrasonic method. In particular, the measuring ends were placed at both ends of the sample cut in the shape of 20mmx20mmxhOhm to measure the acoustic velocity, and the modulus of elasticity was calculated by calculating the ratio between the acoustic velocity and the bulk density measured according to U15-H2205.
І0О5ОI0O5O
Коефіцієнт теплового розширення вимірювали до 1000 "С в атмосфері азоту безконтактним методом, описаним в 415-8 2207-1.The coefficient of thermal expansion was measured up to 1000 "C in a nitrogen atmosphere by the non-contact method described in 415-8 2207-1.
Зо 0051From 0051
Серед хімічних компонентів, компонент АІ404С, компонент А25Оз та металевий АЇ компонент були кількісно визначені методом Рітвельда з використанням дифракції рентгенівських променів. Якщо наявний стандартний зразок, то кількісне визначення також може бути виконано методом внутрішнього стандарту аналогічно методу дифракції рентгенівських променів. При аналізі звичайним рентгенівським флюоресцентним або мокрим способом дуже важко відокремити і кількісно визначити А/«04С і АЇ2Оз, і, таким чином, бажано кількісно визначати методом дифракції рентгенівських променів. Аналогічно по відношенню до кількісного визначення металевого АЇ компонента, коли міститься компонент АІ-04С, практично неможливо відокремити і кількісно визначити АІ404С шляхом аналізу з використанням атомної абсорбції,Among the chemical components, the AI404C component, the A25Oz component, and the metallic AI component were quantified by the Rietveld method using X-ray diffraction. If a standard sample is available, quantification can also be performed using an internal standard method similar to X-ray diffraction. When analyzed by conventional X-ray fluorescent or wet methods, it is very difficult to separate and quantify AlO 4 C and Al 2 O 3 , and thus it is desirable to quantify X-ray diffraction. Similarly, in relation to the quantitative determination of the metallic AI component, when the AI-04C component is contained, it is practically impossible to separate and quantify AI404C by analysis using atomic absorption,
ІСР, тощо, мокрим способом.ISR, etc., wet method.
Компонент 5іО2 визначали кількісно методом флуоресцентної дифракції рентгенівських променів згідно 45-28 2216.The 5iO2 component was determined quantitatively by the method of fluorescence diffraction of X-rays according to 45-28 2216.
Вільний вуглецевий компонент (вказаний як "В.В." у Таблиці 1) був кількісно визначений за методом, передбаченим в ЛІ5-В8 2011. (0Оо52ІThe free carbon component (indicated as "V.V." in Table 1) was quantitatively determined by the method prescribed in LI5-B8 2011. (0Оо52И
Формування окрихченого шару оцінювали за допомогою випробування на реакцію з розплавленою сталлю і випробування на реакцію з розплавленим чавуном, використовуючи високочастотну індукційну піч, як описано вище.The formation of a brittle layer was evaluated by means of a reaction test with molten steel and a reaction test with molten cast iron using a high frequency induction furnace as described above.
Зокрема, поверхня, що служить поверхнею ковзання вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини, була викладена у високочастотній індукційній печі таким чином, щоб бути внутрішньою поверхнею печі високочастотної індукційної печі, після чого оцінювали окрихчений шар, утворений в результаті випробування на реакцію з розплавленою сталлю або розплавленим чавуном.In particular, the surface serving as the sliding surface of the refractory material for the sliding nozzle plate was laid out in the high-frequency induction furnace to be the inner surface of the high-frequency induction furnace, and then the brittle layer formed by the reaction test with molten steel or molten steel was evaluated. cast iron
Що стосується методу оцінювання окрихченого шару на поверхні ковзання пластини внаслідок кисню в розплавленій сталі (окислення і зневуглецювання в основному викликано розплавленою сталлю), як розплавлена сталь використовувалася 55400 а регулювання здійснювали шляхом додавання б5і і вуглецю таким чином, щоб концентрація вільного кисню під час випробування знаходилася в діапазоні від 30 до 50 ррт.Regarding the evaluation method of the embrittlement layer on the sliding surface of the plate due to the oxygen in the molten steel (oxidation and decarburization are mainly caused by the molten steel), as the molten steel 55400 was used and the adjustment was made by adding b5i and carbon so that the concentration of free oxygen during the test was in the range from 30 to 50 ppt.
Що стосується методу оцінювання утворення окрихченого шару, головним чином, внаслідок бо реакції відновлення всередині вогнетривкого матеріалу, було встановлено, що при використанні розплавленого чавуну, який майже не містить кисню і має вміст вуглецю близько 4 мас. 95, концентрація кисню під час оцінки була стабільною 5 ррт або менше.As for the method of evaluating the formation of a brittle layer, mainly due to the reduction reaction inside the refractory material, it was established that when using molten iron, which contains almost no oxygen and has a carbon content of about 4 wt. 95, the oxygen concentration at the time of assessment was stable at 5 ppm or less.
Випробування на реакцію проводили при 1600 С протягом З годин. Після проведення випробувань на реакцію розбивали футерівку високочастотної індукційної печі і вимірювали товщину окрихченого шару, сформованого на поверхні, яка служить поверхнею ковзання вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини (внутрішньої поверхні печі високочастотної індукційної печі). У Таблиці 1 товщину окрихченого шару виражено у вигляді індексу, при якому товщина окрихченого шару в прикладі становить 100. Чим менший індекс, тим тонший шар окрихчується, і тим краще опір поверхні викришуванню. Як описано вReaction tests were carried out at 1600 C for 3 hours. After conducting reaction tests, the lining of the high-frequency induction furnace was broken and the thickness of the crumbled layer formed on the surface, which serves as the sliding surface of the refractory material for the sliding nozzle plate (the inner surface of the furnace of the high-frequency induction furnace), was measured. In Table 1, the thickness of the crushed layer is expressed as an index, where the thickness of the crushed layer in the example is 100. The smaller the index, the thinner the crushed layer, and the better the resistance of the surface to cracking. As described in
Непатентному Документі 2, випробування на реакцію з розплавленим чавуном може добре відтворювати структуру поверхні ковзання під час операції розливання розплавленої сталі, що має низьку концентрацію вільного кисню, наприклад розкисленої АІ-єм сталі. (0053)Non-Patent Document 2, the molten cast iron reaction test can well reproduce the sliding surface structure during the pouring operation of molten steel having a low concentration of free oxygen, such as AI deoxidized steel. (0053)
Термостійкість оцінювали за допомогою так званого випробовування на тепловий удар зануренням, в якому зразок занурювали в розплавлений чавун у високочастотній індукційній печі і оцінювали ступінь розтріскування зразка після охолодження. Зокрема, зразок 40ммх40ммх180мм був вирізаний з вогнетривкої пластини, і серія випробувань була повторена три рази, в яких зразок був занурений в розплавлений чавун при 1600 "С протягом З хвилин, а потім охолоджувався на повітрі протягом 30 хвилин. Після випробування визначали ступінь розтріскування зразка.Thermal resistance was evaluated using the so-called immersion thermal shock test, in which the sample was immersed in molten iron in a high-frequency induction furnace and the degree of cracking of the sample after cooling was assessed. Specifically, a 40mmx40mmx180mm sample was cut from a refractory plate, and the test series was repeated three times, in which the sample was immersed in molten iron at 1600 "C for 3 minutes, and then cooled in air for 30 minutes. After the test, the degree of cracking of the sample was determined.
І0О541I0O541
Крім того, деякі приклади та порівняльні приклади були застосовані у виробничих умовах (робота в реальних умовах). У випробуваннях у виробничих умовах, відливши два види розплавленої сталі, тобто розплавлену сталь з високим вмістом кисню (сталь, що має концентрацію вільного кисню в розплавленій сталі понад 30 ррт) і розплавлену сталь з низьким вмістом кисню (сталь, що має концентрацію вільного кисню в розплавленій сталі 30 ррт і менше), зразки оцінювали за пошкодженим станом вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини і т. д., по загалом трьом критеріям о (Відмінно), А (Добре) і х (Незадовільно).In addition, some examples and comparative examples were applied in production conditions (working in real conditions). In production tests, by casting two types of molten steel, i.e. high-oxygen molten steel (steel having a concentration of free oxygen in the molten steel above 30 ppm) and low-oxygen molten steel (steel having a concentration of free oxygen in the molten steel of molten steel 30 ppt and less), the samples were evaluated according to the damaged condition of the refractory material for the sliding nozzle plate, etc., according to a total of three criteria o (Excellent), A (Good) and x (Unsatisfactory).
І0О55)I0O55)
ІТаблиця 11) і Пвннааю І Пржнямй З Прекняд 0 ЛеняХою | Пряклнд р Пенняєд ої принад 0 Пункляд З СЮННИФЮ приклад 0 ПежКЛЯЮ ши ЗШШ Е Ш: СхП п Не ЗЕ Є ЗИМНА НН: ДИН: ї новнсханняті вка | ! : | ! : Е | і ЯITable 11) and Pvnnaayu I Przhnyamy Z Preknyad 0 LenyaHoya | Pryaklnd r Penyayedoi oi prinad 0 Punklyad Z SUNNIFU example 0 PezhKLYAYU shi ЗШШ E Ш: СхП p Ne ZE Е ЗИМНА NN: DYN: і novnshannyati vka | ! : | ! : E | and I
КВ ОВ ЯООВ ВОЮ ВВ ОВО М, нн ння о Віж» Сноррщи) ОО 00 Б0ю я ле лво ваебоювббВафО ОВОКВ ОВ ЯООВ VOYU VV OVO M, nn nnya o Vizh» Snorrshchi) OO 00 B0yu i le lvo vaeboyuvbbVafO OVO
МИ НИМИ МИНА ЖИ НИК НИ НЕТ А ВАН НО НАКСУ НАШЕ СОН НАКОЄ З ЗНА ПНО АННУ АН НАСЕ ЗНАWE HAVE PASSED THROUGH THEM, NOBODY IS NOT A VAN NO NAKSU, OUR DREAM IS KNOWN WITH ZNA PNO ANNU AN OUR KNOWN
ПИНК С ЗИНННИ ЗА Є АН НЕ НЕ ЗНУ ПОН З ПА У: КИ ЗАВ З МНЕ НЕ ХНА МНК АН ВЕ ОН М нн Я я м А і НИХ НН ИН НА НИ В НА НН ее а но ши си ши сни и о М М С М У В ВВ ді вовилінта я : ИН ПИ І з М п НИ: жи ши: и ни: и ни п З пиPINK S ZINNY ZA E AN NO I DON'T KNOW PON Z PA U: KI ZAV Z MNE NE HNA MNK AN VE ON M nn I I m A i NIH NN IN NA NI V NA NN ee a no shi si shi sny i o M M S M U V VV di vovilinta i : YN PI I z M p NY: zhi sh: y ny: y ny p Z pi
Мканяи Нехрнйяь | Миррьявль : Муряяняк | Мойешть | Мипуанж І Мдьаль ї КУрреаль : зрмана | Фодеєвжк о Мезренижни І Нермаль фодзуювчня З є: ИН: и НИ т и п С ме Тов мк | оон-я | « Роовк нях фепрнеквнзнів фкареаея І фералеке : формупи | форнкука | форюеин: | формуав фбрякута | жиспнмм З ямттюям | фермайам : фехркяувиMkanyai Nekhrnyai | Mirryavl : Muryayanyak | Moyesht | Mipuange and Mdyal and Kurreal: zrmana | Fodeevzhk o Mezrenyzhny I Nermal fodzuyuchnya Z is: ИН: и NI t i p S me Tov mk | oon-ya | "Roovk nyah feprnekvnzniv fcareaeya And feraleke: formupy | oven | foruein: | formed fbryacut | zhispnmm With pits | fermayam : fehrkyauvy
Теютеван : | | : | ! : терюеоброви : і | Ї і ! і і :Teyutevan : | | : | ! : teryueobrovy : and | Eat and! and and :
М Смшйнищо ше! панни а А ПА ПН пи ПО ПН а НА іно РОЗА: БВ 0 ЗБ 0 ЗБК і 1 ЗЖНИЄ ЯМ 1 ЗЖЖКК о ЗЖКУЄ ої Ж унвературя, ! ! | ' ! : | ! ! лька ! ! | І ' іM Ridiculous! virgins a A PA MON pi PO MON a NA ino ROZA: BV 0 ЗB 0 ZBK i 1 ЗЖНИЕ YAM 1 ЗЖЖХКК o ЗЖКУЕ oi Ж university, ! ! | ' ! : | ! ! Lka! ! | And ' and
ВопкочяаиНи Бікж6 1 Бех 1 БЕ баз фез | без 1000 Бе5 без Бех з М МЕ десь зо зе 25 | Зо м за ай зе ідремике і і | о. і і Е ! і є 55 Н а і ж Н аа А ще Н що ! 7,3 Н Ко Н мое Н я зо ПО кВ ВИ КАКАО КОКО КАК АК А в ПОВЕ п А перететтттете тет енероретт ен те тенет епреттт т теттттт тепер тт тест тепер тест тестер тт едес тент тет ретттеттетттетнтх мс ВИН ї Ї : 7 : : тVopkochaaiNi Bikzh6 1 Beh 1 BE base phase | without 1000 Be5 without Bech with M ME somewhere zo ze 25 | Zo m za ay ze idremike i i | at. and and E! and there are 55 N and the same N aa And still N what! 7,3 N Ko N moe N ya zo PO kV YOU COCOA COCO KAK AK A in POVE p A peretettttete tet enerorett en te tenet eprettt t tetttt now tt test now test tester tt edes tent tet retttettettettetnth ms WIN y Y : 7 : : t
ШИ ШО Шк ШИНИ ШИН ши: ши ше жи ши: ж шк ки не и ін он ми пон з зання х х В й : Н : : В фари Ей шк тр пф т фе фе фут фен шасі А шли Ши ши жи ши ши ши ни ши ни ши и ши ем ШЕ х пт чн пишошнни нин пон зн пон На Ниая «ННН КОНОДН Со Киан ен й па ши ж шк и и и з нє М Є ВЕ ві в жіШШШ Shk TIRES TIRES shi: shi she zhi shi: zh sh ki ne y in on we pon z zannia x x V y : N : : V headlights Ey shk tr pf t fe fe fe foot fan chassis A sli Shi shi zhi zhi shi shi si ny sny ny ny ny ny ny ny ny ny ny ny ny ny ny ny ny ny ny
Вес ИН ММА КН Я шк нн ШИН Ко Ки МКК МН і івфньх . ї Е х | нин виш и пи пи пи пи пох де Її ди Її я Її дак Її 8 од х ее 0 Щ ї НІ : анна ої мої аб о ав о ще аб аю бе о а 00 зв І в зезанрання І ї ї Н гу : : У ї 3 Бе Н де» оче ни т т т і: ін нини ними нн земних Ми зоVes YN MMA KN I shk nn SHYN Ko Ky MKK MN and ivfnh . i E x | nin vysh i pi pi pi pi poh de Her di Her i Her dak Her 8 od h ee 0 Sh yi NI : anna oi moi ab o av o still ab ayu be o a 00 zv I in zezanrannia I ii ii N gu : : U y 3 Be N de" oche ni t t t i: in nym nn nn earthly My zo
Я ї ІУ ї ї т І у патерни ше ши ши шин ши и и и ШЕ п в в п в о в С ї А ї ї З : Її й З ж ї ЗI і IU і і і і у patterns she shi shi shin shi і і ШE p v v p v o v S і A і і Z : І і Z ж і Z
ЦО бкрюнннноєю : |! і Е : ї : І іTSO bkryunnnnoyuj : |! and E : i : I i
Е: ще ї Н І ї ї ї і : піна : | | : : і : : і подана пи ПО З 1 ІЗ ї М НE: still N I и и и : foam : | | : : and : : and submitted p PO Z 1 IZ i M N
І виербуенма кг ї ї Н ї ї М зим зимно мм нм монI vierbuenma kg і і N і і M zim zimno mm nm mon
З ? ї ї ї ї ї : Її і ! о фезаджлвння Ї і В ; ї Ї і ї : ! ЇWith? и и и и и : Her and ! about phases Y and B; и и и и : ! She
ИЙ Е ї ї Н ї Н Н Н Її | ВІІ Іі і Nі N N N N Her | IN
БИ шив НЕ В в А ВЕ В а ВЕ щі Е ши нн НН п а п п о п п п вирнинння | і Е І ї Е І ! : Е : і : Е : : ! : | ! :BY SHIV NE V V A VE V a VE shchi E shi nn NN p a p p o p p p vyrnynnia | and E I and E I ! : E : and : E : : ! : | ! :
КМ ддкттнкк дет нка дккеснт дрссттю "фененном "дехсеес есин деехеен доскиKM ddkttnkk det nka dkkesnt drssttyu "fenennom" dehsees esin deeheen boards
Зкркосцвнзь се З ж й бежння І вх | Меееені Мееклем о Керяде і нев: ЯХерМННИЗ С УНК 1 ЗеаМНК | МК ; пет Тези : Ва Божи Зкйенани : Тракя : ЗВО : Тра : ранню с щини ї фена її традиZkrkosvnz se Z z and escape I vh | Meeeeni Meeklem about Keryade and nev: YAHerMNNIZ S UNK 1 ZeaMNK | MK; pet Theses: Va Bozhi Zkyenany: Trakya: ZVO: Tra: early from the schyna and the fen of her tradition
Гезуная Е : : Н 3 | і і їGezunaya E : : H 3 | and and eat
Е о Е 1 В Н 3 ї ЇХ обеве ї денно нини п НН : обере оба 500 ї ї 1 Е ї ван : НВ к ! за ! ен нн: сю нн нн ин ни нення ДЮКА ЮК фуккккююккюккхкко ! ек кіна і ж а 2 | а і жен | сосен в Ж роя ; ! дока З й о довічних ва трави зрінена !E o E 1 В N 3 и ІХ both of them daily now p НН: choose both 500 и и 1 Е и ван: НВ к! for ! en nn: syu nn nn yn ny nen DUKA YUK fukkkkyuyukkyukkkkkko ! ek kina and same a 2 | and wives pine trees in Z roya; ! as long as the eternal grass is harvested!
Порівняй Бкрранчяя | Порнаняя | Бюравняй | Переене З ЕВеНовенЯА З Гірнаням Пюрянния у Н Я Й З Е й вний | г. : і й і і і ! Ж | вні вині вний вний вний вний ось о Приняво пюнкакд г приклядо/ Пуновхд 0 бреклядо о Принявд о бриклядо п обннвадо бренд в : ш со бренладо прннчад 3, оокккккккккфо Н ія Е З шк З Н 5 і Ей і К:ВCompare Bkrranchya | Pornaniya | Byuravniai | Pereene Z EVeNovenYAA Z Hirnany Puryannia in N Y Y Z E i vny | g.: and and and and and! F | вни выни вный вный вный о Prynyavo pyunkakd g priklyado/ Punovhd 0 breklyado o Prynyavd o briklyado p obnnvado brand v: sh so brenlado prnnchad 3, ookkkkkkkkkkfo N iya E Z shk Z H 5 i Ey i K:V
Хівачнній ; ! : ! і є ЩА не сілквк Є і Е ЗHivachnnyi ; ! : ! and there is SCHA not silkvk E and E Z
В : : Н ; ї і - 5 ме І Е Я нн ян шк сн с и ЗОМ За зо з зл о о с --- 5 Ши шини ВИШ В ат авт тав : і ОА її Зо що й її аа її во Її п, ши зи ши сшш: 16 БА мм зем ; ' пиши нин нини : 4 і : : аB:: H; i i - 5 me I E I nn yan shk sn s i ZOM Za zo z zl o o s --- 5 Shi shins VYS V at avt tav : and OA her Zo what and her aa her wo Her p, shi zi shi sshsh: 16 BA mm earth; ' write now and then : 4 and : : a
В в Як Кз Ж - А Ж Я г З кт ї з Щи нання КИ Мамо Ин Пора ПИаін Кінний Ко МИКж нн : 5 тр нини, но в нн Вони КУ оон Я З пон пон оон пен йо 50 0556В в Я Кз Ж - А Ж Я г Z кти з Shchy nannia KI Mamo In Pora PIain Horse Co MIKzh nn : 5 tr nyny, but in nn They KU oon I Z pon oon oon pen yo 50 0556
З Ваанст внхраленого і І : :From Vaanst inhralenoy and I : :
ЕД і : г ; і І " І ;ED and: g; and And " And ;
А компівнянта в Ст 2 5 5 їв ов 0 щу грався Енн | : : о. Кіпр і Норка Яскревнив. І Біне З Кедівиаль | Нора яка : Яорнева : ФіхрняутаAnd the companion in St 2 5 5 ate ov 0 schu played Ann | : : o. Cyprus and Mink Brightened. And Bine Z Kedivial | Nora Yaka: Yaorneva: Fihrniauta
І формування й вої не не на те ще Ша МЕ шк вання рефенува І форнннне фореуви фор | фореємва | фодкуна с венсбннн невкнй і фору нни 1 вн | ; З є ї знав і твсно Темпес сн ноя най нн ЗИ Ж ві я й тармаобровик ' ! ; : в іжниє Ян 0 їйиже 0 аЖнУЄ 1300 зара ЩЕ о темакратиха, : й р ОїМЖКО м роашхє о озаюч озоРє вхAnd the formation and howling is not on the same Sha ME shkvany refenuva And fornnnne foreuvy for | foreimva | fodkuna with vensbnnn nevkny and foru nny 1 vn | ; I knew that Tempes was the best, and I knew it too. ; : in izhnie Jan 0 ilizhye 0 ajnUE 1300 zara SHE o temakratikha, : y r OiMZHKO m roashhye o ozayuch ozoRye vh
Е схід щі Я Я : Н гу :E schid shchi I I : N gu :
Зікеа х ХУ МУ МУКУ УМ ї уч ху ААтятя : : скнллннжнлинжжжня нини ни поооооаооооовавнніня да Я зі у : Е : я : Я З І просочення 00 без Же Бе: | бе Без Ба Бе бе.Zikea x HU MU MUKU UM i uch hu AAtyatya : : sknllnnzhnlynzhzhzhna niny ni poooooaooooovavvnnnia da I z u : E : i : I Z I impregnation 00 without Zhe Be: | be Without Ba Be be.
З теюоняд, т. З К : ї баіння : . Ї : с бе 4 нн : він : ; | : іZ teyuonyad, t. Z K : i bainnia : . Y: s be 4 nn: he: ; | : i
Сг везли ; ; | ї В ; м я З лях ІЗ з | ; х я ї ;Sg was carried; ; | i B ; m i Z lyach IZ z | ; x i y ;
Пі ііі А КАКАА КАААА й ДА КААААА Е І ІЗ й са М і | Кон Ще Е ї нин ШУ же ка -т53: ШЕ МЕ зе НИ МК БУ ма З пвовесесьЕ . ! ! : ее м ПИДННИ ШИ і ИН НИ | і шо їв В Ка вв'Її є в з 8 ї яв З В : ЕPi iii A KAKAA KAAAAA y DA KAAAAA E I ИZ y sa M i | Kon She E i nin SHU zhe ka -t53: SHE ME ze NI MK BU ma Z pvovesesE . ! ! : ee m PYDNNY SHY and YN WE | and what he ate In Ka vv'Yii is in the 8th yav Z V : E
Шен МИ докетссюскотссессоюссе ес я З шо нні зані ін ї же як Же ї УЖ і ах ве ВХ Я ж ах З З ї пода ЩЕ | БІ МВ ка 1 ща : КЗ КУ | ї і ою ІА с Коефеннх : | З ! : с ееюжне ТОВЩ ее Уж ши ШИ Ше ЖИ ШЕ С ШЕ І ШО СН х Й сш М ї В ї Я ЕShen MY doketssyuskotssessoyusse es I Z sho nni zani other i same as Zhe i UZH i ah ve VX I same ah Z Z i poda SHE | BI MV ka 1 shcha: KZ KU | i i oyu IA with Koefennkh : | With ! : s eeyuzhne TOVSH ee Uzh shi ШШ ШШ ШШ ШШ ШШ ШО SN х Y ssh M i V i I E
Млини й НИ ШИН ІННИ ви ши ши ШИ коробахMills and WE SHIN INNA you shi shi SHY korobah
І ї Е Е Е : Я і Вамазаняе с. Щ ши ШИ : ши Е ї теза укованяя ; ща т : щі З Ку 5 Я КО : ща З ї ж НН : : | ї ; 4 | : : : :Визаобувевна ня ше Е : ; 1I i E E E E : I and Vamazanye p. Шш ши ШИ: ши Е и теза укованяя; shcha t : shchi Z Ku 5 I KO : shcha Z i same NN : : | her 4 | : : : :Vazaobovevnya nya she E : ; 1
Най Канн: МЕ Я х о ваваннях . . . чав | ке ЕТ 5 що Ж 1 мех ж Шк З ШЕ оо ббешев . і вена г : | ї : : і ! і | : : ;Cannes: ME I h o vations . . . chav | ke ET 5 what Z 1 meh z Shk Z SHE oo bbeshev . and vein g : | i : : i ! and | : : ;
Т вужхохоово сь. 0 ВАН; 0 Мкження: | белжх: З Мешеакк: | бежек: 0 Мевеаня | феведнЕ | НежканиT vuzhohoovo is. 0 VANS; 0 Movement: | belgh: From Meshakk: | run: 0 Meveanya | fevednE | Nezhkany
Зираетчйнють ее | Меежі Ве вне виш цей полка ин ї і Жабеня і ЗБ І Фбажни рин» / зона | Якима | Моне | земне о нееннях зе | | шщ жа. їі яебена ге: ШЕ ! вам к я века мезженя : ся шо ї сек х К З Я ІЗ шк: Я 5 ки вин х вени нн ; ринье ен и ие ХК осо оба о еаеваек «Рама | Клевер жічаанек» і акарабраанойу вк | шЕ. шк: ше шк о жеробинянх | нерва | ї ! Верн | вне о веовкх істаль х о фоешх ї ве | банаZiraetchynyut ee | Meezhi Ve vne vysh this regiment and Zhabenia and ZB I Fbazhny ryn" / zone | Which | Monet | earthly about neenykh ze | | shhh ии яебена ге: ШЕ! vam k i veka mezzhenya: sya sho i sek x K Z I IZ shk: I 5 ki vyn h veni nn; rynye en and ie ХК осо оба о eaevaek "Rama | Clover zhichaanek" and akarabraanoyu vk | shE. shk: she shk about zherobinyankh | nerve | eh! Verne | vne o veovkh istal h o foeshkh i ve | bana
ЗОН ДАНЕ ВАНЯ З комаанениа, шення кокаZONE DANE VANYA Z komaanenia, shena koka
І0О56)I0O56)
В Таблиці 1, в Прикладах 1-3, вміст компонента АІ«О4С знаходиться в межах від 15,0 до 45,0 мас. ую, вміст компонента 5іО» знаходиться в межах 2,0 мас. 95, вміст вільного вуглецевого компонента знаходиться в межах 3,0 мас: 95, а вміст металевого АІ компонента в межах 1,0 мас. Уо або менше, кожен з яких підпадає під обсяг цього винаходу, і властивості, такі як відкрита пористість, газопроникність, міцність на вигин, коефіцієнт теплового розширення, також підпадають під обсяг цього винаходу. Отже, в результаті випробування на реакцію з розплавленою сталлю і випробування на реакцію з розплавленим чавуном утворення окрихченого шару було незначним і оцінка термостійкості була хороша. В результаті випробування матеріалів за Прикладами 1-3 у виробничих умовах була отримана хороша довговічність.In Table 1, in Examples 1-3, the content of the AI«O4C component is in the range from 15.0 to 45.0 wt. uyu, the content of the 5iO" component is within 2.0 wt. 95, the content of the free carbon component is within 3.0 mass: 95, and the content of the metal AI component is within 1.0 mass. Uo or less, each of which falls within the scope of the present invention, and properties such as open porosity, gas permeability, flexural strength, coefficient of thermal expansion also fall within the scope of the present invention. Therefore, as a result of the reaction test with molten steel and the reaction test with molten cast iron, the formation of a brittle layer was insignificant and the evaluation of heat resistance was good. As a result of testing the materials according to Examples 1-3 in production conditions, good durability was obtained.
З іншого боку, у Порівняльному Прикладі 1 вміст компонента А/«02:С був всього 13,0 мас. 6, а ефект зниження коефіцієнта теплового розширення був низьким. Таким чином, в результаті оцінки термостійкості утворилася велика тріщина, і отже не можна очікувати хорошої довговічності.On the other hand, in Comparative Example 1, the content of the A/«02:C component was only 13.0 wt. 6, and the effect of reducing the coefficient of thermal expansion was low. Thus, a large crack was formed as a result of the heat resistance assessment, and therefore good durability cannot be expected.
У Порівняльному Прикладі 2 вміст компонента АІ«02С досягав 48,0 мас. 905, і, таким чином, коефіцієнт теплового розширення став надзвичайно низьким. Як результат, при від'єднанні пластини від ковзного соплового пристрою після фактичного використання, термоусадочна стрічка (НВ) на зовнішній периферії пластини змістилась, і таким чином властивість демонтажу є поганою. Крім того, розвивалися тріщини, які ускладнювали повторне використання, і в результаті пластину оцінювали як незадовільно.In Comparative Example 2, the content of the AI«02C component reached 48.0 wt. 905, and thus the coefficient of thermal expansion became extremely low. As a result, when the plate is detached from the sliding nozzle device after actual use, the heat-shrink tape (HB) on the outer periphery of the plate is displaced, and thus the disassembly property is poor. In addition, cracks developed that made reuse difficult, and as a result the plate was rated as unsatisfactory.
ІОО57ІIOO57I
В Прикладах 4 і 5 вміст вільного вуглецевого компонента становив відповідно 2,0 мас. 95, та 4,5 мас. 95, вміст компонента АІО4С - 30,0 мас. 95, вміст компонента 51іО»5 - 2,0 мас. 95, вміст металевого АІ компонента становив 1,0 мас. 95 або менше, кожен з яких підпадає під обсяг цього винаходу, а такі властивості, як відкрита пористість, газопроникність, міцність на вигин, коефіцієнт теплового розширення, також підпадають під обсяг даного винаходу.In Examples 4 and 5, the content of the free carbon component was 2.0 wt. 95, and 4.5 wt. 95, the content of the AIO4C component - 30.0 wt. 95, the content of the component 51iO»5 - 2.0 wt. 95, the content of the metal AI component was 1.0 wt. 95 or less, each of which falls within the scope of the present invention, and properties such as open porosity, gas permeability, flexural strength, coefficient of thermal expansion also fall within the scope of the present invention.
Отже, в результаті випробування на реакцію з розплавленою сталлю і випробування на реакцію з розплавленим чавуном утворення окрихченого шару було незначним і оцінка термостійкості була хорошою.Therefore, as a result of the reaction test with molten steel and the reaction test with molten cast iron, the formation of a brittle layer was insignificant and the evaluation of heat resistance was good.
З іншого боку, у Порівняльному Прикладі З вміст вільного вуглецевого компонента становив лише 1,0 мас. 95 і, таким чином, модуль пружності стає високим. В результаті ПорівняльнийOn the other hand, in Comparative Example C, the content of the free carbon component was only 1.0 wt. 95 and thus the modulus of elasticity becomes high. As a result, the Comparative
Приклад З оцінювали як найгірший у відношенні до термостійкості. Таким чином, навіть у виробничих умовах очікувати на прийнятну довговічність не приходиться.Example C was evaluated as the worst in terms of heat resistance. Thus, even in production conditions, it is not necessary to expect an acceptable durability.
Далі, у Порівняльному Прикладі 4 вміст вільного вуглецевого компонента досягав 5,0 мас. о, і, таким чином, в результаті випробування на реакцію з розплавленою сталлю і випробування на реакцію з розплавленим чавуном, сформований окрихчений шару був товстим. Таким чином, навіть у виробничих умовах очікувати на прийнятну довговічність не приходиться.Next, in Comparative Example 4, the content of the free carbon component reached 5.0 wt. oh, and thus in the molten steel reaction test and the molten cast iron reaction test, the formed brittle layer was thick. Thus, even in production conditions, it is not necessary to expect an acceptable durability.
І0О58)I0O58)
У Прикладах 6 і 7 вміст компонента 5іО2 становив відповідно 0,5 мас 95 і 4,0 мас 95, вміст компонента АІ404С становив 30,0 мас. 95, вміст вуглецевого компонента становив склав 3,0 мас. ую. а вміст металевого АЇ компонента становив 1,0 мас. 95 або менше, кожен з яких потрапляє в обсяг цього винаходу, і такі властивості, як відкрита пористість, газопроникність, міцність на вигин, коефіцієнт теплового розширення, також потрапляють в обсяг даного винаходу. Отже, в результаті випробування на реакцію з розплавленою сталлю і випробування на реакцію з розплавленим чавуном утворення окрихченого шару було незначним і оцінка термостійкості була хороша.In Examples 6 and 7, the content of the 5iO2 component was 0.5 wt 95 and 4.0 wt 95, respectively, the content of the AI404C component was 30.0 wt. 95, the content of the carbon component was 3.0 wt. hey and the content of the metal AI component was 1.0 wt. 95 or less, each of which falls within the scope of the present invention, and properties such as open porosity, gas permeability, flexural strength, coefficient of thermal expansion also fall within the scope of the present invention. Therefore, as a result of the reaction test with molten steel and the reaction test with molten cast iron, the formation of a brittle layer was insignificant and the evaluation of heat resistance was good.
З іншого боку, Порівняльний Приклад 5 не містить компонента 5іО», і, таким чином під час обробки і після обробки для відновлення і повторного використання після фактичного використання відбувалося розсипання.On the other hand, Comparative Example 5 does not contain the component 5iO", and thus during processing and after processing for recovery and reuse after actual use, spalling occurred.
Крім того, у Порівняльному Прикладі 6 вміст компонента 51іО2 досягав 4,5 мас. 95, і таким чином утворення окрихченого шару було помітним у випробуванні на реакцію з розплавленим чавуном.In addition, in Comparative Example 6, the content of the 51iO2 component reached 4.5 wt. 95, and thus the formation of a brittle layer was noticeable in the reaction test with molten cast iron.
І0О59)I0O59)
У Прикладах 8 і 9 вміст компонента АІ204С склав 30,0 мас. 95, вміст компонента 51іО» 2,0 мас. 95, вміст вільного вуглецевого компонента 3,0 мас., 9Уо, а вміст металевого АЇ компонента 1,0 мас. 965 або менше, кожен з яких підпадає під обсяг цього винаходу, і властивості, такі як відкрита пористість, газопроникність, міцність на вигин, коефіцієнт термічного розширення, також потрапляють в обсяг цього винаходу. Однак, Приклади 8 і 9 були здійсненні шляхом формування з високим тиском, і, таким чином, у Прикладі 8, відкрита пористість склала 7,8 95, тоді як у Прикладі 9 відкрита пористість склала 7,0 95, а газопроникність була до 8х1077 ме, причому обидва приклади мають високий модуль пружності. Тому, незважаючи на те, що утворення окрихченого шару було досить незначним у випробуванні на реакцію з розплавленою сталлю і випробуванні на реакцію з розплавленим чавуном, але все ж термостійкість дещо погіршувалася. Крім того, при випробуванні у виробничих умовах, хоча пошкодження на поверхні ковзання було незначним, радіальна тріщина з боку отвору сопла була дещо більшою.In Examples 8 and 9, the content of the AI204C component was 30.0 wt. 95, the content of the component 51iO» 2.0 wt. 95, the content of the free carbon component is 3.0 wt., 9Uo, and the content of the metal AI component is 1.0 wt. 965 or less, each of which falls within the scope of the present invention, and properties such as open porosity, gas permeability, flexural strength, coefficient of thermal expansion also fall within the scope of the present invention. However, Examples 8 and 9 were carried out by high-pressure molding, and thus in Example 8, the open porosity was 7.8 95 , while in Example 9 the open porosity was 7.0 95 , and the gas permeability was up to 8x1077 me , and both examples have a high modulus of elasticity. Therefore, despite the fact that the formation of a brittle layer was quite insignificant in the reaction test with molten steel and the reaction test with molten cast iron, but still the heat resistance was slightly degraded. In addition, when tested under production conditions, although the damage on the sliding surface was insignificant, the radial crack on the side of the nozzle opening was slightly larger.
Однак, в цілому можна отримати кращі результати, ніж у порівняльному звичайному продукті.However, overall better results can be obtained than with a comparable conventional product.
І0ОбОI0ObO
В Прикладі 10 температура термообробки становила 1000 "С, вміст компонента АОС становив 30,0 мас. 95, вміст компонента 5іО» становив 2,0 мас. 95, вміст вільного вуглецевого компонента склав 2,0 мас. У», а вміст металевого АЇ компонента становив 1,0 мас. 95 або менше, кожен з яких підпадає під обсяг цього винаходу, і властивості, такі як відкрита пористість, газопроникність, міцність на вигин, коефіцієнт теплового розширення, також потрапляють в обсяг даного винаходу. Отже, в результаті випробування на реакцію з розплавленою сталлю і випробування на реакцію з розплавленим чавуном утворення окрихченого шару було незначним і оцінка термостійкості була хороша.In Example 10, the heat treatment temperature was 1000 °C, the content of the AOS component was 30.0 wt. 95, the content of the 5iO component was 2.0 wt. 95, the content of the free carbon component was 2.0 wt. U", and the content of metallic AI component was 1.0 wt.95 or less, each of which falls within the scope of the present invention, and properties such as open porosity, gas permeability, flexural strength, coefficient of thermal expansion also fall within the scope of the present invention. Therefore, as a result of the test on the reaction with molten steel and the test on the reaction with molten cast iron, the formation of a brittle layer was insignificant and the evaluation of heat resistance was good.
З іншого боку, у Порівняльному Прикладі 7 температура перепалу дорівнює всього 900 "С, і, незважаючи на формування під високим тиском, реакція металевого А! під час термічної обробки була невеликою. Крім того, ущільнення було недостатнім і вміст металевого АЇ компонента був більше 1,0 мас. 95. Отже, в результаті випробування на реакцію з розплавленою сталлю і випробування на реакцію з розплавленим чавуном утворення окрихченого шару було також примітним, навіть при випробуванні у виробничих умовах відбувалось поверхневе викришування, і як наслідок хорошу довговічність не вдалося отримати. 00611On the other hand, in Comparative Example 7, the annealing temperature is only 900 °C, and despite the high pressure forming, the reaction of metal A! during the heat treatment was small. In addition, the compaction was insufficient and the content of the metal AI component was more than 1 .0 wt. 95. Therefore, in the reaction test with molten steel and the reaction test with molten cast iron, the formation of a brittle layer was also notable, even when tested under production conditions, surface cracking occurred, and as a result, good durability could not be obtained. 00611
У Порівняльному Прикладі 8 формувальний тиск під час формування вогнетривкого матеріалу для ковзної соплової пластини регулювали і об'ємну щільність встановлювали низькою. З цієї причини в Порівняльному Прикладі 8 температура перепалу становила 1200 "С, вміст компонента АІ404С становив 30,0 мас. 956, вміст компонента 5іО2 становив 2,0 мас. об, вміст вільного вуглецевого компонента становив 2,0 мас. 95, вміст металевого АЇ компонента становив 1,0 мас. 96 або менше, кожен з яких підпадає під обсяг цього винаходу. Однак, відкрита пористість становить 12,195, а газопроникність - 43х1077 ме, і, таким чином, ущільнення є недостатнім. Також міцність на вигин дорівнює 14 МПа. Отже, в результаті випробування на реакцію з розплавленою сталлю і випробування на реакцію з розплавленим чавуном формування окрихченого шару було також примітним, і навіть при випробуванні у виробничих умовах хорошої довговічності не очікувалося. Крім того, із-за недостатньої міцності при випробуванні у виробничих умовах виникає своєрідна тріщина, відмінна від радіальних тріщин, тощо, що виникає внаслідок нормальних термічних навантажень, і при цьому довговічність погіршується. 0О62In Comparative Example 8, the molding pressure during the molding of the refractory material for the sliding nozzle plate was adjusted and the bulk density was set low. For this reason, in Comparative Example 8, the annealing temperature was 1200 "C, the content of the AI404C component was 30.0 wt. 956, the content of the 5iO2 component was 2.0 wt. vol., the content of the free carbon component was 2.0 wt. 95, the content of the metal The AI component was 1.0 wt 96 or less, each of which falls within the scope of the present invention. However, the open porosity is 12.195 and the gas permeability is 43x1077 me, and thus the sealing is insufficient. Also, the flexural strength is 14 MPa .Therefore, in the molten steel reaction test and the molten cast iron reaction test, the formation of a brittle layer was also notable, and even in the production test, good durability was not expected. In addition, due to the insufficient strength in the production test a kind of crack occurs, different from radial cracks, etc., which occurs as a result of normal thermal loads, and at the same time the durability deteriorates. 0О62
У Прикладі 11 виконують просочення пеком, що підпадає під обсяг цього винаходу. Однак вміст вільного вуглецевого компонента стає високим, і вуглецевий компонент однорідно присутній у вогнетривкій структурі. Отже, в результаті випробування на реакцію з розплавленим чавуном у вогнетривкій структурі протікає реакція відновлення і сформований окрихчений шар має тенденцію бути дещо товстим. З іншого боку, в результаті випробування на реакцію з розплавленою сталлю утворення окрихченого шару було незначним. При випробуванні уIn Example 11, pitch impregnation is performed, which falls within the scope of the present invention. However, the content of the free carbon component becomes high, and the carbon component is homogeneously present in the refractory structure. Therefore, as a result of the reaction test with molten cast iron, a reduction reaction occurs in the refractory structure and the formed brittle layer tends to be somewhat thick. On the other hand, as a result of the reaction test with molten steel, the formation of a brittle layer was insignificant. When testing in
Зо виробничих умовах, після операції розливання розплавленої сталі з високим вмістом кисню, пошкодження поверхні ковзання було незначним, тоді як після операції розливання розплавленої сталі з низьким вмістом кисню, пошкодження поверхні ковзання мало тенденцію бути трохи більше. Однак, в цілому можна отримати кращі результати, ніж у порівняльному звичайному продукті.From the production conditions, after the high-oxygen molten steel pouring operation, the sliding surface damage was negligible, while after the low-oxygen molten steel pouring operation, the sliding surface damage tended to be slightly larger. However, overall better results can be obtained than with a comparable conventional product.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016188363 | 2016-09-27 | ||
PCT/JP2017/032680 WO2018061731A1 (en) | 2016-09-27 | 2017-09-11 | Fire-resistant plating for sliding nozzle, and method of manufacturing same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA124020C2 true UA124020C2 (en) | 2021-07-07 |
Family
ID=61760349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201904548A UA124020C2 (en) | 2016-09-27 | 2017-09-11 | Fire-resistant plating for sliding nozzle, and method of manufacturing same |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7019421B2 (en) |
CA (1) | CA3037462C (en) |
UA (1) | UA124020C2 (en) |
WO (1) | WO2018061731A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021117742A1 (en) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | 黒崎播磨株式会社 | Refractory material |
CN114728852B (en) * | 2019-12-10 | 2023-06-09 | 黑崎播磨株式会社 | Refractory material for sliding nozzle plate |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06117960A (en) * | 1992-10-01 | 1994-04-28 | Kurosaki Refract Co Ltd | Crack detecting method for refractories |
JP3351998B2 (en) * | 1997-08-19 | 2002-12-03 | 川崎炉材株式会社 | Sliding nozzle plate and method of manufacturing the same |
AU2009229913B2 (en) * | 2008-03-25 | 2011-12-22 | Krosakiharima Corporation | Plate brick and manufacturing method therefor |
JP2011104596A (en) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Kurosaki Harima Corp | Sliding nozzle plate |
JP2015193511A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 黒崎播磨株式会社 | Refractory for casting, nozzle for casting using the same and plate for sliding nozzle |
JP6193793B2 (en) * | 2014-03-31 | 2017-09-06 | 黒崎播磨株式会社 | Cast refractories, and casting nozzle and sliding nozzle plate using the same |
-
2017
- 2017-09-11 WO PCT/JP2017/032680 patent/WO2018061731A1/en active Application Filing
- 2017-09-11 CA CA3037462A patent/CA3037462C/en active Active
- 2017-09-11 UA UAA201904548A patent/UA124020C2/en unknown
- 2017-09-11 JP JP2017548251A patent/JP7019421B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2018061731A1 (en) | 2019-07-18 |
WO2018061731A1 (en) | 2018-04-05 |
CA3037462A1 (en) | 2018-04-05 |
JP7019421B2 (en) | 2022-02-15 |
CA3037462C (en) | 2021-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | Crack propagation and microstructural transformation on the friction surface of a high-speed railway brake disc | |
Cheng et al. | Evolution of microstructure and mechanical properties of in situ synthesized TiC–TiB2/CoCrCuFeNi high entropy alloy coatings | |
Prabhu et al. | Tribological and mechanical behavior of multilayer Cu/SiC+ Gr hybrid composites for brake friction material applications | |
Bourithis et al. | Comparison of wear properties of tool steels AISI D2 and O1 with the same hardness | |
Ul-Hamid et al. | Failure analysis of furnace radiant tubes exposed to excessive temperature | |
US8349752B2 (en) | Plate brick and production method therefor | |
Kan et al. | A study on novel AISI 304 stainless steel matrix composites reinforced with (Nb0. 75, Ti0. 25) C | |
Kan et al. | Slurry erosion, sliding wear and corrosion behavior of martensitic stainless steel composites reinforced in-situ with NbC particles | |
Silva et al. | Wear mechanism for blast furnace hearth refractory lining | |
UA124020C2 (en) | Fire-resistant plating for sliding nozzle, and method of manufacturing same | |
Tokova et al. | The features of influence of ZrO 2 and WC nanodispersed additives on the properties of metal matrix composite | |
Son et al. | Chemical reaction of glazed refractory with Al-deoxidized and Ca-treated molten steel | |
Raman et al. | Influence of plasma nitriding on plain fatigue and fretting fatigue behaviour of AISI 304 austenitic stainless steel | |
Zhang et al. | Effects of hydrogen on the properties of bainitic steel crossing | |
Bálint et al. | Mechanical properties of iron hollow sphere reinforced metal matrix syntactic foams | |
Jang et al. | Effect of martensite and austenite on grinding media wear | |
Banda et al. | An investigation into the wear mechanisms of carbon-and silicon carbide-based refractory materials by silicomanganese alloy | |
Hu et al. | Concurrent hardening and toughening of a tungsten heavy alloy via a novel carburizing cyclic heat treatment | |
Orbulov et al. | Characterisation of hybrid metal matrix syntactic foams | |
Molinari et al. | Surface durability of steam treated sintered iron alloys | |
Singh | Specially treated graphite fortified alumina-silicon carbide-carbon refractories: fabrication and properties | |
Wang et al. | Effects of magnesium on wear resistance of H13 steel | |
Rampin et al. | Development of copper-free low steel brake pads for passenger cars | |
CHANG | Effect of Ni content in a low alloy steel on the high temperature oxide scale adherence | |
Renheng et al. | Study on wear behaviour of 4Cr4Mo2NiMnSiV die steel at high temperature |