Теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок

 

+ .Hv тФ . " в в

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических республик

« >692684

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ж

pg г (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51}М. Кл. (22) Заявлено 300(177 (21) 2521535/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

В 22 D 27/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53} УДК 6 2 1, 746 .,586 (088. 8) Опубликовано 25.1079. Бюллетень М 39

Дата опубликования описания,261079 (72} Автор изобретения

В.Г. Горенко (71} ЗаяВИтЕЛЬ Институт проблем литья АН Украинской ССР (54) ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ

ПРИБЫЛЕЙ ОТЛИВОК

l

Изобретение относится к области металлургии и литейного производства, а именно к составам теплоизоляционных смесей для утепления прибылей отливок и слитков.

Изв естна теплоиэоляционная смесь для утепления прибылей стальных слитКов, содержащая вспученный перлит, огнеупорную глину и жидкое стекло (13, Эта смесь склонна к оплавлению при соприкосновении с жидким металлом, что ограничивает область ее применения.

Наиболее близкой к описываемому 1 изобретению по технической сущности и достигаемому результату является теплоизоляционная смесь для утепления литейных прибылей, содержащая вспученный перлит, шунгизит, огнеупор-20 ную глину и жидкое стекло (2), Эта смесь имеет невысокие физикомеханические свойства в сыром и сухом состоянии, стенки оболочек из этой смеси почти полностью сплавляют- 25 ся при соприкосновении с жидким металлом, вследствие чего B подприбыльной части отливки появляются вторичные усадочные раковины и уменыаается

aracop r 1 oro xrHTsa 30

Целью настоящего изобретения является повышение физико-механических и теплоизоляционных свойств смеси, уменьшение степени оплавления ее при контакте с жидкой сталью и повышение выхода годного литья, Для достижения поставленной цели теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, преимущественно из углеродистых и легированных сталей, включающая вспученный перлит, шунгизит, огнеупорную глину и жидкое стекло, дополнительно содержит гравий керамзитовый, отходы бумаги или рафинированную.бумажную пульпу и измельченные отходы кокса при следующем соотношении ингредиентов, вес.В:

Шунгизит 15 0-25 0

Гравий керамзитовый 15,0-35, 0

Отходы бумаги нли рафинированная бумажная пульпа 0,5-10,0

Измельченные отходы кокса 6,5-9,5

Огнеупорная глина 5,0-20,0

Жидкое стекло Остальное

Керамзитовый гравий (ГОСТ 9759-71) представляет собой искусственный пористый материал, получаемый вспучиванием прн обжиге силикатных пород

692684 (глин, сланцев) или зол тепловых электростанций. Объемный вес его находится в пределах 150-800 кг/мз. Для изготовления теплоизоляционных смесей используется керамзитовый гравий с объемным весом 150-300 кг/мэ и крупностью фракций до 5,0 мм;

При содержаныи керамэитового гравия в количествах меньших 15% его влияние на свойства и поведение смеси прй высоких температ урах незначительно. В то же время ввод в смесь больше 35,0% керамзита, благодаря тому, что егб температура плавления ниже температуры заливаемой стали,приводит к значительному оплавлению теплоизоляционных оболочек больших размеров (с внутренним диаметром больше 280 мм) °

Отходы бумаги или рафинированная бумажная пульпа (представляет собой продукт, вырабатываемый из древесной сульфатной целлюлозы) используются в смесях для повышения физико-механических и теплофизических свойств и уменьшения оплавления стенок оболочек при соприкосновении смеси с жидким металлом. Добавляются эти продукты в смесь в виде пульпы. При вводе в смесь этих продуктов в количестве меньше 0,5Ъ их влияния на свойства смеси незначительно. Это объясняется тем, что малые количества пульпы распределяются в смеси неравномерно.

При содержании этих продуктов больше

10,0% значительно уменьшается газопроницаемость смеси, удлиняется цикл сушки оболочек и часто при сушке наблюдается их растрескивание. Ввод в смесЬ 0,5-10,0% отходов бумаги или рафинированной бумажной пульпы приводит к уменьшению объемного веса смеси, улучшению ее теплоизоляционных свойств и значительному уменьшению оплавления стенок оболочек больших размеров (диаметром больше 250 мм).

К уменьшению степени оплавления оболочек приводит и ввод в состав смеси .измельченных отходов кокса.Оп-тимальное количество вводимого кокса находится в пределах 6,5-9,5Ъ. При содержании отходов кокса менее 6,5% стенки оболочек значительно оплавляются. Прй использовании отходов кокса больйе 9,5% наблюдается снижение

l прочности оболочек в сухом состоянии, что связано с частичным выгоранием отходов кокса при сушке изделий.

ШуМгнэит является продуктом вспучиван я при 1100-1240 С измельченных сланцевых шунгитовых пород, содержа-

Ших 1,2-5,0% шунгитового веШества, представляюшего собой особую форму д гЛерода в виде частичек размером

Экономическая эффективность использования предлагаемой смеси составляет 3,9-8,1 руб. на 1 т годного стального углеродистого литья.

0,02 мк, равномерно распределенных среди силикатной массы, состояшей иэ частиц размером около 10 мк, и способную вспучиваться при указанных температурах.

Объемный вес шунгиэита 2801800 кг/мЬ. Пористость 60-74%. Для сме,сей используется шунгизит с объемным весом 280-400 кг/м3. Пределы по со,держанию шунгиэита в смеси определе10 ны в зависимости от его влияния на физико-механические и теплофизические свойства и степень оплавления смеси при соприкосновении с жидким металлом. При содержании шунгизита меньше 15,0%, снижается прочность и повышается оплавляемость теплоизоляционных оболочек, а при испо ьэовании смеси с содержанием шунг зита больше 25,0% значительно сни аются ее теплоизоляционные свойства.

Огнеупорная глина и жидко стекло в указанных пределах обесп чивают получение оптимально необходимых прочностных свойств в сыром и .сухом состоянии °

В табл. 1 приведены составы смесей согласно настоящему изобретению.

В табл, 2 приведены физико-механические и теплофизические свойства исследуемых смесей, степени оплавления

30 оболочек и средняя величина выхода годного при использовании оболочек иэ различных смесей для обогрева прибылей стальных отливок весом 63,821,50 кг.

35 по сравнению с смесью-прототипом смесь предлагаемого состава позволяет снизить объемный вес с 450-640 до 325-365 кг/м ; повысить гаэопроницаемость.с 350-520 до 450-650; уве4р личить предел прочности при сжатии серых образцов с 0,58-0,70 до 0,700,80 кгс/см ; увеличить прочность на разрыв в сухом состоянии с 4,65,6 до 5,7-6,8 кгс/см2; уменьшить

45 теплоемкость с 0,737-0,758 до 0,7320,737 кДж/(кг С); снизить теплопроводность с 0,134 -0,226 до 0,1220,128 Вт/(м С);уменьшить величину коэффициента теплоаккумуляции с 206,8324,0 до 172,8-186,5 Вт ° сек2/м С.

При иэ готовлении отлив ок установлено, что смесь предлагаемого состава по сравнению с смесью-прототипом позволяет уменьшить степень оплавления стенок оболочек с 49-73% до 3249Ъ и повысить выход, годного стального литья с 60-65 до 68-73%.

692684

Таблица 1

15, О 15,0 17 5

25,0

22,5

20,0

Шунгизит

Гравий керамзитовый

22,5 30,0 15 0

35,0

35,0

15,0

Отходы бумаги или рафинированная бумаж-. ная пульпа 10,0

2,0

7,5

5 0

6,0

3 5

Измельченные отходы кокса

6 5

7,0

7,5

8,0

8,5

9,5

5 0

10,0

12 5

17 5

15,0

31tО

26,5

3S 0

25 0

20,5

Таблица 2

,Г

Смеси

Свойства

Объемный вес сухой смеси, кг/м5

355

360

345

365

350

325

Газопроницаемость, ед

450-500 475-530 465-520 480-580 485-565 580-650

Прочность на сжатие в сыром состоянии, кгс/см 0,78-0,84 0,75-0,80 0,74-0,77 0,71-0,75 0,72-0,76 0,70-0,74

Прочность на растяжение в сухом состоянии, кгс/см 6,2-6,8

6,0-6е5 6,2-6р6 6,0-6,3 -5,9-6,2

6,0-6,4

Теплоемкость, кДж/ (кг. С) О, 735 О, 733 О, 730 О, 737

О, 734 О, 732

Теплопроводность, Вт/ (м С) О, 123

0,125 0 124

0,126 Oi124

0 ° 126

186,5

177,6 180 1

172,8

185,3

174,5

36,47 35 43

37-48 38-49

32-41

38-49

Выход годного литья, %

72-79 69-76.,5 68-75,5 70-77,5 71-78 68-75

Формула изобретения

Теплоизоляционная смесь для утепления прибылей отливок, преимущестОгнеупорная глина

Жидкое стекло

Коэффициент теплоаккумуляции, Вт сек /м t

Степень оплавле,ния стенок оболочек, %

20АО

31 5 венно из углеродистых и легированных сталей, включающая шунгизит, огнеупорную глину и жидкое стекло, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с

Измельченные отходы кокса

Огнеупорная глина

Жидкое стекло

6,5-9,5

5,0-20,0

Остальное, 0,5-10,0

Составитель С. Тепляков

Заказ 6040/2 Тираж 945 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам! изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. 4 5

Филиал flffff Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 целью повышени я ее физик о-меха нич еских и теплоизоляционных свойств, уменьшения степени оплавления смеси при контакте с жидкой сталью и повышения выхода годного литья, она дополнительно содержит гравий керамзи-. 5 товый, отходы бумаги или рафинированную бумажную пульпу и измельченные отходы кокса при следующем соотношении ингредиентов, sec.Úг

Шунгизит 15,0-25,0 10

Гравий керамэитовый 15,0-35,0

Отходы бумаги или рафинированная бумажная пульпа

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. Усовершенствование технологии плавки и получение отливок из цветных сплавов, М ., ГОСИНТИ, 1963

Р 1-63-38/5 с, 7, 2, Авторское свидетельство СССР

Р 501828, кл. В 22 В 7/10, 1974.