Шихта для изготовления огнеупоров

Шихта для изготовления огнеупоров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ , включающая огнеупорный напол;нителЬ , один из группы: периклаз, шамот, корунд, связующее и тонкодисперсную смесь совместного помола ; глины и глинозема, отличающаяся тем, что, с целью повышения плотности, прочности, шлакоустойчивости и термической стойкости, она содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%: Огнеупорный наполнитель40-80 из них час.тиц с размером зерен О,5-3 мм75-97 с размером зерен 0,088-0,5 мм 3-25 Связующее5-10 Смесь совместного помола 15-50 из них частиц с размером зерен 0,088-2 мм 5-15 с размером зерен (Л менее 0,088 мм 85-96 причем смесь совместного помола дополнительно содержит материал наполнители при следующем соотношении компонентов , мас.%1 Глина15-30 Глинозем 2-15 Материал наполнителя одного из группы: периклаз, ю шамот, корунд 55-80 :о

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I 1

75-97

15-50

55-80

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3284637/29-33 (22) 13.02.81 (46) 23.06.83. Бюл. М 23 (72) A.Å. Жуковская, A.A. Кортель, Л,A. Рейнов, Е.A. Шерман, Л.Я.Фридман, A À. Мухин, Г.Е. Карась, Н.М. Анжеуров, A.Â. Лакунцов, P.Ñ. Айзатулов и Л.М. Учитель (71) Всесоюзный государственный институт научно-исследовательских и проектных работ огнеупорной промышленности и Семилукский ордена Трудового Красного Знамени огнеупорный завод (53) 666.763(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство

СССР по заявке Р 2763814, кл. С 04 В 33/22, 1979, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 472918, кл. С 04 В 35/02, 1971 (прототип). (54) (57) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ, включающая огнеупорный напол;нитель, один иэ группы: периклаз, шамот, корунд,.связующее и тонкодисперсную смесь совместного помола глины и глинозема, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повыше9(59 С 04 В 35/10; С 04 В 33/22;

С 04 В ния плотности, прочности, шлакоустой- чивости и термической стойкости, она содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Огнеупорный наполнитель 40-80 иэ них частиц с размером зерен

О, 5-3 мм с размером зерен

0,088-0,5 мм 3-25

Связующее 5-10

Смесь совместного помола из них частиц с размером зерен

0,088-2 мм 5-15 Q с размером зерен менее 0,088 мм 85-96 причем смесь совместного помола до- полнительно содержит материал наполнителя при следующем соотношении ком. понентов, мас.Ъ:

Глина 15-30

Глинозем 2-15

Материал наполнителя одного иэ группы: периклаэ, шамот, корунд

1024439

25

Однако введение наполнителя монофракционного состава приводит к получению огнеупора с высокой пористо- 60 стью и низкой термической стойкостью. Высокая пористость огнеупора определяет его недостаточную прочность и устойчивость по отношению к воздействию шлаковых расплавов. 65

Изобретение относится к огнеупор-; ной промышленности, в частности, к производству сталераэливочного припаса и ковшевых огнеупоров.

Известна шихта для изготовления огнеупоров Ц,содержащая высокогли- 5 ноэемистый обожженный материал и тонкомолотую керамическую связку состава, вес.Ъ| ,у.— af o б 5-95

2 гОд 3- 20

Высокоглиноэемистый обожженный материал 2-15 при следующем соотношении компонентов, вес.В:

Высокоглиноэемистый

15 обожженный материал 35-70

Тонкомолотая керамическая связка 30-65 при соотношении фракций, вес.Ъ

Высокоглиноэемистый обожженный материал, 20 фракции

2,0-0,5 мм 35-45

0,5-0,066 мм 10-20

Тонкомолотая керамическая связка

0,066-0,003 мм 10-20

<0,003 мм 25-35

Изделия, изготовленные из этой шихты, характеризуются высокой плотностью (открытая пористость не бо- 30 лее 153).

Износ изделий под воздействием шлакового расплава минимален. Однако введение в тонкомолотую часть шихты в .качестве спекающий добавки дорого- З5 стоящей двуокиси циркония существенно удорожает стоимость изделий и, кроме того, требует высокотемпературноги обжига изделий, что делает Не рентабельным использование указанной шнхты для изготовления огнеупоров массового производства„ например сталераэливочного припаса и ковшевых огнеупоров.

Наиболее близким к изобретению является шихта, включающая, вес.% 45 огнеупорный наполнитель, например корунд, периклаэ или шамот корундомуллитового состава с размером частиц

1-0,2 мм 80-90.;-тонкодисперсную смесь совместного помола глинозема с гли- 50 ной в соотношении от 1:1 до 2:1 с размером частиц менее 0,04 мм 10-20 и сверх 100%-ную фосфорную кислоту

10-15 523.

Известный состав предназначен для 55 изготовления огнеупорной газопроницаемой футеровки.

75-97

15-50

В качестве связующего используют сульфитно-спиртовую барду (ССЕ ), раствор меляссы, алюмофосфатную и алюмохромфосфатную связку.

Полифракционный состав наполнителя способствует максимальному уплотнению материала в процессе формования, что обеспечивает получение плотных и прочных обожженных изделий. Введение в состав смеси совместного помола гомимо глины и глинозема наполнителя (например периклаза, корудна, высокоглиноземистого шамота) интенсифицирует процесс спекания, что также существенно увеличивает плотность и прочность иэделий. увеличение плотности иэделий приводит, соответственно, к увеличению их устойчивости к воздействию расплавов шлака. Содержание глины в составе смеси более ЗОЪ отрицательно сказывается на огнеупорности и химической стойкости иэделия, в то же время снижение содержания глины ниже 15% не обеспечивает содержания достаточного количества кремнезема, необходимого для спекания и муллитиза, ции неорганической композиции, обеЦелью изобретения является повышение плотносТи, прочности, шлакоустойчивости и термической стойкости.

Поставленная цель остигается тем, что шихта для изготовления огнеупоров, включающая огнеупорный наполнитель, один иэ группы: периклаз, шамот, корунд, связующее и тонкодисперсную смесь совместного помола глины и глинозема, содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.Ъ

Огнеупорный наполнитель 40-80 иэ них частиц с размером зерен

0,5-3 мм с размером зерен

0,088-0,5 мм 3-25

Связующее 5-10

Смесь совместного помола иэ йих частиц с размером зерен

0,088-2 мм 5-15 с размером зерен менее 0,088 мм 85-96 причем смесь совместного помола дополнительно содержит материал наполнителя при следующем соотношении компонентов, мас.В: . Глина 15-30

Глинозем 2-15

Материал наполнителя одного из 55-80 группы: периклаэ, шамот, корунд

В качестве наполнителя используют периклаэ, высокоглиноэемистый шамот, корунд.

1024439 спечивающей увеличение термической стойкости.

Содержание глинозема в смеси сов. местного помола определяется необходимостью введения дополнительного, сравнительно с содержащимся в глине, количеством А1 0, обеспечивающим более полную муллитизацию кремнезема.

Введение А140 менее 2% не оказывает заметного влияния на процесс муллитизации, более 15% приводит к нежелательному интенсивному образованию муллита в неорганической ком-. позиции, сопровождающемуся вспучиванием иэделия.

Введение в смесь совместного по" мола более 80%,материала наполнителя приводит к снижению спекаемости огнеупора, связанному с уменьшением содержания композиции глина — глинозем, введение .менее 55% материала наполнителя — к снижению прочности.

Содержание в шихте более 80% наполнителя приводит к существенному увеличению открытой пористости изделий, в то время как снижение содержания наполнителя ниже 404 — к увеличению линейной усадки, следствием чего является образование трещин и посечек на поверхности изделия.

При содержании в составе наполнителя частиц фракции 3-0,5 мм в количестве большем 97 мас.Ъ,.а фракции

0 5-0,088 мм менее 3 мас.Ъ происходит существенное увеличение открытой пористости изделия, в то время как снижение количества частиц фракции 30,5 мм менее 75 мас.Ъ и увеличение содержания фракции 0,5-0,088 мм более 25 мас,Ъ приводит к увеличению линейной усадки и, как следствие, к образованию трещин и посечек на поверхности иэделий.

При содержании в составе смеси совместного помола частиц фракции

0,2-0,088 мм в количестве большем

1:5 мас.Ъ и частиц мельче 0,088 мм менее 85 мас.% снижается шлакоустойчивость изделий, а снижение количества частиц фракции 0,2-0,088 мм менее 5 мас.Ъ и увеличение содержания частиц фракции мельче 0,088 мм более 96% приводит к снижению прочности.

П. р и м е р. Изготавливают огнеупорные иэделия на основе предлагаемой шихты.

Наполнитель и смесь совместного помола смешивают в смесительном оборудовании (смесительные бегуны, образная мешалка и т. д. ) . Поря.док загрузки компонентов и введения связующего 1ССБ, меляссы, алюмохромфосфатной, фосфатной связки или другого пластификатора) - принятый для

5 корундовых, периклаэ".. вых и муллитокорундовых масс полифракционного состава при полусухом прессовании.

После прессования изделия подвергают сушке и спекающему обжигу.

Щ В табл. 1 представлены данные состава смеси совместного помола.

В табл. 2 представлен фракционный состав наполнителя и смеси совместного помола.

В табл, 3 приведен вещественный состав шихты.

В табл. 4 приведены сравнительные свойства образцов, изготовленных на основе предлагаемой и известной шихты.

Из предлагаемой шихты на гидравлическом прессе при удельном давлении прессования 600 кгс/см . изготавливают образцы, обожженные при 1700 С.

Для сравнения приводятся свойства

25 отформованных и обожженных в аналогичных условиях образцов, содержащих в качестве наполнителя периклаз, коруид или муллитокорундовый шамот того же состава, что и по предлага3р емой шихте, а в качестве смеси совместного помола — смесь глины и глинозема в соотношении 1:1 (табл. 1-4).

Испытания проводили по единой методике и на одинаковом количестве образцов. Количество измерений по каждому параметру не менее трех.

Как видно из табл. 4, лучшим показателем по плотности, прочности, термической стойкости, шлакоустойчиности обладают изделия, иэготовлен4О ные на основе шихт предлагаемого состава.

Достаточно высокая прочность и плотность, устойчивость к термиче-

45 ским нагрузкам и шлакопропитке обеспечивает надежность эксплуатации та. кнх составов, например, в качестве сталеразливочного припаса и ковше-. вых огнеупоров.

5р Использование сталераэливочного припаса, изготовленного нз предла» гаемой шихты, дает экономию как эа счет снижения расхода огнеупоров, так и за счет снижения брака при раэ55 ливке металла, что обеспечивает получение экономического эффекта в размере 200 тыс. руб.

Таблица

Компоненты, мас.%

Смесь

Наполнитель (корунд, периклаз, высокоглиноземистый шамот) 30

28

15

В0

50

Таблица 2

Наполнитель, мас.Ъ, с размером частиц, мм

Смесь

1-0,2

3-.0,5

Предлагаемая

85

100

Известная

100

Х а блица 3

Компоненты, масЪ

Шихта

Н алол ни тель

Предлагаемая

10

32 бО

Известная

10

%.

В известную шихту связующее вводят сверх 1004.

Предлагаемая

1 корунд

2 периклаз

3 шамот

Известная

Смесь совместного помола, мас.Ъ, с размером частиц,мм

0,5-0,088 О, 2-0,088 <0,088 <0,04

Смесь совместного Связующее помола

10 24439

Таблица 4

Открытая пористость, ф

Шихта

Предлагаемая

12

1,2

120

)25

140

Нет

)25

Нет

100

10

8,8

90

Известная

Составитель Р. Малькова

Редактор О. Юрковецкая ТехредМ.Гергель КорректорС. Шекмар

Заказ 4325/21 Тираж 622

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предел прочности при сжатии, МПа

Шлакоустойчивость, изменение объема углубления тигля, Ъ

Термическая стойкость, количество теплосмен по режиму 1300 С-вода