Устройство для подачи металла в кристаллизатор

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ МЕТАЛЛА В КРИСТАЛЛИЗАТОР, выполненное в виде стакана из огнеупорного материала на основе оксида алюминия, контактирующего с рабочей поверхностью кристаллизатора, отличающеес я тем, что, с целью повьшения долговечности устройства,, огнеупорный материал стакана содержит дополнительно оксид хрома, бор, кремний и оксид ванадия при следующем соотношении компонентов, мае. Оксид хрома2-20 Бор2-7 Кремний2-7 Оксид ванадия 1-5 Оксид алюминия Остальное сл

СОЮЗ СОВЕТСНих

РЕСПУБЛИН бР ф В 22 D 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ госуд ч ственный HQMHTET cccp по делАм изоБретений и отн1 ытий (21) 3856206/22-02 (22) 18.02.85 (46) 23.11.86. Бюл. М- 43 (7 1) Могилевское отделение Физикотехнического института АН БССР (72) Г.А. Анисович, В.К. Пивоваров, З.Д. Павленко и P.Ã. Глухова (53) 621.746.27(088,8). (56) Катков И.Н. и др. Способы нанесения металлических покрытий.-N.:

ГОСИНТИ, 1970, с. 3-10.

Авторское свидетельство СССР

9 816678, кл. В 22 D 11/10,, 1981.

„„Я0„„1271638 А1 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ METAJIJIA В КРИСТАЛЛИЗАТОР, выполненное в виде стакана из огнеупорного материала на основе оксида алюминия, контактирующего с рабочей поверхностью кристаллизатора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения долговечности устройства, огнеупорный материал стакана содержит дополнительно оксид хрома, бор, кремний и оксид ванадия при следующем соотношении компонентов, мас.%

Оксид хрома 2-20

Бор 2-7

Кремний 2-7

Оксид ванадия 1-5

Оксид алюминия . Остальное

127 16эб

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к непрерывной разливке металла.

Цель изобретения — повышение долговечности устройства. 5

Оксид хрома в количестве 2-20 мас ° 7. расширяет температурный интервал сохранности амфотерных свойств алюмо" фосфатного стекла и благодаря этому способствует повышению прочности соединения отдельных зерен покрытия.

При концентрации оксида хрома менее

2 мас.% повышение термостойкости огнеупорного элемента незначительно, а при увеличении его содержания более

20 мас ° % также снижается стойкость огнеупорного элемента, что обусловлено низкой растворимостью оксида хрома в фосфорной кислоте.

Аморфный бор в количестве 2-7мас., 20 способствует стеклообразованию по границам частиц оксида алюминия. Борный ангидрид, образующийся при окислении бора, в сочетании с оксидом алюминия и фосфорным ангидридом дает тугоплавкое фосфатное стекло с меха; нически прочной структурой. Ьорный ангидрид легко растворяется в .воде и на воздухе притягивает влагу, которая необходима для получения пористых 30 порошков. При концентрации бора менее

2 мас. повышение стойкости огнеупорного элемента незначительно, а при увеличении его содержания более 7 мас.7 растет количество стеклофазы, заполняющей поровое пространство, увеличивается плотность и снижается термостойкость огнеупорного элемента.

Кремний в количестве 2-7 мас.7 способствует более прочному соедине- 40 нию частиц оксида алюминия между собой, чтО приводит к повышению прочности и стойкости огнеупорного элемента. При окислении кремний дает оксид, который улучшает растворение 45 оксида алюминия при образовании тугоплавкого фосфатного стекла„ Введение кремния начинает сказываться на стойкости огнеупорного элемента с концентрации 2 мас.7. При увеличении 50

его содержания более 7 мас.Е растет количество стеклофазы, увеличивается плотность и снижается стойкость огнеупорного элемента.

Оксид ванадия в количестве 55

1-э мас.% повышает активность взаимодействия оксидной керамики с фосфорной кислотой и образует устойчивое ванадатофосфатное стекло. Влияние оксида ванадия начинает сказываться с концентрации 1 мас.7., а при увеличении его содержания более 5 мас.7 растет количество стеклофазы, что сопровождается уплотнением огнеупорного элемента и снижанием его термостойкости.

Устройство для подачи металла в кристаллизатор содержит огнеупорный элемент, контактирующий с рабочей поверхностью кристаллизатора. Огнеупорный элемент изготовлен из высокопористого прочного материала, стойкого к разрушению при высоких температурах. Он выполнен методом плазменного напыления на удаляемую модель порошка, в котором частицы бора, кремния, оксидов алюминия, хрома и ванадия соединены между собой в пористые конгломераты с помощью фосфатного связующего. Такие конгломераты получают смешиванием исходных порошков бора, кремния, оксидов алюминия, хрома и ванадия. Из увлажненной ортофосфорной кислотой смеси прессуют брикеты, которые затем быстро нагревают до 300-350 С. При этом за счет интенсивного паровыделения образуется ,ячеистая структура, характеризующаяся наличием мельчайших пор и микротрещин. Дроблением пенобрикетов получают порошок размером 60-150 мкм.

Устройство работает следующим образом.

Металлический расплав подают че— рез огнеупорный элемент. Расплав не взаимодействует с керамикой. Металл нагревает огнеупорный элемент, При этом внутренние слои керамики имеют более высокую температуру по сравнению с наружными. В огнеупорном элементе возникают термические напряжения. В результате образования сетчатой структуры с многочисленными разрывами и порами термические напряжения и трещины локализуются, не получая распространения.

Испытание на термостойкость огнеупорных элементов в виде колец с толщиной стенки 3,0 мм, диаметром

100 мм и высотой 20 мм производят путем их поочередного выдерживания в течение 10 мин в электрических печах, нагретых до 300 и 1200 С. Стойс кость определяют по числу теплосмен до разрушения.

Содержание компонентов, мас.7

Стойкость, число циклов

Огнеупорный элемент

Ок сид Ок сид ванадия алюминия

Оксид Бор хрома

Кремни

100

Известный

Предлагаемый

1 остальное

2 2

5 5

20 7

1 1

25 9

5

27

0,5

6 и

Составитель А. Попов

Техред М. Ходаиич

Редактор О. Бугир

Корректор М. Самборская

Заказ 6280/13

Тираж 757

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1271638 4

Результаты испытаний приведены в сравнению с известными элементами в таблице. 10 раз.

Как показали испытания, изготов- Испольэование предлагемого устление огнеупорного элемента из окси- ройства для подачи металла в кристал-. да алюминия с добавками оксида хро- j лизатор позволяет повысить произвома, бора и кремния и оксида ванадия,дительность труда и получить эконопозволяет повысить стойкость по мический эффект.