Шихта для изготовления тигля индукционной печи

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 35/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Ф к г °

ЪФ

1 (21) 4922695/33 (22) 28,03,91 (46) 23.01,93, Бюл. N 3 (71) Научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (72) П.А,Полищук и А.Г.Андруха (73) П.А.Полищук и А,Г,Андруха (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 687044, кл. С 04 В 35/10, 1979, Авторское свидетельство СССР

N 1081148, кл. С 04 В 35/10, 1984.

Футеровка индукционных тигельных печей для плавки сплавов на алюминиевой основе. Руководящий документ РД.

37.002.0536-88, Н И Ил итавтоп ром, 1988, с.45, (54) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТИГЛЯ

ИНДУКЦИОННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к огнеупорным набивным массам для изготовления футеровок (тиглей) индукционных печей для плавки цветных металлов, например алюминия и его сплавов.

Уже известна огнеупорная масса, содержащая корундовый наполнитель 88—

95%, полифосфат натрия 2,5 — 9,0% органи. ческую связку- полиэфир 0,3 — 1,0% и воду— остальное.

Недостатком этой огнеупорной массы является относительно низкая термостойкость, обусловленная значительным содержанием полифосфата натрия.

Известна также шихта для изготовления огнеупоров, включающая обожженный глинозем 25 — 30, фосфатное связующее 1—

8, тетраборат натрия или борный ангид„„ Ж„„1790565 АЗ (57) Использование: в огнеупорных набивных массах для изготовления футеровок (тиглей) индукционных печей для плавки цветных металлов, например алюминия и его сплавов, Сущность изобретения: шихта для изготовления тигля индукционной печи, включающая электроплавленный корундовый заполнитель, добавки и спекающую связку, содержит в качестве добавки тонкомолотый каолин, лигносульфонат и воду, а в качестве спекающей связки — триполифосфат натрия и борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: электроплавленный корунд 85 — 88; каолин

4,6 — 8,4; триполифосфат 1 — 2, борная кислоты 1 — 2; лигносульфонат 0,2 — 0,6; вода 2—

4, термостойкость материала по режиму

800 С вЂ” вода 24 — 56 циклов. 2 табл. рид 0,15- 1,2% и зернистый электрокорунд— остальное. О

Недостатком этой шихты является неудовлетворительная термостойкость, объяс- у няющаяся образованием в огнеупоре жесткой полимерной структуры, В качестве прототипа выбрана сухая набивная масса, состоящая из корундового залопнитвля гбб — 70 лгг, добавок (кварцит, сульфат бария, высокоглиноаамистыа ца- С в мент.— всего 30 — 45%) и спекающей связки (триполифосфат натрия 5 — 7, борная кислоты 2 — 4%).

К недостаткам этой массы следует отнести относительно низкую термостойкость изделий, например, не превышающую 15 теплосмен (800 С вЂ” вода) для образцов диаметром 60 мм и высотой 40 мм, также плохая

1790565 удобоукладываемость этой массы, связанная с пылением сегрегацией и необходимостью спекания в шаблоне.

Целью изобретения является повышение термостойкости материала, удобоукладываемости исходной массы.

Это достигается благодаря тому, что шихта для изготовления тигля индукционной печи, включэющая электроплавленый корундовый заполнитель, добавки и спека- "0 ющую связку, содержит в качестве добавки тонкомолотый каолин, лигносульфонат и воду, а в качестве спекающей связки — триполифосфат натрия и борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Электроплавленый корунд. 85. — 88

Каолин 4,6 — 8,4, .

Триполифосфат 1 — 2

Борная кислота 1 — 2

Лигносульфонат 0,2 — 0,6 йода 2 — 4 предложенную шихту для изготовления тигля индукционной печи готовят следую- 25 щим образом, Готовят корундовый заполнитель, применяя электроплавленый корунд марки ЗК-90 (ГОСТ 23037-78), используя материал кл, 2 — 40%, кл.4 — 20%, кл 6 — 40%.

Отдельно готовят тонкомолотый (проход че- 30 рез сетку 01 — 100%) компонент шихты, смешивая каолин (например, кэолин Влади- мирского месторождения, ТУ 14-8-127-74, марка КВ-1) и борную кислоту (ГОСТ 1870478). Отдельно также готовят жидкий кампо- 35 нент шихты, растворяя в воде сначала трипалифосфат натрия (ГОСТ 13493-86), затем добавляя водный раствор лигносульфоната (ОСТ 13-183-83, марка А), 40

В стандартный лопастный смеситель загружают корундовый заполнитель, затем. при работающей мешалке вводят тонкомолотый компонент; перемешивают 2 — 5 мин. После этого тонкой струей вводят жидкий 45 компонент шихты и ведут перемешивание 812 мин. Получают непылящую огнеупорную масСу, слегка слйпающуюся при сжимании рукой. Влажную массу (шихту) используют по назначению в течение 10 — 15 мин, не 50 допуская ее высыхания для сохранения необходимой удобоукладываемости.

Набивку изделий (например, тигля индукционной печи) ведут известными приемами, используя пневмотрамбовки и 55 разборный шаблон тигля или иного изделия.

По окончании набивки осторожно удаляют шаблон и ведут сушку и термообработку изделия по ускоренному режиму. Для тигля электропечи ИАТ-6 режим сушки следующий: нагрев до 250 С со скоростью

20 С/ч выдержка 12 ч, Укладка слитков металла в зону индуктора. Индукционный нагрев (сушка) до 500 С со скоростью не более

50 С/ч, выдержка 24 ч, индукционный нагрев до расплавления металла (алюминиевого сплава) со скоростью не более 50 С/ч.

Затем сушка тигля с расплавленным металлом до получения необходимых электроиэоляционных характеристик.

Полученный огнеупорный материал характеризуется следующими свойствами: предел прочности при сжатии после обжига при 800 С 32 — 35 МПа, открывая пористость 20 — 22%, линейные изменения после обжига при 800 С 0,0%, глубина пропитки алюминиевым сплавом за 24 ч (металлоустойчивость) 0,0 мм, термостойкость 38—

96 теплосмен (800 С вЂ” вода).

В табл.1 приведены свойства шихты, в табл.2 — даны составы шихты.

Предложенный состав шихты для изготовления тигля индукционной печи может быть использован для изготовления тиглей индукционных печей типа ИАТ для плавки алюминия и его сплавов, а также других цветных металлов. При изготовлении тигля печи АИТ-6 снижается возможность трещинообразования в теле тигля при смене температур (загрузка холодной шихты в разогретую печь). При подготовке шихты для набивки, а также в процессе набивки исключается расслаивание (сегрегация) компонентов (электроплавленый корунд иззэ высокой плотности выжимает легкие компоненты}, а также пыление при,работе пневмоинструмента или вибратора. Исключается необходимость запекэния массы между индуктором и шаблоном, чем сохраняется металлический шаблон для многократного использования. Низкая влажность шихты позволяет в течение 2 — 3 сут. осуществить термообработку тигля, довести его температуру до температуры жидкого металла (700 — 800 С).

По предложенному техническому решению осуществлена, набивка тиглей печей

ИАТ-6 в ТО (Грузвторцветмет", нэ Мценском заводе "Вторцветмет".

1790565

Таблица 1

Состав

Показатель

Известный

Предлагаемый

38-56

Удобоукладываемость шихты

Низкая

Хорошая

Таблица 2

Формула изобретения

Шихта для изготовления тигля индукционной печи, включающая электроплавленый корунд, триполифосфат натрия, барную кислоту, лигносульфонат, воду и неорганическую добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкОсти материала и удобоукладываемости исходной

Термостой кость огнеупорного материала из заявляемой шихты, циклов (800 С - вода) массы, она содержит в качестве добавки каолин при следующем соотношении, мас."-,ь:

Электроплавленый корунд 85 — 88

Триполифосфат натрия 1 — 2

Борная кислота 1 — 2

Лигносульфонат 0,2 — 0,6

Вода 2 — 4

Каолин 4,6 — 8,4

Преимущества предлагаемого состава

Используемое в заявляемом составе шихты количество фосфатного и борсодержащего компонента приводит к образованию прерывистой полимерной структуры в теле огнеупора, Более низкое содержание спекающей связки снижает прочностьогнеупора, а более высокое приводит к образованию легкоплавких смесей, а при охлаждении (термоударе) - к разрушению жесткой структуры.

Высокоглиноземистый глинистый пластификатор (каолин), а также, органическая связка (лигносульфонат) и вода обеспечивают шихте способность к пластичной укладке. при набивке, устраняют расслоение (сегрегацию) компонентов шихты и их пыление при набивке.

Использование каолина повышает металло стойчивость огне по а.

1790565

Продолжение табл.2

Составитель П,Полищук

Техред M,Moðãåíòàë Корректор СЛисина

Редактор Т.Куркова

Заказ 365 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул,Гагарина, 101