SU1199425A1

SU1199425A1 - Composition for coating ingot moulds

Info

Publication number: SU1199425A1
Application number: SU833617520A
Authority: SU
Inventors: Лазарь Давидович Свирский; Валерий Михайлович Казакевич; Тамара Степановна Бондаренко; Вячеслав Анатольевич Куценко; Витольд Константинович Новицкий; Владимир Яковлевич Бакуменко; Виталий Николаевич Орленко; Александр Викторович Мищенко; Николай Васильевич Борзых
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина; Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения
Priority date: 1983-05-25
Filing date: 1983-05-25
Publication date: 1985-12-23

Abstract

СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ИЗЛОЖНИЦАХ, используемых преимущественно при получении кузнечных слитков развесом 50-200 т, включающий магнезит, сульфат магни , воду, отл.и чающийс тем, что, с целью повышени прочности сцеплени покрыти с изложницей, он дополнительно содержит марганцевый концентрат при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Магнезит 20,0-50,0 Марганцевый концентрат 5,0-30,0 Сульфат магни 15,0-30,0 с € ВодаОстальное (Л со со 4 ю елCOMPOSITION FOR RECEIVING COATING ON PICTURES, used mainly in the manufacture of forging ingots weighing 50-200 tons, including magnesite, magnesium sulphate, water, distinguished by the fact that, in order to increase the adhesion strength of the coating to the mold, it additionally contains manganese concentrate at The following ratio of ingredients, wt.%: Magnesite 20.0-50.0 Manganese concentrate 5.0-30.0 Magnesium sulphate 15.0-30.0 s € WaterOther (L with 4 y

Description

Изобретение относитс к защите металлов от высокотеьтаратурной коррозии и эрозии и может быть использовано в области высокотемпературных покрытий по металлам, в области металлургии, машиностроени в частности изложниц и поддонов, в которых получают слитки большого развеса (50-200 т). The invention relates to the protection of metals against high-grade corrosion and erosion and can be used in the field of high-temperature coatings on metals, in the field of metallurgy, mechanical engineering, in particular, molds and pallets, in which ingots of large weight (50-200 tons) are produced.

Цель изобретени - повышение прочности сцеплени покрыти с излоницей .The purpose of the invention is to increase the adhesion strength of the coating to the eject.

Марганцевый концентрат, который используетс в составе, имеет следующий химический состав, мас.%: SiOg 14,5-16,0, МпО 57,7-59,1; СаО 3,0-4,0; MgO 1,2-1,6; FgO, 2,03 ,0; 4,0-5,1; п.п.п. 13,016 ,2 н магнезит следующего химического состава, мас.%: MgO 4546 ,5; СаО 1,3-2,5; SiOz 0,5-1,7; RjOj 0,4-1,7; п.п.п, 50,8-51,5. Уст .новлено, что отклонение указанных допустимых пределов составл ющих компонентов марганцевого концентрата и магнезита оказьшает незначительное вли ние на изменение свойств покрытий и существенной рол не играет.Manganese concentrate, which is used in the composition, has the following chemical composition, wt.%: SiOg 14.5-16.0, MpO 57.7-59.1; CaO 3.0-4.0; MgO 1.2-1.6; FgO, 2.03, 0; 4.0-5.1; ppt 13,016, 2 n magnesite of the following chemical composition, wt.%: MgO 4546, 5; CaO 1.3-2.5; SiOz 0.5-1.7; RjOj 0.4-1.7; ppp, 50.8-51.5. It was established that the deviation of the indicated permissible limits of the constituent components of manganese concentrate and magnesite has a slight effect on the change in the properties of the coatings and does not play a significant role.

Покрыти приготовл ют по следующей технологии.Coatings are prepared according to the following technology.

Магнезит и марганцевьй концентрат , вз тые в.соотношени х, указанных в табл, 1, подвергают совместному помолу до полного прохойздени через сито 2500 отв./см. Полученну сухую смесь затвор ют водным раствором сульфата магни (при соотношени вода и сульфат магни как 1:1) до получени шликера покрыти плотност 1,7-1,8 г/см.Magnesite and manganese concentrate, taken in the ratios indicated in Table 1, are subjected to joint grinding to complete passage through a sieve of 2500 holes / cm. The resulting dry mixture is quenched with an aqueous solution of magnesium sulphate (at a ratio of 1: 1 water and magnesium sulphate) to obtain a coating slip of a density of 1.7-1.8 g / cm.

Шликер нанос т, на металлическую форму, нагретую до 100-150 С с методом пульверизации или торкретировани толщиной сло 0,5-1,5 мм. The slip is applied to a metal mold heated to 100-150 ° C using the pulverization method or gunning with a layer thickness of 0.5-1.5 mm.

Шликер предлагаемого покрыти представл ет собой суспензию, дисперсной фазой которой вл етс магнезит , дисперсионной средой - вода, а электролитом - сульфат магни . Электролитическое действие MgjO приводит к уменьшению или потере зар да частиц по мере увеличени концентрации коагулирующего катиона в растворе, что позвол ет получить шликер покрыти с хорошими покровными свойствами без использовани стабилизатора.The slip of the proposed coating is a suspension, the dispersed phase of which is magnesite, the dispersion medium is water, and the electrolyte is magnesium sulfate. The electrolytic effect of MgjO leads to a decrease or loss of particle charge as the concentration of the coagulating cation in the solution increases, which makes it possible to obtain a coating slip with good coating properties without using a stabilizer.

В результате взаимодействи активного окисла магни , содержащегос в магнезите, с сульфатом магни протекает процесс твердени с образованием кристаллических сростков гидрата окиси магни и оксисульфата магни .As a result of the interaction of the active magnesium oxide contained in magnesite with magnesium sulfate, the process of hardening proceeds with the formation of crystalline aggregates of magnesium oxide hydrate and magnesium oxysulfate.

Проведенными исследовани ми установлено , что при температуре металлической формы (100-150с) значительно ускор етс процесс образовани перечисленных продуктов твердени и он полностью протекает за максимально короткие сроки (0,5-1 ч), что полностью удовлетвор ет технологическому процессу подго.товки металлических форм под заливку. Формирование покрыти , величина его прочности сцеплени с рабочей поверхностью формы наход тс в пр мой зависимости от количественного и качественного составов продуктов твердени , что и достигаетс при использовании предлагаемого покрыти .Studies have shown that at the temperature of the metal mold (100-150 s) the formation of these hardening products is significantly accelerated and it fully proceeds in the shortest possible time (0.5-1 h), which fully satisfies the process of preparing metal forms under the fill. The formation of the coating, the magnitude of its adhesion to the working surface of the mold, is directly dependent on the quantitative and qualitative compositions of the hardening products, which is achieved by using the proposed coating.

При заливке в металлическую форму жидкой стали и повьшении температуры до 1600 С в покрытии за счет присутстви марганцевого концентрата идут интенсивные процессы твердожидкостного спекани с образованием сложных огнеупорных соединений: твердых растворов (Mg, Mn)0 и шпинели.When liquid steel is poured into the metal form and the temperature is raised to 1600 ° C in the coating due to the presence of manganese concentrate, intensive solid-liquid sintering processes are taking place with the formation of complex refractory compounds: solid solutions (Mg, Mn) 0 and spinel.

Образовавшийс в результате это-, го спеченный огнеупорный слой обладает высоким значением прочности сцеплени с чугунной подложкой и способен выполн ть свои защитные функции еще в течение двух-трех залнвов.The resulting sintered refractory layer has a high value of adhesion to the cast-iron substrate and is able to perform its protective functions for another two or three barrels.

Составы и свойства покрытий приведены в табл. 1 и 2.The compositions and properties of the coatings are given in table. 1 and 2.

Из табл. 2 видно, что введение в состав покрыти марганцевого концентрата в количестве 5-30 мас.% способствует повьш1ению прочности сцеплени с чугунной подложкой вследствие интенсификации процессов твердени и спекани покрыти .From tab. 2, it can be seen that the introduction of manganese concentrate in an amount of 5-30 wt.% Contributes to an increase in the adhesion strength to the cast iron substrate due to the intensification of the processes of hardening and sintering of the coating.

Покрытие после заливки стали улучшает свои эксплуатационные характеристики (механическую прочность, адгезию к рабочей поверхности формы, макроструктуру защитного сло ) за счет следующих, протекающих в нем процессов: при температуре разливки стали (1550-1590 0) в нем интенсивно протекают процессы жидкостного спекй ни между магнезитом и марганцевой рудой с образованием твердых растворов (Mg, Мп)0 и шпинели, а такжеThe coating after pouring the steel improves its performance (mechanical strength, adhesion to the working surface of the mold, the macrostructure of the protective layer) due to the following processes occurring in it: at the casting temperature of steel (1550-1590 0), there are intensively sintering processes in it magnesite and manganese ore with the formation of solid solutions (Mg, Mn) 0 and spinel, as well as

33

кристаллизаци родонита - fnSi.O,, тефроита - Mn2Si04, заполн ющих промежутки между зернами периклаза () и цементирующих их в монолитный термостойкий материал; при этих же температурах происходит увеличение адгезии сло покрыти к рабочей поверхности формы путем образовани на контакте покрытие - чугун переходного сло из шпинелида типа(М§, Fe)0, образующегос из-за взгшмодиффузии атомов в кристаллических решетках.crystallization of rhodonite - fnSi.O ,, tephroite - Mn2Si04, filling the gaps between the grains of periclase () and cementing them into a monolithic heat-resistant material; At the same temperatures, an increase in the adhesion of the coating layer to the working surface of the mold occurs by forming on the contact the coating - cast iron of a transition spinelide layer of type (Mg, Fe) 0, which is formed due to the diffusion of atoms in the crystal lattices.

Кроме того, специфическое действие марганцевой руды в покрытии про вл етс уже в процессе нанесени и твердени на рабочей поверхности за счет значительного увеличени механической прочности покрыти с повышением содержани в нем марганцевой руды. Объ сн етс это про в9425In addition, the specific effect of manganese ore in the coating is already manifested during deposition and hardening on the working surface due to a significant increase in the mechanical strength of the coating with an increase in the content of manganese ore in it. This is explained in v9425

лением в жущих свойств МмО марганцевой руды в услови х щелочной среды, создаваемой в пшикере покрыти сульфатом магни .The effect of manganese ore under the conditions of an alkaline environment created in the puller of magnesium sulphate in the puller properties.

Предлагаемые пределы соотношений ингредиентов обеспечивают высокие показатели прочности сцеплени покрыти с чугунной подложкой. Отклонение допустимых пределов ингредиентов покрыти (составы 1,10 табл.3) приводит к изменению физико-механических свойств, а именно снижению прочности сцеплени , нто ухудшает, в конечном итоге, защитную функцию покрыти .The proposed ingredient ratios provide a high degree of adhesion of the coating to the cast iron substrate. Deviation of the permissible limits of the ingredients of the coating (compositions 1.10 of Table 3) leads to a change in the physicomechanical properties, namely, a decrease in the adhesion strength, which impairs, ultimately, the protective function of the coating.

Реализаци изобретени позвол ет повысить стойкость изложниц наThe implementation of the invention allows to increase the resistance of the molds to

II

17-20%, устранить привар слитков 20 к изложницам, повысить вькод годного металла на 5-10%.17-20%, eliminate the weld ingot 20 to the molds, increase the metal code by 5-10%.

Таблица 1Table 1

20,0 23,0 26,0 29,0 32,0 Магнезит Марганцевый 30,0 27,0 24,0 21,0 18,0 концентрат Сульфат магни 15,0 16,0 18,0 19,0 21,0 Вода 35 Осталь- Ос- Осталь- 29 ное таль- нее ное 35,0 40,0 43,0 46,050,0 15,0 12,0 10,0 7,0 5,0 20,0 25,0 27,0 29,0 30,0 30 Осталь- Осталь- Ос- 15 ное ное тальное20.0 23.0 26.0 29.0 32.0 Magnesite Manganese 30.0 27.0 24.0 21.0 18.0 magnesium sulfate concentrate 15.0 16.0 18.0 19.0 21.0 Water 35 Ostal- Osta- Ostal- 29 thawed-on 35.0 40.0 43.0 46.050.0 15.0 12.0 10.0 7.0 5.0 20.0 25.0 27.0 29.0 30.0 30 Ostal-Ostal-Osval talnoe

МагнезитMagnesite

МарганцевьйManganese

концентрат : concentrate:

Сульфат магни Magnesium sulfate

Прочность сцеплени с чугунной подложкой , кгмStrength of adhesion to the cast-iron substrate, kgm

сырого raw

спеченного sintered

1199425811994258

Таблица 3Table 3

Claims

COMPOSITION FOR PRODUCING COATINGS ON TARGETS, used mainly for producing forging ingots weighing 50-200 tons, including magnesite, magnesium sulfate, water, characterized in that, in order to increase the adhesion of the coating to the mold, it additionally contains manganese concentrate at the following ratio of ingredients, wt. ^:

Magnesite 20.0-50.0

Manganese concentrate 5.0-30.0

Magnesium Sulfate 15.0-30.0 Water Else

SU „„ 1199425

1 1199425