Состав для получения покрытия на изложницах
Иллюстрации
Показать всеРеферат
СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИЗЛОЖНИЦАХ, используемых преимущественно при получении кузнечных слитков развесом 50-200 т, включающий магнезит, сульфат магния, воду, отл.и чающийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления покрытия с изложницей, он дополнительно содержит марганцевый концентрат при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Магнезит 20,0-50,0 Марганцевый концентрат 5,0-30,0 Сульфат магния 15,0-30,0 с € ВодаОстальное (Л со со 4 ю ел
(21) 3617520/22-02 (22) 25,05,83 (46) 23.12.85. Бюл. ¹ 47 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И,Ленина и Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) Л.Д.Свирский, В.M.Казакевич, Т.С.Бондаренко, В.А.Куценко, В.К.Новицкий, В.Я.Бакуменко, В,Н,Орленко, А.В.Мищенко и Н,В.Борзых (53) 621.744.079(088.8) (56) .Патент СшА № 3509936, кл. В 22 С 3/00, опублик. 1970.
Авторское свидетельство СССР
И- 944731, кл. В 22 С 3/00, 1980.
Авторское свидетельство СССР
¹ 944731, кл. В 22 С 3/00, 1980, Авторское свидетельство СССР № 900932, кл. В 22 С 3/00, 1980.
Авторское свидетельство СССР
¹ 850259, кл, В 22 С 3/00, 1979. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИЗЛОЖНИЦАХ, используемых преимущественно при получении кузнечных слитков развесом 50-200 т, включающий магнезит, сульфат магния, воду, о т л .и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности сцепления покрытия с изложницей, он дополнительно содержит марганцевый концентрат при следующем соотношении ингредиентов, мас.7:
Магнезит 20,0-50,0
Марганцевый концентрат 5 0-30,0
Сульфат магния 15,0-30,0
Вода Остальное
4Э
1
Изобретение относится к защите металлов от высокотемпературной коррозии и эрозии и может быть использовано в области высекотемпературных покрытий по металлам, в 5 области металлургии, машиностроения, в частности изложниц и поддонов, в которых получают слитки большого развеса (50-200 т).
Цель изобретения -:повышение 10 прочности сцепления покрытия с излож-. ницей.
Марганцевый концентрат, который используется в составе, имеет следующий химический состав, мас.%: 15
SiO 14,5-16,0, NnO 57,7-59,1;
СаО 3,0-4,0; NgO 1,2-1,6; Р О > 2,016,2 и магнезит следующего химического состава, мас.X: NgO 4546,5; СаО 1,3-2,5; Si0> 0,5-1,7;
К О 0,4-1 7; п.п.п. 50,8-51,5. Установлено, что отклонение указанных допустимых пределов составляющих компонентов марганцевого концен- 25 трата и магнезита оказывает незначительное влияние на изменение свойств покрытий и существенной роли не играет.
Покрытия приготовляют по следую- 30 щей технологии.
Магнезит и марганцевый концентрат, взятые в соотношениях, указанных в табл. 1, подвергают совместному помолу до полного прохождения через сито 2500 отв./см . Полученную сухую смесь затворяют водным раствором сульфата магния (при соотношении вода и сульфат магния как 1:1) до получения шликера покрытия плотностью 40
1, 7-1., 8 г/см .
Шликер наносят на металлическую о форму, нагретую до 100-150 С с методом пульверизации или торкретирования толщиной слоя 0,5-1,5 мм.
В результате взаимодействия активного окисла магния, содержащегося в магнезите, с сульфатом магния протекает процесс твердения с образованием кристаллических „сростков гидрата окиси магния и оксисульфата магния.
Проведенными исследованиями установлено, что при температуре металлической формы (100-150 С) значительно ускоряется процесс образования перечисленных продуктов твердения и он полностью протекает за максимально короткие сроки (0,5-1 ч), что полностью удовлетворяет технологическому процессу подготовки металлических форм под заливку„ Формирование покрытия, величина его прочности сцепления с рабочей поверхностью формы находятся в прямой зависимости от количественного и качественного составов продуктов твердения, что и достигается при использовании предлагаемого покрытия.
При заливке в металлическую форму жидкой стали и повышении температуры до 1600 С в покрытии за счет прио сутствия марганцевого концентрата идут интенсивные процессы твердожилкостного спекания с образованием сложных огнеупорных соединений: твердых растворов (Mg, Мп)О и шпинели.
Образовавшийся в результате это-, го спеченный огнеупорный слой обладает высоким значением прочности сцепления с чугунной подложкой н способен выполнять свои защитные функции еще в течение двух-трех заливов.
Составы и свойства покрытий приведены в табл. 1 и 2.
Из табл. 2 видно, что введение в состав покрытия марганцевого концентрата в количестве 5-30 мас,% способствует повышению прочности сцепления с чугунной подложкой вследствие интенсификации процессов твердения и спекания покрытия.
Шликер предлагаемого покрытия представляет собой суспензию, дис- . персной фазой которой является магнезит, дисперсионной средой — вода, а электролитом — сульфат магния.
Злектролитическое действие М8 0 приводит к уменьшению или потере заряда частиц по мере увеличения концентрации коагулирующего катиона в растворе, что позволяет получить шликер покрытия с хорошими покровными свойствами без использования стабилизатора.
Покрытие после заливки стали улучшает свои эксплуатационные характеристики (механическую прочность, адгезию к рабочей поверхности формы, макроструктуру защитного слоя) за счет следующих, протекающих в нем процессов: при температуре разливки стали (1550-1590 С) в нем интенсивно протекают процессы жидкостного спек» ния между магнезитом и марганцевой рудой с образованием твердых растворов (Ng, Ип)О и шпинели, а также
1199425
Реализация изобретения позволяет повысить стойкость изложниц на
17-20Х, устранить привар слитков
20 к изложницам, повысить выход годного металла на 5-10%.
Таблица 1
Содержание ингредиентов, мас.7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
20,0 23,0 26,0 29,0 32,0 35,0 40,0 43,0 46,0 50,0
Магнезит
Марганцевый концентрат 30,0
270 24 0 21 О 180 150 120 100 70 50
Сульфат магния 15,0 16,0 18,0 19,0 21 О 20,0 25,0 27,0 29,0 30,0
29 30 Осталь- Осталь- Ос- 15 ное ное тальное
35 Осталь- Ос- ОстальВода ное таль- ное ное кристаллизация ролонита — Мпяео) тефроита — Мп Si04, заполняющих промежутки между зернами периклаза (М)О) и цементирующих их в монолитный термостойкий материал; при этих же температурах происходит увеличение адгезии слоя покрытия к рабочей поверхности формы путем образования на контакте покрытие — чугун переходного слоя из шпинелида типа(М8, Ре)0, образующегося из-за взаимодиффузии атомов в кристаллических решетках, Кроме того, специфическое действие марганцевой руды в покрытии проявляется уже в процессе нанесения и твердения на рабочей поверхности за счет значительного увеличения механической прочности покрытия с повышением содержания в нем марганцевой руды. Объясняется это проявлением вяжущих свойств МиО марганцевой руды в условиях щелочной среды, создаваемой в шликере покрытия сульфатом магния.
Предлагаемые пределы соотношении ингредиентов обеспечивают высокие показатели прочности сцепления . покрытия с чугунной подложкой. От10 клонение допустимых пределов ингредиентов покрытия (составы 1,10 табл,3) приводит к изменению физико-механических свойств, а именно снижению прочности сцепления, что ухудшает, в конечном итоге, защитную функцию покрытия.
1 t1994Z5
ОЪ О ,оъ м о о
О
ФМ
С0
% а
I мЪ
1
Ф 1 а а»
Оч cn o Ъ O о а ю» оъ О
00 м
Щ
in о иЪ О сч л о а «О
° е» (4
О со
00 а
ОЪ
° \
1/Ъ а
О ь е
C)
° ОЭ а л g)
«М 00 9 . ° т.(ОЪ а
Ц 1
С>
in а
О ь с> з со о
C) м оъ а а
Со ° м»
ОЪ а
Ъ О . о ch а \,о
° Ф
Щ
u I
С> о а а о о сч
CJl Ф а
4о и а мЪ о 3
I
I! а 1 с 4 1
in а
3l\ а
ЦЪ о .о
iô е» а
М СО
1»
I о
О л о
<4 а UD
В/Ъ а
4».
О"
in оЪ а
О 04 а е е» м
1 м о о
СЧ 00 м Ф и
ОЪ
ОЪ а
Q иЪ О СЧ
О о м о а
° 4» ф
Ю
f о о
I0 и а е0
2 о
10 о о
9 и
Х 10 и о е о. о ж
01 0О ф Ь и
v o е о у
v 0 и о
E u 1 I Р о оЙ @я..оц л
О C0 ООИ q йййо „
Е I.O Oo е 3,Р,о Х 0
1" .e e C0 a O
u g f CU Ql Х 1
Ф о
1 ° ° В
О 0
>ь & . о о 0 и
5 (3 1» о
g 2 о и 5
6 &
e v о.01
ОЦ 00
3 - й
Ю &
Ф ф A
Йо о (5 о
1 и
1 и
О Р С0 о и и В и В Ф д ибо
I» VХЛ
v еем 0
1199425
Таблица 3
Состав покрытия
Ингредиенты и свойства
1О
Магнезит
Марганцевый концентрат
Сульфат магния
Прочность сцепления с чугунной подложкой, кгм сырого
0,7
0,5
0,7
0,9 спеченного
Заказ 7762/11 Тираж 746 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель И.Куницкая
Редактор N.Áèàíàð Техред М.Гергель Корректор С.Черни