Способ получения защитного слоя на рабочей поверхности изложницы

 

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам получения изложниц, и может быть использовано при изготовлении изложниц с окисленным поверхностным слоем. Цель изобретения - увеличение толщины окисленного поверхностного слоя на рабочей части изложницы и уменьшение опасности приваривания слитка к изложнице на ранней стадии эксплуатации. Способ заключается в том, что на стержень формы для отливки изложницы наносят окислитель в виде смеси карбонатов и хлоридов кальция и/или магния в соотношении

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц 4 B 22 D 27/18

ЗСЕСОЮЗИКЯ

13 „",, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3979014/.31-02 (22) 25.11.85 (46) 07,12.87. Бюл. У 45 (7l) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И,Брежнева (72) ГЛ1.Кирия, А,В,Соценко и В.И.Апаев (53) 621.74,046 (088,8) (56) Патент Великобритании

У 2021458, кл, В 22 D 7/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

В 1061914, кл. В 22 13 27/18, 1983.

Васин Ю,П., Расулов А.Я, Окислительные противопригарные материалы.—

Челябинск,: 10жно-Уральское книжное изд-во, 1969, с. 61-63.,.SU„„1357125 А 1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАЩИТНОГО СЛОЯ

НА РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ИЗЛОЖНИЦЫ (57) Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам получения изложниц, и может быть использовано при изготовлении изложниц с окисленным поверхностным слоем. Цель иэобретения — увеличение толщины окисленного поверхностного слоя на рабочей части изложницы и уменьшение опасности приваривания слитка к изложнице на ранней стадии эксплуатации. Способ заключается в том, что на стержень формы для отливки изложницы наносят окислитель в виде смеси карбонатов и хлоридов кальция и/или магния в соотношении (0,1-0,3):1. Способ позволяет увеличить в 20-30 раз толщину окисленного слоя рабочей части изложницы и устранить случаи приваривания слитка к изложнице во время эксплуатации.

1 табл.

1 135712

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к способам получения изложниц, и может быть использовано при изготовлении изложниц с окисленным поверхностным слоем.

Цель изобретения — увеличение толщины окисленного поверхностного слоя на рабочей части изложниц и уменьшение опасности приваривания слитка к изложнице на ранней стадии эксплуатации .

Сущность способа заключается в том, что на стержень формы для отливки изложницы наносится окислитель в виде смеси карбонатов и хлоридов кальция и/или магния в соотношении (0 1 — 0,3) : 1.

Карбонаты.Са и Mg в данном случае 20 выбраны с учетом обеспечения тройного эффекта. Во-первых, являясь практически нерастворимыми в воде, они создают пористую основу, которая удерживает окислитель и предотвра- 25 щает впитывание его в поры стержня.

Тем самым обеспечивается постоянный контакт окислителя с металлом, что повышает эффективность окислителя с увеличением толщины окисленного слоя. 30

Во-вторых, карбонаты Са и Mg при нагревании в интервалах температур, соответственно, 587-898 и 447-756 С разлагаются с выделением СО, Увеличение парциального давления СО в атмосфере литейной формы влияет на равновесие реакции С + О СО,сдвигая его влево. Таким образом, при окислении чугунных отливок уменьшается расход окислителя на окисление уг- 4О лерода и возрастает доля окислителя, расходуемого на окисление железа,что позволяет даже на чугунных отливках получать окисленный слой достаточной толщины. В-третьих, непосредственно . CO является сильным окислителем: при температурах расплавленного металла и, следовательно, в процессе окисления вовлекается газовая фаза, способствующая интенсификации окисления железа.

Выбранные пределы содержания соотношения карбонатов и хлоридов в окислителе обусловлены следуюшим; При содержании СаСО или MgCO или их смеси в охислителе в соотношении с хлоридами менее 0.,1:1 из-за частичного впитывания окислителя в стержень газовая фаза в контактной зоне с металлом не насыщается СО и эффективность процесса окисления металла очень мала. При содержании карбонатов в окислителе в соотношении с хлоридами более 0,3 : 1 окислитель характеризуется неудовлетворительными технологическими свойствами, в частности имеет плохую кроющую способность и отслаивается в процессе заливки формы металлом, способствуя образованию ужимин на поверхности отливок.

Пример. В мартеновском цехе с соблюдением условий идентичности проводят испытания 12-тонных изложниц из доменного чугуна, содержащего ; С 4 3; Si 0 б; Мп 0 25; S 0 02;

Р 0,09, Изложницы отливают в песчано-глинистые формы со стержнями, на которые -поверх противонригарной краски наносят окислитель.

При отливке изложниц согласно известному способу на стержни пульверизатором наносят только насыщенный водный раствор хлоридов СаС1 или

MgC12, При отливке изложниц по предлагаемому способу на стержни наносят окислитель, состоящий из смеси карбонатов СаСО и MgCO> и хлоридов СаС1 и Mg01 в различном соотношении карбонатов и хлоридов от 0,05:1 до

0,4:1 соответственно. °

Стержни после нанесения окислителя провяливают на воздухе в течение

30 мин, а затем устанавливают в литейные формы.

Формы заливают при температуре чугуна 1200 С.

От рабочей поверхности полученных изложниц отбирают керновые пробы ф 5 х 10 мм для контроля толщины и степени. окисления рабочего слоя.Анализ структуры проводят на микроскопе МИМ-8 при увеличении 100. Окисленным считается слой металла, в структуре которого содержится не менее !

5 окислов. Степень окисления оценивают в 50 полях зрения по среднему процентному содержанию окислов в структуре.

Изложницы (по три от каждого варианта) эксплуатируют при разливке стали с температурой 1590 С. Наблюдают за изложницами на протяжении

10 циклов эксплуатации, Каждый приварившийся к изложнице слиток после извлечения на копре осматривают и

1357125

Опыт Состав

СоотношеСтепень окислеСредняя толщина окисленКоличестние карбонаты/ хлориды по окислительных во случаев приваривания слитспо- красок собу ния рабочего слоя X ного слоя, мм ка о

1 Известный

СаС1

19,2

0,1

Идй.

17,0

0,08

Предлагаемый

3 СаС1 + CaCO

22,6

0,8

0 05

31,7

2,3

0,1

37,5

2,6

0,2

0,3

44,1, 2,4

2,2

42,3

0,4

21,2

8 ИдСi + CACO, 0,5

0 05 фиксируют суммарное количество приваров.

Результаты испытаний изложниц с окисленным поверхностным слоем приведены в таблице, Как видно из таблицы, во всех случаях применения окислителя, содержащего карбонаты и хлориды кальция и/или магния в рекомендуемых преде10 лах, устраняются случаи приваривания слитков на ранней стадии эксплуатации изложниц и обеспечивается толщина окисленного слоя в пределах

2,2-2,7 мм. Использование окислите"

15 ля с соотношением карбонатов и хло.ридов менее 0,1:1 не приводит к устранению приваривания, хотя и вероятность этого уменьшается (опыты 3,8, 13, 18, 23 и 28). Применение окислителя с соотношением этих составляю õ 0,4:1 (сверх рекомендуемого предела) хотя и приводит к устранению случаев приваривания слитка, но из-за растрескивания слоя окислителя на поверхности изложниц образуются ужымины. Из 27 изложниц, отлитых с применением такого окислителя, имеют ужимины 22%.

Таким образом, применение предлагаемого способа изготовления изложниц с окисленным поверхностным слоем путем нанесения окислителя, содержащего карбонаты и хлориды кальция и/или магния в соотношении (0,1

0,3):1, позволяет увеличить в 20—

30 раз толщину окисленного слоя и устранить случаи приваривания слитка и изложницы на ранней стадии их эксплуатации, а также повысить их эксплуатационную стойкость в среднем на 15%.

Ф о р м у л а изобретения

° Способ получения защитного слоя на рабочей поверхности изложницы, включающий нанесение раствора окислителя на поверхность стержня, размещение стержня в литейной форме и заливку формы металлом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения толщины окисленного поверхностного слоя на рабочей части изложницы и уменьшения опасности приваривания слитков на ранней стадии эксплуатации, в качестве окислителя используют смесь карбонатов и хлоридов кальция и/или магния в соотношении (0,1-0,3):1, 1357125

Продолжение таблицы

0,1

28,Ъ

2,6

34,6

0,2

2,5

47,4

0,3

2,5

0,4

45ь2

2,7

20,3

13 СаС1, + MgCOý 0,05

29,8

2 7

0,1

33,3

0,2

2,3

0,3

41,3

2,6

4 3, 3

0,4

2,4

18 MgC1 + MgCO 0,05

22,3

0,8

42,2

0,1

2,5

45,4

0,2

2,5

47,4

0,3

2,3

46,0

0,4

2,6

23 СаС1 + 0 05

+ (СаСО + MgC0 ) 20,1

36,8

0,1

2,5

0,2

41 8

2,3

45,0

2,4

0,3

42,3

0,4

2,2

28 MgC1 +

+(СаСО +МдСОэ) 0,05

0,9

19,9

34,6

0,1

2 3

47,2

2,2

0,2

47,1

2,5

0,3

2,3

48,0

0,4

Тираж 741 Подписное

8HHHIIH Заказ 5925/8

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4