Способ изготовления кварцевых сталеразливочных стаканов

 

Использование: изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству кварцевых сталеразливочных стаканов с боковой подачей струи (глуходонных). Сущность изобретения: сталеразливочные стаканы изготавливают из высококонцентрированной суспензии кварцевого стекла. Формовка осуществляется в два этапа - сначала центробежным методом формуется цилиндрическая часть изделия, а затем формируется днище на основе керамобетонной смеси, состоящей из 35 - 40% суспензии кварцевого стекла с плотностью 1,89 - 1,93 г/см³ и 60 - 65% полифакционного заполнителя из кварцевого стекла с размером частиц 1 - 10 мм. Термообработку изделий осуществляют при температуре 1050 - 1150^oС с выдержкой 1 - 2 ч. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству глуходонных кварцевых сталеразливочных стаканов, формуемых центробежным способом.

Наиболее близким техническим решением является способ формования керамических изделий, в том числе кварцевых сталеразливочных стаканов методом центробежного литья с регулируемой скоростью вращения формы (SU, авторское свидетельство, 1654289, C 04 B 35/14, 1991).

Однако данный способ предусматривает формование только прямоточных (типа трубы) стаканов и не позволяет изготавливать глуходонные сталеразливочные стаканы, для которых разливка осуществляется через боковые отверстия.

Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационной стойкости глуходонных стаканов.

Поставленная цель достигается тем, что формование донной части глуходонных стаканов осуществляется из керамобетонной смеси определенного состава, что позволяет сформировать безусадочную структуру донной части изделия. Последнее достигается благодаря тому, что в структуре получаемого при этом кварцевого керамобетона (Пивинский Ю.Е. Керамические вяжущие и керамобетоны, М. , Металлургия, 1979, 169 с.) объемная доля зернистого (1-10 мм) заполнителя из кварцевого стекла занимает до 60-70% объема, что определяет безусадочность материала днища даже при длительном процессе разливки стали. Материал же цилиндрической части изделия (ствол) в процессе службы характеризуется определенной усадкой, которая способствует "сжатию" донной части изделия, и устраняет дефект образования зазора.

Оптимальные результаты получают при применении керамобетонной смеси, состоящей (по массе сухого вещества) из 35-40% суспензии кварцевого стекла плотностью 1,89 - 1,93 г/см³ и 60-65% полифракционного заполнителя из кварцевого стекла с размером частиц 1- 5, 1-7, 1-10 мм. Максимальный размер частиц заполнителя определяется диаметром формуемого днища и удобоформуемостью смеси. При диаметре днища 50 - 70 мм применяют заполнитель 1 - 5 мм, 70 - 90 мм - 1-7 мм, более 90 - 1-10 мм.

Примеры.

С точки зрения технологии изготовления донной части стаканов различают стаканы, имеющие в донной части конический рассекатель и стаканы, имеющие прямое дно.

В случае стаканов первого типа, они после получения высококонцентрированной суспензии кварцевого стекла мокрым измельчением, последующего центробежного формования и начального этапа сушки (4 - 6 ч в естественных условиях) устанавливаются раструбом вниз, через боковые окна вводятся пористые резиновые вставки до их полного смыкания по осевой линии стакана. Приготовленная керамобетонная смесь с влажностью 5-6% вводится до края стакана, которые после этого подвергаются выдержке и подсушке в естественных условиях в течение 24 ч. Структурообразование керамобетонного днища происходит за счет частичного обезвоживания смеси за счет всасывания воды в подсушиваемый ствол стакана и подсушки открытой части днища. Затвердевание смеси отмечается уже при уменьшении ее влажности на 1 - 1,5%. Стаканы же, имеющие прямое дно, устанавливаются на металлический стержень, на конце которого устанавливается резиновая прокладка, соответствующая внутреннему диаметру изделия, или диаметру формуемого днища. При этом расстояние между краем стакана и поверхностью резиновой прокладки соответствует диаметру днища. Соответствующий объем стакана заполняется керамобетонной смесью как и в первом случае.

В донной части стаканов как первого, так и второго типа в процессе центробежного их формования на внутренней поверхности ствола при помощи специальных приспособлений формируются кольцевые впадины, создающие при формовании керамобетонного днища лабиринтное уплотнение.

Окончательная сушка изделий осуществляется при температуре 100 - 120^oC на протяжении 2 - 4 ч. Высушенные изделия подвергают термообработке при конечной температуре 1050 -1150^oC с выдержкой 2 ч. Подъем температуры при этом осуществляют со скоростью 80 - 100^oC/ч. Максимальная температура термообработки уточняется с учетом того фактора, чтобы линейная усадка ствола стакана не превышала 0,5 - 0,8%. При превышении данной величины возможно образование трещины в стволе за счет нескомпенсированной усадки вследствие того, что кварцевый керамобетон при этом является безусадочным.

Формула изобретения

1. Способ изготовления кварцевых сталеразливочных стаканов, включающий получение высококонцентрированной суспензии кварцевого стекла мокрым измельчением, центробежное формование цилиндрической части изделия, сушку и термообработку, отличающийся тем, что в предварительно отформованной цилиндрической части изделия формируется днище на основе керамобетонной смеси, состоящей (по массе сухого вещества) из 35 - 40% суспензии кварцевого стекла плотностью 1,89 - 1,93 г/см³ и 60 - 65% полифракционного заполнителя из кварцевого стекла с размером частиц 1 - 10 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термообработку изделий осуществляют при 1050 - 1150^oС с выдержкой 1 - 2 ч.