Теплоізолююча суміш для розливання сталі

Теплоізолююча суміш для розливання сталі, що включає вогнетривкий наповнювач і матеріал, що містить вуглець, яка відрізняється тим, що включає матеріал, що містить оксиди лужноземельних металів, і матеріал, що містить карбонати лужних металів, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: матеріал, що містить оксиди лужноземельних металів 5,0-7,0 матеріал, що містить карбонати лужних металів 5,0-10,0 матеріал, що містить вуглець 25,0-30,0 вогнетривкий наповнювач решта. Корисна модель належить до металургії, зокрема до розливання металу, а саме до утеплення дзеркала металу в виливницях при сифонному розливанню спокійної сталі в злитки. При розливанні рідкого металу, зокрема спокійної сталі, проблемою є отримання якісної поверхні тіла злитка, одним з шляхів вирішування якої є розливання сталі під шаром теплоізолюючої суміші, що дозволяє отримати рівномірне охолодження злитка. Відомою є теплоізолююча суміш для розливання сталі за авторським свідоцтвом СРСР №261647, МКВ B22D7/00, пріоритет від 09.11.67, що включає золу, як вогнетривкий наповнювач (75,0-85,0%), вуглекислий натрій (4,5-5,0%), кокс, або графіт - інше. Склад компонентів дозволяє отримати суміш з теплоізолюючими властивостями. Загальними ознаками відомої суміші і рішення, що заявляється є вогнетривкий наповнювач і матеріал, що містить вуглець. Відомий склад компонентів дозволяє отримати суміш з теплоізолюючими властивостями, однак низький вміст карбонатів лужних металів у сладі суміші підвищує температуру її плавлення, що не дозволяє отриманти шар рідкого шлаку на дзеркалі металу і веде к зниженню якості поверхні злитка. Також є відомою теплоізолююча суміш для розливання сталі за авторським свідоцтвом СРСР №579092, МКВ B22D7/10, пріоритет від 08.06.76, яка включає спучену вермикулітову руду (75-79%), нагріту попередньо до 200-220°С, вогнетривку глину (10-15%) і матеріал, що містить вуглець, в якості якого використовують аморфний графіт, (615%). За рахунок спученої вермикулітової руди суміш дозволяє отримати суцільний по всій поверхні дзеркала рідкого металу теплоізолюючий шар. Загальними ознаками відомої суміші і рішення, що заявляться, є матеріал, що містить вуглець і вогнетривкий наповнювач. Суміш дозволяє отримати суцільний теплоізолюючий шар на дзеркалі рідкого металу, однак не є стійкою до спікання і має високу температуру плавлення. Як прототип вибрана теплоізолююча суміш для розливання сталі за патентом України №50867, МКВ B22D7/10, пріоритет від 5.09.2000, яка включає легковагові відходи феросиліцію (1017%), кальциновану соду (2-4%) графіт, що спучується (2-5%), малодисперсні відходи виробництва вугільних електродів (28-50%) і сажу (2-5%), в якості вогнетривкого наповнювача включає золу ТЕЦ (30-45%). За рахунок властивості графіту, що спучується, при нагріванні збільшуватись в об'ємі, суміш за прототипом дозволяє утворити суцільний по всій поверхні металу шар рівномірного грану со СО (О 6993 лометричного складу, а наявність в ній вогнетривкого наповнювача знижує теплопровідність суміші. Загальними ознаками теплоізолюючої суміші за прототипом і рішення, що заявляється, є вогнетривкий наповнювач і матеріал, що містить вуглець. Теплоізолююча суміш для розливання сталі за прототипом дозволяє при її застосуванні утворити суцільний по всій поверхні металу теплоізолюючий шар рівномірного гранулометричного складу, однак мас низьку стійкість до спекания і високу температуру плавлення. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення теплоізолюючої суміші для розливання сталі шляхом підбору компонентів і їхнього кількісного співвідношення з тим, щоб забезпечити підвищення стійкості суміші до спікання зі зниженням температури плавлення, що дозволяє підвищити теплоізолюючі властивості суміші і якість поверхні злитка. Поставлена задача вирішується тим, що теплоізолююча суміш, що включає вогнетривкий наповнювач і матеріал, що містить вуглець, відповідно до винаходу.включає матеріал, що містить оксиди лужноземельних металів і матеріал, що містить карбонати лужних металів, при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: - матерііал, що містить оксиди лужноземельних металів 5,0-7,0 - матеріал, що містить карбонати лужних металів 5,0-10,0 - матеріал, що містить вуглець 25,0-30,0 - вогнетривкий наповнювач інше Перераховані ознаки з істотними ознаками корисної моделі і забезпечують досягнення технічного результату - підвищення стійкості суміші до спікання зі зниженням температури плавлення. Причинно-наслідковий зв'язок істотних ознак винаходу і технічного результату, що досягається, виявляється в наступному. Вогнетривкий наповнювач, в якості якого використовують кам'яновугільну золу ТЕЦ зі спученим перлітом, вермикулітом і відходами виробництва феросиліцію, на поверхні рідкого металу утворює шар, який має низьку теплопровідність. Матеріал, що містить вуглець, в якості якого використовують сажу з скритокристалічним графітом, кристалічним графітом, відходами виробництва електродів, відходами виробництва коксу і окисленим графітом, дозволяє уповільнити швидкість спікання і плавлення суміші, при окисленні виділяє тепло, що знижує тепловитрати металу на нагрівання суміші. Матеріал, що містить оксиди лужноземельних металів, а саме вапнисту муку, або доломітову муку, що містять CaO, MgO і мають високу температуру плавлення, дозволяє знизити швидкість спікання вогнетривкого наповнювача. Матеріал, що містить карбонати лужних металів, які є легкоплавкими, сприяє зниженню температури плавлення вогнетривкого наповнювача. Дія всіх зазначених компонентів сумісно, за рахунок сінергізму. забезпечує підвищення стійкості суміші до спікання зі зниженням температури плавлення. Кількісне співвідношення компонентів визначено експериментальним шляхом і є оптимальним для досягнення технічного результату. Таким чином істотні ознаки рішення, що заявляється, знаходяться у причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом, що досягається. Нижче наводиться опис суміші, що заявляється, і технологія її застосування. Теплоізолююча суміш для розливання сталі включає компоненти при наступному кількісному співвідношенні мас.%: - матеріал, що містить оксиди лужноземельних металів 5,0-7,0 - матеріал, що містить карбонати лужних металів 5,0-10,0 - матеріал, що містить вуглець 25,0-30,0 - вогнетривкий наповнювач інше Вогнетривкий наповнювач, в якості якого використовують кам'яновугільну золу ТЕЦ, з легковажним матеріалом, щільність якого складає 0,050,40г/см2 (спучений перліт, легковажні відходи виробництва феросиліцію, вермикуліт тощо) має високі теплоізолюючі властивості за рахунок низької теплопровідності. Матеріал, що містить вуглець, в якості якого використовують сажу з скритокристалічним графітом, кристалічним графітом, відходами виробництва електродів, відходами виробництва коксу і окисленим графітом, дозволяє уповільнити швидкість спікання і плавлення суміші, а при окисленні утворює відновлювальне середовище з виділенням тепла, що дозволяє підвищити теплоізолюючі властивості суміші. Матеріалом, що містить оксиди лужноземельних металів, є матеріал на основі CaO, MgO, що вибраний з ряду: вапниста мука, доломітова мука, який має температуру плавлення 2000-2100°С. Зазначена властивість компоненту дозволяє при його застосуванні уповільнити швидкість спікання вогнетривкого наповнювача, знижуючи при цьому температуру плавлення за рахунок синергізму до 1200-1300°С. Матеріал, що містить карбонати лужних металів (Na2CO3, К2СОз), в якості якого використовують кальциновану соду, поташ, золу стебел і лузги соняшника і золу соломи гречихи, знижує температуру плавлення шлакової суміші і дозволяє утворити на дзеркалі рідкого металу прошарок розплавленого шлаку, що асимілює неметалеві включення з рідкого металу. Теплоізолюючу суміш, що заявляється, дозують шляхом зважування відповідно до заданого кількісного співвідношення компонентів, перемішують, фасують у паперові або синтетичні пакети і використовують при сифонному розливанні сталі шляхом підвішування в виливниці або розташування на дні виливниці. При контакті з рідким металом паперові мішки, руйнуючись під впливом високої температури, звільнюють суміш, яка утворює на дзеркалі рідкого металу теплоізолюючий шар. Витрата теплоізолюючої суміші складає 1,51,9кг на 1 тону сталі. Нижче в табличній формі наводяться конкретні приклади реалізації винаходу з витратою 10кг теплоізолюючої суміші на 5700кг металу. 6993 Таблиця № 1 2 3 Компонент Вогнетривкий наповнювач 1) Зола ТЕЦ (рн=0,650,84) 2) Зола ТЕЦ (рн-0,85-0,90) Спучений перліт Відходи виробництва феросиліцію Вермикуліт Всього Матеріал, що містить вуглець Сажа Скритокристалічний графіт Кристалічний графіт Відходи виробництва електродів Відходи виробництва коксу Окислений графіт Всього Приклад 1 Приклад 4 61,0 59,0 47,0 3,0 54,0 3,0 3,0 2,0 61,0 62,0 5,0 55,0 59,0 1,0 6,0 5,0 4,0 24,0 18,0 20,0 23,0 25,0 2,0 30,0 1,0 25,0 5,0 3,0 27,0 3,0 3,0 6,0 Матеріал, що містить оксиди лужноземельних металів Вапниста мука Доломітова мука Всього Матеріал, що містить карбонати лужних металів 4 Вміст компонентів, мас % Приклад 3 Приклад 2 7,0 Кальцинована сода Поташ Зола стеблин і лузги соняшника Зола гречаної соломи Всього 7,0 Отриманий результат 7,0 5,0 2,0 5,0 8,0 7,0 Головний обріз злитка -10,0 Табличні данні підтверджують високу ефективність і теплоізолюючі властивості суміші, що заявляється, в порівнянні з відомими Високі теплоІЗОЛЮЮЧІ властивостюуміші дозволяють знизити теплові витрати прибуткової частини злитку і КІЛЬ Комп ютерна верстка Д Шеверун 6,0 6,0 5,0 Головний обріз злитка -9,5 10,0 Головний обріз злитка -10,5 10,0 10,0 Головний обріз злитка -11,0 КІСТЬ неметалевих включень в поверхню злитку за рахунок підвищеної СТІЙКОСТІ суміші до спікання зі зниженням температури плавлення, що дає їй перевагу перед прототипом Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ МСП, 03680, Україна ДП 'Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601