Теплоизоляционная краска для кокилей

 

Союз Советских

Соцналнстнчесннх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii931271 (6t ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1О. 12. 80 (21) 3215461/22-02 с прнсоеаинением заявки рй— (23) Приоритет

Опубликовано 30.05. 82. бюллетень М20 (51 М. К. .

В 22 С 3/00

1аеуаеретеанвВ кеиитет

СССР

llo делан изееретеиий

H етхрнтия (53) УДК621 744;

079(088.8) Дата опубликования оянсания30.05.82 (72) Авторы изобретения

Н.С. Филипченко, Е,П. Губенко, В.А. Воронина

H.A Будагьянц, Э.C. Церковский, И.Д. Логвий и Н.M. Гловко

Украинский ордена Трудового Красного Знаме4м научно-исследовательский институт металлов (71) Заявитель (54) ТЕЛЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ КРАСКА

ДЛЯ КОКИЛЕЙ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к составам огнеупорных теплоизоляционных покрытий для металлических форм (кокилей).

Известна краска для металлических форм, состоящая из асбестового порошка, бентонита и воды (15.

При использовании краски для покраски крупных кокилей {весом 15 т и внутренним размером, равным до

1500 мм), получены отрицательные результаты из-за большой теплопроводности и низкой прочности.

1$

Известна также краска (2), состоящая из следующих ингредиентов, вес.4: асбестовый порошок 38-41

Огнеупорная глина 45-55

Серебристый графит 5-10

Соль карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) 2-4

Вода до удельного веса суспензии,г/см 1,16 -1,20

При использовании этой краски для покраски металлических форм (кокилей) при 120-350оС на поверхности образовываются трещины и отслоения. При толщине покрытия 0,5-1,0 мм наносимая краска не успевает высыхать изза большого количества огнеупорной глины, которая очень медленно высыхает и пар, образовавшийся под коркой, отрывает слой краски от поверхности кокиля, образуя отслоения, а то количество КИЦ, которое введено . в краску, не создает достаточной прочности сцепления ее с формой.

Кроме того, после высыхания краска имеет микротрещины также из-за большого количества огнеупорной глины.

При заливке форм металлом краска скалывается и смывается, оголяя форму. Были случаи привара отливки к форме. Седиментационная устойчивость низкая, краска имеет свойство расслаиваться, выпадает в осадок, в первую очередь, серебрис ый графит, 10-20

Стойкость кокилей до первой переточки составляет в среднем 23 налива.

Такое количество брака отливок получается потому, что при нанесении слоя краски на кокиль при более низкой температуре его нагрева (120-150 С), слой краски толщиной 0,6-0,8 мм не успевает полностью высохнуть из-за низкой ее газопроницаемости, что способствует, тем самым, образованию некоторого, количества пара и газа, 3$ который образует газовые раковины и трещины на .поверхности отливок при заполнении кокиля жидким металлом.

При нанесении слоя покрытия менее

0,6-0,8 мм, а именно 0,3-0,5 мм, стойкость кокилей резко снижается и достигает в среднем 14 16 наливов.

Теплопроводность данной краски составляет 0,16-0,18 ккал/мчоС, а гаэопроницаемость при толщине слоя

4$

0,8-1,0 мм равна 94-96 мм водяного столба по прибору 042, т.е. почти равна нулю.

Таким образом, известная краска обладает повышенной газовой способностbe, теплопроводностью и низкой газопроницаемостью, влияющие на получение брака валков по газовым раковинам и трещинам (4,354) и низкой стойкости кокилей (23 налива).

Цель изобретения — уменьшение бра„55 ка отливок, повышение стойкости кокилей и снижение себестоимости покрытия.

3 93127 так как он плохо смачивается огнеупорной глиной и КМЦ.

Наиболее близкой к предлагаемой по технологической сущности и достигаемому результату является краска для литейных форм и стержней (3), состоящая из следующих ингредиентов, вес.4:

Асбестовый порошок 40-60

Огнеупорная глина 5" 10

Графит аморфный 5 1О

Кокс пековый электродный

Карбоксиметилцеллюлоэа (КИЦ) 4-6

Патока 3-5

Вода Остальное

При нанесении указанной краски на кокиль с внутренним диаметром от

450 мм до 700 мм и длиной от 1000 мм до3000 мм, при 120-350 С отливки имеют брак по газовым раковинам и трещинам.

1 4

Поставленная цель достигается тем, что в покрытие, включающее асбестовый порошок, карбоксиметилцеллюлозу и воду, дополнительно введен гипс при следующем соотношении ингредиентов, вес.4:

Асбестовый порошок 19-22

Гипс 8-10

Карбоксиметилцеллплоза (53-ный водный раствор) 4-6

Вода Остальное

Вводимый в состав покрытия асбестовый порошок (ГОСТ 12871-67} повышает огнеупорность и служит теплоиэолирующим наполнителем; карбоксиметилцеллюлоза (КИЦ) (ГОСТ 5588-70} выполняет роль стабилизатора, служит связующим при нанесении на предварительно нагретую до температуры более

120@С поверхность, а также для увеличения интервала схватываемости гипса.

Гипс (CaSo4 2Hgp, ГОСТ 125-79)с температурой плавления 1400-1450 С введен в состав краски как теплоизоляционный наполнитель, который имеет коэффициент теплопроводности, равный

0.064 ккал/мч С при удельном весе

42Р кг/м Он обладает незначительным водозатворением (0,23) и начинает терять воду при t07 Ñ и прекращает при 115 С, что положительно сказывается на быстром высыхании краски при.более низких температурах нагрева кокилей и уменьшении образования. пара и газа на поверхности раздела краска-кокиль и таким образом уменьшает брак валков по газовым раковинам и трещинам.

Кроме того, гипс обладает достаточной огнеупорностью, вяжущей способностью и более повышенной газопроницаемостью чем графит аморфный и огнеупорная глина.

Покрытие приготавливается следующим образом.

Сухой асбестовый порошок перемешивается с водой в смешивающим бегунах до состояния. жидкой сметаны и добавляется гипс вяжущий. Перемешивается в течение 20-25 мин до потери гипсом свойств схватывания. Затеи приготовленную пасту загружают в краскомешалку и добавляют воду до плотности 1,28-1, 30 г/см . После достижения необходимой плотности в краску добавляют КИЦ и перемешивают 20-25 мин, Составы и свойства покрытия по предлагаемому изобретению приведены в табл. 1 и 2.

93 1271

Ингредиенты

45,0

20,5

22

6,0

Гипс

Кокс пековый электродный

12,0

5,0

3,0

63,5

Вода

66

Показатели

Газопроницаемость (толщина слоя 1,0 мм) вод.стол. 87(38ед) 84(44ед) 86(40ед) 94-96(0) Прочность сцепления с поверхностью кокиля, кг/см

7 3

5,5

1543оС

1530ОС

Огнеупорность

Хорошая. Хорошая

Кроющая способность

Вязкость, с

Седиментационная устойчивость, ч

2,6

2,5

2,7

2-2 5

Плотность, г/см

1,34

1,38

1,32

1,35

Теплопроводност ь ккал/м. ч.<С

О, 16-0, 18

0,12

0,115

Стойкость кокилей, количество наливов

23

Брак валков (по газовым раковинам и трещинам),3

",35

2,25

2,00

2,19

Асбестовый порошок.

Огнеупорная глина

Графит аморфный

Карбоксиме тилцеллюлоза

Патока

1550 С

Хорошая

1550-1580 С

Хорошая

40-45 формула изобретения г

Составитель И. Волкова

Редактор И. Тыкей Техред Д. Пекарь Корректор И. Иуска

Заказ 3600/8 Тираж 853 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 9312

Оптимальными свойствами обладает состав М 2.

Уменьшение брака отливок получается за счет повышения гаэопроницаемости краски и благодаря быстрому удалению влаги иэ гипса при более низкой температуры нагрева.

Повышенная стойкость кокилей (30-34 налива до первой переточки) получена за счет замены графита 1О

I аморфного, кокса пекового и глины огнеупорной, у которых теплопроводность составляет 0,4; 0,16 и

0 57 ккал/м.ч.оС соответственно, Э

О гипсом вяжущим !0,064 ккал/м.ч. С).

Это позволило получить краску с более низкой теплопроводностью (0,11. О, 12 ккал/и. ч.оС) по сравнению с известным (0,16-0,18), тем самым, предохраняя от резкого нагрева и образования микротрещин и поверхностного разгара кокилей.

Кроме того, покрытие в 2,5 раза дешевле за счет замены дорогостоящих графита аморфного и кокса пекового 2s гипсом вяжущим, стоимость которого составляет 15 руб/т.

Одним из положительных факторов является то, что краска не пачкается при работе с ней и способствует улуч-зо шению культуры производства.

71 8

Использование предлагаемого изобретения позволяет уменьшить брак валков по газовым раковинам и трещинам и повысить стойкость кокилей, а также снизить стоимость краски.

Теплоизоляционная краска для кокилей, включающая асбестовый порошок, карбоксиметилцеллюлоэу и воду, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения брака отливок, повышения стойкости кокилей и снижения себестоимости краски, она дополнительно содержит гипс при следующем соотношении ингредиентов, вес.4:

Асбестовый порошок 19-22

Гипс 8,0-10,0

Карбоксиметилцеллюлоза 4-6

Вода Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СС1",Р

Н 138004, кл. В 22 С 3/00, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

11 398322, кл. В 22 С 3/ОО, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 621443, кл. В 22 С 3/00, 1976.