Теплоизолирующая смесь для утепления головной части стального слитка

(51)7 22 7/10 КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Садовский Валентин Георгиевич Климушкин Анатолий Николаевич Кабанов Юрий Анастасович Столярский Олег Аркадьевич Микляев Александр Павлинович(73) Акционерное общество Миттал Стил Темиртау(54) ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ СТАЛЬНОГО СЛИТКА(57) Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для утепления головной части стальных слитков при разливке металла в изложницы. Цель изобретения - улучшение теплоизолирующих свойств смеси и уменьшение головной обрези металла. Технический результат достигается тем, что на поверхность зеркала жидкого металла стального слитка засыпается высокоогнеупорная теплоизолирующая смесь с коэффициентом теплопроводности 0,28 вт/м час град. насыпной плотностью 390 кг/м 3 и(2 О 3 и 2, прилегающие к твердым поверхностям отходов вспученного перлита и керамзита, образуют высокоогнеупорные оболочки. Физико-химические характеристики теплоизоляционной смеси отходы вспученного перлита фр.(0-2) мм - 39-41 керамзит фр. (20-40) мм - 5153 хромитовая руда фр. (0-0,63) мм - 4-6 кварцит тонкомол фр. 0,08 мм - 2-4 насыпная плотность 390 кг/м 3 коэффициент теплопроводности 0,28 вт/м час град влага -(0,5-1,5) . Опытно-промышленные испытания предлагаемой теплоизоляционной смеси позволили сохранить тепло тела слитка и сохранить жидкую фазу металла длительное время. Данная смесь позволяет снизить количество общего брака слитка, исключить выход брака слитка по виду усадочная раковина и уменьшить глубину усадочной раковины на 5 . Использование в составе теплоизоляции засыпки отходов вспученного перлита позволяет в 2-3 раза снизить себестоимость теплоизоляционной смеси, уменьшить количество промышленных отвалов, улучшить экологию предприятия. 16935 Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для утепления головной части стальных слитков при разливке металла в изложницы. Известна смесь углеродосодержащий материал 10-25 сульфитно-дрожжевая бражка 2-10 водный раствор бихромата натрия 0,005-1,00 плотностью 1,6-1,8 г/см 3 вспученный перлит остальное(а. с. СССР 818075, кл. В 22 Д 7/10). Недостатками данной смеси является науглероживание металла в головной части слитка. Известна смесь графит 20-45 лигнин 5-30 вспученный перлит остальное(а. с. СССР 1115849, кл. В 22 Д 27/00, 1984). Недостатки слабая подвижность смеси на зеркале металла, науглероживание металла и запыленность атмосферы графитом. При выгорании углерода низкие теплоизолирующие свойства. Наиболее близкой по технической сущности является смесь состава графит аморфный 4-6 термоантрацит 10-12 вспученный перлит остальное(а. с. СССР 833367, кл. В 22 Д 7/10, 1981). Технический результат изобретения - улучшение теплоизолирующих свойств смеси и уменьшение головной обрези металла. Технический результат изобретения возникает при применении предлагаемой теплоизолирующей смеси для утепления головной части слитка и заключается в повышении ее теплоизолирующих свойств на зеркале жидкого металла. Использование высокоогнеупорных материалов хромитовой руды(С 2 О 3 - 49-52 ) и кварцита тонкомола (2 - 97 ) позволяет увеличить продолжительность физикохимических свойств смеси на зеркале жидкого металла до 1,5 часа. Это свойство высокой огнеупорности смеси позволяет улучшить качество стальных слитков,уменьшить количество общего брака слитка и уменьшить глубину усадочной раковины на 5 . Применение отходов вспученного перлита и керамзита позволяет повысить теплоизолирущие свойства смеси, уменьшить себестоимость смеси в 2-3 раза, а также улучшить экологические условия на территории предприятия. Технический результат достигается тем, что на поверхность зеркала жидкого металла стального слитка засыпается высокоогнеупорная теплоизолиПозиция Изменение объема смеси при 1100 оС выдержка 4 часа,44 рующая смесь с коэффициентом теплопроводности 0,28 вт/м. час. град. насыпной плотностью 390 кг/м 3 и удельным расходом 2 кг/т стали. Компоненты С 23 и 2, прилегающие к твердым поверхностям отходов вспученного перлита и керамзита, образуют высокоогнеупорные оболочки, предотвращающие спекание перлита и тем самым способствующие длительному сохранению теплоизоляционных свойств смеси на зеркале жидкого металла. За счет длительного пребывания металла в головной части слитка в жидком состоянии до 1,5-2 часа образуется активный выход газовых пузырей и уплотнение металла, позволяющие увеличить выход годного металла в слитке до 5 . Физико-химические характеристики теплоизоляционной смеси- отходы вспученного перлита фр. (0-2) мм - 3941- влага- (0,5-1,5) . Предлагаемая теплоизоляционная смесь с коэффициентом теплопроводности 0,28 вт/м час град. насыпной плотностью 390 кг/м 3 позволяет увеличить выход годного материала до 5 . Изменение количества хромитовой руды и кварцита в меньшую сторону будет способствовать быстрому спеканию отходов перлита, а увеличение хромитовой руды и кварцита значительно повысит теплопроводность смеси, что скажется на увеличении усадочной раковины. Изменение количества перлита и керамзита в предлагаемой смеси на 712 в большую или меньшую сторону будет способствовать неравномерному распределению количества керамзита в объеме перлита. Поэтому состав предлагаемой теплоизоляционной смеси складывается из двух основных материалов - это отходы вспученного перлита и керамзита. Таким образом предлагаемый состав теплоизоляционной смеси является комбинированным, т.е. состоящим из 2-х теплоизоляционных материалов это отходов вспученного перлита и керамзита, а огнеупорные добавки хром. руда (С 2 О 3) и кварцит тонкомол (2) в небольших количествах 3-5 способствуют более высокой огнеупорности предлагаемой теплоизоляционной смеси. Результаты исследований и промышленных испытаний предлагаемой теплоизоляционной смеси приведены в таблице (позиция 3). Таблица Глуби- Время спе- СокращеКоэффицина усаент теплокания ние головпроводности дочной смеси на ной обрези ракосмеси при поверхнос- слитка,вины,100 оС, вт/м ти слитка,час. град мм мин 0,57 432 42 2 перлит Керамзит Кварцит 0,008 Хромитовая руда Котельный шлак Отработанный вспученный перлит Кварцит 0,008 Хромитовая руда Коксик Отработанный вспученный перлит Керамзит Кварцит 0,008 Хромитовая руда Отработанный вспученный перлит Керамзит Кварцит 0,008 Хромитовая руда Отработанный вспученный перлит Керамзит Кварцит 0,008 Хромитовая руда На основании исследований таблицы видно,что сокращение головной обрези слитка на 5 является оптимальным. Предлагаемая смесь (позиция 3) обладает минимальной спекаемостью около 6 . Глубина усадочной раковины составляет 385 мм. С увеличением хромитовой руды и уменьшением керамзита (позиция 4) увеличивается глубина усадочной раковины до 411 мм и объем смеси уменьшается на 22 за счет более высокой теплопроводности. Уменьшение отходов вспученного перлита на 10 и увеличение кварцита на 3(позиция 5) изменяет объем смеси на 14 и составляет глубину усадочной раковины на 400 мм. В составах 1 и 2 (позиция 1-2) при использовании хромитовой руды до 10 и кварцитов до 1030 резко увеличивается коэффициент теплопроводности, что влияет на образование более глубокой усадочной раковины. Таким образом, предлагаемая смесь (позиция 3) по своему составу имеет отклонения каждого компонента на 1-2 и дальнейшее отклонение от предлагаемого состава приводит к отрицательному результату. Предлагаемая теплоизоляционная смесь может быть приготовлена следующим образом. Отдельные составляющие - отходы вспученного перлита фр. (0 2) мм в количестве 152 кг, керамзит фр. (20-40) мм в количестве 197,6 кг, хромитовая руда (0-0,63) мм в количестве 19 кг., кварцит тонкомол фр. (0.08) мм в количестве 11,4 кг перемешиваются в лопастном смесителе объемом 1 м 3 в сухом состоянии (при влажности 0,5-15 ). После перемешивания в течении 3-4 минут готовая механическая смесь по металлическому желобу пересыпается в металлический контейнер 1 м 3, закрывается крышкой и отправляется потребителю. После загрузки в металлический контейнер предлагаемая теплоизоляционная смесь имеет следующие физико-химические характеристики- отходы вспученного перлита фр. (0-2) мм - 40- влага- (0,5-1,5) . Теплоизоляционная смесь при применении ее для засыпки головной части стального слитка обеспечивает высокие теплоизоляционные свойства. 3 16935 Опытно-промышленные испытания предлагаемой теплоизоляционной смеси позволили сохранить тепло тела слитка и сохранить жидкую фазу металла длительное время. Данная смесь позволяет снизить количество общего брака слитка, исключить выход брака слитка по виду усадочная раковина и уменьшить глубину усадочной раковины на 5 . Использование в составе теплоизоляции засыпки отходов вспученного перлита позволяет в 2-3 раза снизить себестоимость теплоизоляционной смеси, уменьшить количество промышленных отвалов, улучшить экологию предприятия. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Теплоизолирующая смесь для утепления головной части стального слитка, включающая вспученный перлит, отличающаяся тем, что она содержит керамзит, и в качестве высокоогнеупорной добавки - хромитовую руду и кварцит-тонкомол, при следующем соотношении ингредиентов, мас. вспученный перлит 39-41 керамзит 51-53 хромитовая руда 4-6 кварцит-тонкомол 2-4. 2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве вспученного перлита содержит его отходы с величиной зерна 0,1-1,25 части величины зерна вспученного перлита.