Теплоизолирующая смесь

Теплоизолирующая смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сееоз Советских

Социалистических

Республик (ll) 602298

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 26.04.76 (21) 2371547/22-0 с присоединением заявки № (23} Приоритет (43) Опубликовано 15,04.78. Бюллетень ¹14 (45) Дата опубликования описанияМ.03 7 (51) М. Кл.

В 22.0 27/06

Государственный квинтет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 621.746 58 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. П. Коновалов, В, Ф. Поляков, Э. B Ткаченко, В. Р Кулешов, Ю. И. Иванов и B. И. Панин

Институт черной металлургии цЧереповецкий металлургический завод им. 50-летия СССР (71) Заявителй (54) ТЕПЛОИЗОЛИРУ10ЩАЯ СМ ЕСЬ

Изобретение относится к области металлургии черных металлов и может быть испо, ьзовано для защиты металла в ковше от тепловых потерь.

Для снижения тепловых потерь метал1(в в ковше в условиях длительной его разливки. используются разнообразные защитные смеси, нрнсаживвемые на поверхность металла в ковше после выпуска плавки.

Известна, например, двуслойная теплоизолирующая засыпка, состоящая из слоя шунгита и слоя шунгизита (1).

При применении таких смесей уменьшаются потери тепла через зеркало металла в ковше, что обеспечивает сохранение необходимого по условиям разливки плавки перегрева металла в течение более длительного времени, предотвращает образование настылей и скрапин на днище и стенках ковша, увеличивает стойкость их футеровки. Кроме того, некоторые присаживаемые в ковш смеси понижают активность шлака, попадающего в ковш из сталеплавильного агрегата при выпуске плавки.

Эффективной смесью для снижения тепловых потерь через зеркало Металла в кристаллизующемся слитке оказалась смесь, содержащая 15 — 35 /оалюминия,,5 — 15% древесной муки или отсева древесных опилок, 5 — 15% аморфного графита, 1 — 10% нитратов натри», калия или бария, 20 — 40% огнеупорных материалов. 10 — 300/д вспученного перлита, 1 — 5% фторидов металлов. Такая смесь является ближайшим прототипом смеси для уменьшения топливных потерь материала в ковше (2).

Однако эта смесь, эффективная при утеплении головной части слитков, при использовании ее для теплоизоляции жидкого металла в ковше, имеет свои недостатки. Так, из-за значительно более высоких температур жидкого металла в ковше (1560 — 1600 С) по сравнению с температурами в кристаллизующемся слитке (1480 — 1520 С) и более длительного периода контакта смеси с жидким металлом в ковше (длитевьность разливки плавок особенно на МН,г13 составляет 1,2 — 2,0 ч) эта смесь расплавляется на поверхности жидкого металла в ковше. В результате ее теплоизолирующие свойства резко падают. Расплавлению этой смеси на поверхности жидкого металла в ковше способствует и довольно высокая ее экзотермичность, связанная с наличием в составе смеси большого количества (15 — 350/ 1 алюминия, и химическое взаимодействие с попадающим в ковш при выпуске стали основ25 ным шлаком.

602298

Целью изобретения является обеспечение стабильных условий разливки и теплоизолирующих свойств смеси при длительном ее контакте с жидким металлом, имеющим температуру, выше температуры ликвидус.

Поставленная цель достигается тем, что компоненты смеси взяты в следующем соотношении, вес.о/p.

Алюминий 8 — 14

Древесные продукты, например древесная мука или отсев древесных опилок 1 — 4,5

Аморфный графит 16 — 22

Нитраты щелочных металлов 0,5 — 5

Высокоглиноземистые огнеупорные материалы 34 — 44

Вспученный перлит 24 — 34

Фториды, например плавиковый шпат 0,5 — 2,5.

Содержание основного горючего компонента смеси алюминия понижено до 8 — 14 /р по сравнению с 15 — 35"/О в известной смеси. Это связано с тем, что при использовании смеси для теплоизоляции жидкого металла в ковше высокая ее экзотермичность не требуется, более того, как. уже было отмечено, она способствует нежелательному расплавлению смеси. Однако определенное, относительно небольшое содержание алюминия в предлагаемой смеси (8 — 14 /p) необходимо, чтобы за счет выделяющегося при его сгорании тепла компенси,ровать охлаждающий эффект самой присаживаемой в ковш смеси. Соответственно уменьшению содержания алюминия в смеси понижается с 5 — 15 до 1 — 4,5О/р и содержание другого горючего компонента -- древесной муки или отсева древесных опилок (фракцией менее 0,63 мм), обеспечивающих «зажигание» смеси и сгорание содержащегося в ней алюминия в основном за счет кислорода воздуха.

При пониженном содержании горючих компонентов в смеси необходимо иметь и несколько меньшее содержание твердых окислителей (нитратов натрия, калия или бария) — от

0,5" до 5О/о и катализаторов процесса горения (плавикового шпата или фторидов других металлов) — от 0,5 до 2,5О/р.

Для обеспечения более высоких теплоизолирующих свойств смеси в ее составе увеличивается до 24 — 34 /р содержание вспученного перлита, материала с низкой теплопроводностью. Однако простое увеличение содержания вспученного перлита не обеспечит улучшения теплоизолирующих свойств смеси, так как интервал температур плавления перлита (1120 — 1400 С) значительно ниже температуры жидкого металла в ковше и перлит (а затем и вся смесь) расплавляется.

Чтобы предотвратить нежелательное расплавление перлита и всей смеси, в составе последней увеличивается содержание высокоглиноземистых огнеупорных порошков (технического глинозема, корунда или их отходов) до 34 — 44 /p и аморфного графита до 6 — 22 /p.

Частицы аморфного графита распределяются по пористой поверхности зерен вспученного перлита и прилипают к ним. Этот слой частичек аморфного графита предохраняет частицы перлита от расплавления.

Введением повышенного количества аморф15 ного графита обеспечивается не только уже известный технический эффект — защита от оплавления повышенного количества вспученного перлита, но дополнительно достигается новое качество. Это связано с тем, что при выпуске плавки в ковш вместе с металлом неизбежно попадает некоторое количество основного шлака. Поэтому присаживаемая в ковш после выпуска плавки смесь контактирует непосредственно не с металлом, а со шлаком.

Химическое взаимо ействие основного шлака с кислыми материалами смеси, как было уже отмечено, способствует расплавлению смеси.

Повышенное же содержание аморфного графита в смеси обеспечивает большую изоляцию ее от шлака и исключает их химическое взаимодействие.

ЗО Смесь приготавливается путем простого механического смешивания исходных компонентов. При этом необходимо обеспечить предварительное смешивание вспученного перлита с аморфным графитом. Фракционный состав исходных компонентов смеси должен быть следующим: вспученный перлит менее 1,6 мм (предпочтительнее использовать фракцию 0,2 — 1,2 мм древесные продукты менее 0,63»м, все остальные компоненты менее 1 мм.

Расход смеси 0,8 — 2,0 кг/т стали. Вводится

4О смесь в сталеразливочный ковш сразу же после выпуска плавки.

В таблице приведены некоторые составы смесей.

Предлагаемая смесь является эффективным средством для снижения тепловых потерь ме4> талла в ковше во время разливки плавки, обеспечивает стабильную разливку всей плавки в течение длительного времени, повышает стойкость сталеразливочных ковшей и снижает затраты на их подготовку к плавке.

602298

00 8 00 1000

Алюминий, 14 600-650 570-590

Смесь 0,09 0,205 0,280 0,410 загооколо

15 рается после

Глин озем, 3 4 лом

Вспученный перлит, 24

Алюминий 8 500-540 590-620 около "-"-" 0,098 0,225 0,300 0,420

10, 550-590 590-620 oKo

Глинозем, 44

Древесная мука 4,5, Аморфный графит, 5

Плавиковый шпат, 2,5

Древесная мука, Аморфный графит, 22

Нитрат бария, 0,5

OTXQ gE I белого корунда, 34

Вспученный перлит

Плави ковый шпат 0,5

Алюминий, Древесная мука, Аморфный графит, 17

Нитрат натрия, 2 контакта с жидким металциент теплопроводности ккал/мо ч оС при t С

602298

Вспученный перлит, 24 около -"- -" 0,088 О, 200 О, 290 О, 400

Отсев древесных опилок, 3

Аморфный графит, 18

Н итрат калия, 2,5

Корунд, 37

Впученный перJIHT

Плавиковый шпат 1,5 !

Формула изобретения

8 — 14

1,0 — 4,5

16 — 22

Теплоизолирующая смесь, содержащая горючие компоненты — алюминий и древесные продукты, например древесная мука или отсев древесных опилок, аморфный графит, окислители — нитраты щелочных металлов, наполнители — высокоглиноземистый огнеупорный материал и вспученный перлит, катализаторы— фториды металлов, например лавиковый шпат, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильных условий разливки и теплоизолирующих свойств смеси, она содержит указанные компоненты в следующем соотношении, вес.%:

Составитель И. Журина

Редактор Е. Кугучева Техрвд О. Луговая Корректор П. Макаревич

Заказ !722/9 Тираж 950 Подписное

ЦНИИПИ Государсгвсипого к«ииитета Совета /министров СССР по делам изобретений и открытий!

3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Криолит, 1

Алюминий, 12 580-630 570-600

Алюминий древесные продукты

40 Аморфный графит

Нитраты щелочных металлов 0,5 — 5

Высокоглиноземистые огнеупорные материалы 34 — 44

Вспученный перлит 24 — 34

Фториды, например, плавиковый шлат 0,5 — 2,5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 428858, кл. В 22 D 2706, 1972.

2. Авторское свидетельство по заявке № 2175161/02, 1975.