Экзотермическая смесь для утепления поверхности металла при разливке слитков

Экзотермическая смесь для утепления поверхности металла при разливке слитков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(61} Дополнительное к авт. свил-ву— (22) ЗаЯвлено 31.0375 (21} 2118125/22-02 с присоединением заявки И(23) Приоритет— (51} М. Кл.

В 22 D 27/06

В 22 0 7/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытн и (53} УЛК621. 746. .586:662.289 (088.8) Опубликовано 0 504 79. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 0504.79 (72) Авторы изобретении

В. И. Филипов, Н.В. Стеценко, А, A. Ñàâ НН, А. Г. Нотыч и A,È.ÕHòðèê

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (ВНИПИЧерметэнергоочистка) (54). экзОтеРмическАя смесь для утепления

ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА ПРИ РАЗЛИВКЕ

СЛИТКОВ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам экзотермических смесей для утепления поверхности металла при разливке слитков иэ сталей, предпочтительно легированных.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является экэотермическая смесь для утепления ® поверхности металла при разливке слитков иэ легированных сталей, содержащая алюминиевый порошок, порошок алюмомагниевого сплава, отработанный флюс электрошлакового переплава, )о доменный шлак, селитру натриевую, плавиковый шпат,силикатную глыбу (1) °

Данная смесь склонна к образованию большого количества высокодисперсной пыли в процессе приготовления, расфасовки, хранения и использования, Это не только ухудшает санитарно-гигиенические условия труда, но и иэ-за наличия в составе смеси легковоспламеняющихся ингредиентов (прежде всего, алюмомагниевого порошка) приводит к повышенной пожаро- и вэрывоопасности.

Целью изобретения является снижение пылевыделения, уменьшение взрыво-® опасности и пожароопасности в процессе приготовления, расфасовки, хранения и использования экзотермической смеси р

Для достижения поставленной цели экэотермическая смесь для утепления .поверхности металла при разливке слитков из сталей, предпочтительно легированных, включающая алюминиевый порошок, порошок алюмомагниевого сплава, отработанный флюс электрошлакового переплава, доменный шлак, селитру натриевую, плавиковый шпаг, силикатную глыбу, дополнительно содержит жидкий кремнийорганический полимер из класса полиметилсилоксанов при следующем количественном соотношении ингредиентов, вес.ч.

Алюминиевый порошок 8-12

Порошок алюмомагниевого сплава 4-6

Отработанный флюс электрошлакового переплава 10-20

Доменный шлак 14,5-40

Натриевая селитра 10"15

Плавиковый шпат 1 0-25

Силикатная глыба 15-30

Жидкий кремнийорганический полимер иэ класса полиметилсилоксанов 0,5-10.

655473

Табли ца 1 ратура вания не вы-60

170

250

ПМС-10

IINC — 50

ПМС-100

ПМС- 200

ПМС-500

ПМС-1000

-60

250

250

-60

300

300

100

300

-60

300

200

300

-60

500

300

-60

300

1000

300

В качестве жидкого кремнийорганнческого полимера иэ класса полиметилсилоксанов предпочтительно использовать полиметилсилоксановые жидкости марок ПМС-200-1000 (или жидкостей

Стоимбсть 1 кг жидкости от 4 до

14 руб, Сущность описываемого изобретения заключается в пассивации термически активных веществ (алюмомагниевого 3{) и алюминиевого порошков) покрытием их микропленкой иэ кремнийполимерных соединений, не содержащих кислород галогены, и имеющих температуру вспышки не ниже температуры охлаждения изложниц. Для рассматриваемого случая эта температура должна быгь не ниже 150 С. Микропленка, нанесенная на поверхность порошковых материалов, изолирует их от взаимодействия с кислородом воздуха и селитры и защищает от действия влаги и повышенных температур, что позволяет хранить экэотермические смеси 10 дней и более без опасности самозагорания.

Предложенная экзотермическая смесь 45 ю приготавливается следующим образом.

К алюмомагниевому порошку добавляют полиметилсилоксановую жидкость и перемешивают в течение 5-10 мин, после чего добавляют алюминиевый 5О порошок и перемешивают дополнительно,10-15 мин.

Прокаленные и размолотые нейтральные ингредиенты (флюс, шлак, селитра, шПат и силикатная глыба) отдельно смешивают в заданном соотношении в течение 10-15 мин °

Затем обе смеси соединяют и тщательно перемешивают в течение 10

20 мин, после чего расфасовывают в мешочки, которые помещают в изложницы перед разливкой стали.

При содержании полиметилсилоксановой жидкости ниже нижнего предела (0 5 вес.ч.) не обеспечивается ее положительное влияние, а при содернизших марок ПМС-10-100) по ГОСТ

13032-67. Характеристика указанных кремнийорганических (полиметилсилоксановых) жидкостей приведена в табл.1, жанни этой жидкости выше верхнего предела (10 вес.ч) не происходит дальнейшего улучшения показателей, характеризующих достижение поставленных целей, н одновременно возрастает себестоимость смеси.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

В смесителе в течение 15 мин перемешивали 5 вес.ч. порошка алюмомагниевого сплава,. 1 вес.ч. полиметилсилоксановой жидкости (марки ПМС-200), 8 вес.ч. алюминиевого порошка. Затем в полученную смесь добавили предварительно высушенные, прокаленные, размолотые и перемешанные.компоненты: 15 вес.ч. плавикового шпата, 1l вес.ч. отработанного флюса электрошлакового переплава, 22 вес.ч. доменного шлака, 23 вес.ч. силикатной глыбы, 15 вес.ч. натриевой селитры. Смесь перемешивали 20 мин и затем подвергли испытаниям на пыление и термоактивность.

Одновременно приготовили и испытали экзотермическую смесь известного состава (согласно прототипу), состоящую из высушенных, прокаленных и размолотых компонентов, вес.чг плавикового шпата 15, отработанного флюса электрошлакового.переплава ll, доменного шлака 23, силикатной глыбы 23, натриевой селитры 15, алюминиевого порошка 8, порошка алюмомагниевого сплава 5.

Сравнительные характеристики пылевыделения в процессе приготовления, расфасовки -и использования предложенной и известной экэотермических смесей приведены в табл.2.

Таблица 2

655473

Концентрация пыли, мг/м

Место отбора проб пыли

В смеснтельном барабане по окончании перемеши вани я

38,2

28,9

В воздушной зоне у смесительного барабана по окончании перемешивания

34,05-37,6

8,9-10,7

330,9 -352,5

10,7-16,1

7, 3-9,8

1 9-2,4

Формула изобретения

Экзотермическая смесь для утепления поверхности металла при разливке слитков из сталей, предпочтительно легированных, включающая алюминиевый порошок, порошок алюмомагниевого сплава, отработанный флюс электрошлакового переплава, доменный шлак, натриевую селитру, плавиковый шпат, силикатную глыбу, о т л и ч а ю—

ЗО щ а я с я тем, что, с целью сниже- ния пылевыделения, уменьшения взрывоопасности и пожароопасности в процессе приготовления, расфасовки, хране)ния и использования смеси, она допол35 нительно содержит жидкий кремнийорганический полимер из класса полиметилсилоксанов при следующем количественном соотношении ингредиентов, вес.чл

Алюминиевый порошок 8-12

4() Порошок алюмомагниевого сплава 4-6

Отработанный флюс электрошлакового переплава 10-20

Доменный шлак 14,5-40

Чатриевая селитра 10-15

Плавиковый шпат 10-25

Силикатная глыба l5-30 жидкий кремнийорганический полимер иэ

50 класса полиметилсилоксанов 0,5-10.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

9336086, кл. В 22 D 27/06, 10.0 1.69 .

Составитель С. Тепляков

Техред 3.Чужик Корректор Л. Веселовская

Редактор Н.Вирко

Тираж 944 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 1407/7

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул. Проектная, 4

При высыпании готовой смеси иэ смесительного барабана в коробку

Содержание пыли в атмосфере цеха на участке приготовления смеси (при,ПДК 4 мг/мз пыли согласно

СЧ-245-71) По данным совместных исследований кафедры охраны труда Московского института стали и сплавов и завода Днепроспецсталь нижний предел вэрываемости наиболее активного горючего компонента (алюмомагниевого порошка при его фракции менее

50 мк) составляет 48,0 мг/м . Из данных табл.2 виднЬ, что на всех технологических переделах общее пылевыделение снижается: при перемешивании — в 3,5 раза, при высыпании готовой смеси — в 30 и более раз и в воздухе цеха (фоновое) в 3-5 раэ.

Температура загорания предложенной смеси 420-430 С, известной 400.410ОС.

Исследование слитков, полученных из легированных сталей различных марок (ШХ15, ШХ13СГ, Х18Н10Т, 38ХНМ, ЭХС и др.) и углеродистых инструмен.тальных сталей с использованием предложенной экзотермической смеси, показали, что качество металла по механическим свойствам, макроструктуре и неметаллическим включениям соответствовало требованиям соответствующих ГОСТ и не отличалось от качества металла, полученного с использованием известной экзотермической смеси.

Таким образом, предложенная экэотермическая смесь позволяет резко уменьшить пылеобразование на всех стадиях технологического передела, а также исключить взрывоопасность и уменьшить пожароопасность при использовании. в предложенной в известной смеси смеси