Шихта для изготовления огнеупоров

Шихта для изготовления огнеупоров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.

„„SU„„1047878

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТНЯТИЙ

OPMCAHNE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К YQPCHGMV СВИДЕТЕЛ СТВУ

10-46

3 -5

<21) 3408185/29-33

, (22) 22. 01. 82 (461 15 ° 10.83. Бюл . М 38 (72} П.Б. Романовский, Л.Н. Корен, В.А. Терехин и C.Ã. Волков (71J Днепропетровский металлургичес" кий институт (53) 666.97 (088.8) (56 1. Патент США М 3184531, кл, 13 - 15, 18.05.65. 2. Авторское свидетельство СССР 653236, кл. С 04 В 35/20, 979 (прототип.). (54)(57) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ОГНЕУПОРОВ, включающая периклазохромитовый клинкер, плавленную шпинель и временную связку, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости к проЗ(50 С 04 В 35/04, С 04 В 35/42 питке металлическими и шлаковыми расплавами в вакууме и обеспечения постоянства объема при нагреве до температуры выше 1700 С, она содеро жит в качестве плавленной шпинели за каленную алюмохромомагнезиальную

- шпинель состава, мас.3: Иф 24 - 30у . его 20 - 27; А1 0 35-43, саО, Fe0, Fe<0>, Si0< остальное, при следующем соотношении компонентов, мас.4:, Периклазохромитовый клинкер 50-86

Закаленная алюмохромомагнезиаль-. ная шпинель

Временная связка

10478 8 магнезиальОтсутствие усадки и повышение устойчивости к пропитке металлическими и шлаковыми расплавами при темо пературах выше !700 С в вакууме

25 обус. авли вают высокую изноустойчивость изделий и футеровок в эксплуатации.

Количественное соотношение компонентов шихты выбрано на основе экспериментального изучения взаимного их влияния на изменение усадки и смачиваемости образцов расплавами жаростойких промышленных сплавов и шлаков при температурах выше

З5 1700 С в вакууме порядка 10 " МПа.

Введение шпинели в количестве менее 10 мас.3 не компенсирует усадку, а увеличение ее содержания сверх 46 мас.Ф приводит к черезмер40 ному росту образцов, не компенсируемому усадкой при спекании композиций .

Введение периклазохромитового клинкера в количестве более 86 мас .3 приводит к заметной усадке рабочего слоя с образованием трещин и посечек, что всвою очередь способствует интенсификации пропитки материала металлическими и шлаковыми расплавами, а уменьшение содержания клинкера менее 50 мас. (при соответственном увеличении содержания плав-!

1 ленной шпинели ), хотя и заметно

/ снижает пропитку материала, но приводит к черезмерному- росту футеровки, 55 не компенсируемому усадкой при нагреве до 1700-1770 С.

Пример ы . Зерновой состав шпинели, мас.i: 3 - i мм 50-55<

Поставленная цель достигается тем, что шихта, содержащая периклазохромитовый клинкер, плавленную шпинель и временную связку, в качестве плавленной шпинели содержит закаленную алюмохромомагнезиальную шпинель состава, мас. i: М О 24 — 30; Сг2 О>20 - 27, А120 35 - 43, СаО, Fe О, Fe>0>„ 5i0 остальное, при следующем соотношении компонентов, мас.3:

Периклазохромитовый клин кер 50-86

Закаленная алюмохромоИзобретение относится к огнеупорам, а более конкретно к периклазохромитовым огнеупорам для футеровки сталеплавильных агрегатов, Известна огнеупорная масса (1 1„ включающая зерна заранее изготовленной шпинели (20 вес.ч 1 и намертво обожженный магнезит (80 sec.ч ).

Химический состав шпинели,3: А!рО 73;

М О 18 5 Б 02 0,5, С О 0 7, Сао

5 в О 0,54.

Недостатком этой массы является то, что в условиях воздействия высоких температур . (1700-1770 C) при, пропитке шлаковыми расплавами она подвергается дополнительному спеканию с сопутствующим образованием трещин в рабочем слое, что снижает прочностные характеристики и шлакоустойчивость футеровки.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является шихта для изготовления огнеупоров (2 ), состоящая, мас.3: магнезитохромитовый клинкер 15- 77; плавленная алюмомагнезиальная шпинель 20 - 30, временная связка 3 — 5.

Недостатками этой массы являются дополнительная усадка при температурах выше 1700 С, склонность к проб питке металлическими и шлаковыми расплавами и невысокая термическая стойкость, что приводит к повышенной интенсивности износа при получении и обработке в вакууме расплавов жаростойких сплавов на железной и никелевой основе.

Цель изобретения — повышение устойчивости огнеупоров к пропитке металлическими и шлаковыми расплавами в вакууме и обеспечение постоянства обьема при нагреве до температуры выше 1700 С. ная шпинель 10-46

Временная связка 3 -5

Шпинель состоит из метастабильного твердого магнезиальношпинелидного раствора, вследствие -чего в контакте с периклазохромитовым клинкером имеет место интенсивный массопере10 нос при нагревании и вторичное минералообразование (выделение вторичной шпинели ) при охлаждении такой композиции, что полностью компенсирует усадку . Наличие в шпинели

Cr> О> резко снижает смачиваемость материала металлическими и шлаковыми расплавами, вследствие чего пропитка его при температурах выше

1700 С в вакууме порядка 10 МПа

20 уменьшается .

Образцы прессуют при удельном давлении 100 ИПа, обжигают при

1770 С, после чего определяют иэр менение линейных размеров и по ия изменению судят о постоянстве объема материала. Устойчивость к пропитке расплавом сплава на железной и никелевой основе определяют тигельным методом в вакууме при 10 ИПа

10 при .1750 С и по площади пропитки судят об устойчивости к пропитке расплавом. Термостойкость оценивают по количеству теплосмен при нагреве образцов до 1300 С и охлаждении в

1 проточной воде. Свойства образцов после обжига и после испытания на пропитку приведены в таблице.

Состав шихты, мас.4

Опыт, М

Свойства г r

Площа

Периклазохромитовый клинкер

Временная Изменение

Плавленная закаленная алюмохромомагнезиальная шпинель

Термостой-, кость С (130ОРСвода ), теплосмен линейных размеров, с усадка (- ) рост (+ ) связка

2 86

3 68

2,7

+0,2

2,0

6 Прототип -2,4

Периклазохромитовый клинкер

Временная связка

Предлагаемую шихту испытывают в футеровке тиглей вакуумных индукционных печей, при этом стойкость

Футеровки повышается на 20-253, что обусловленно повышенной устойчивостью к пропитке металлическими и шлаковыми расплавами, постоянством объема в службе и высокой термо. стой кост ь ю.

Тираж 622 Подписное

28

Заказ 7854/24

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

3 1

1 - 0,1 мм 30 - 40; менее 0,1 мм

10-15. Зерновой состав клинкера, мас.г:. 3-1 мм 40-50; 1-0,1 мм 2030; менее 0,1 мм 25-30.

Для получения образцов приготавливают смеси ингредиентов, содержащих, мас.i плавленной закаленной алюмохромомагнезиальной шпинели 10;

28; 46; периклазохромитового клинкера 86; 68, 50, а также временной связки, составляющей дополнительную (до 1003 ) часть в каждой смеси.

Сухие компоненты каждой смеси тщательно перемешивают, увлажняют водным раствором временной технологической связки (сульфитно-дрожжевая бражка )плотностью 1,25 г/см

Из таблицы видно, что содержание в шихте плавленной закаленной алюмохромомагнезиальной шпинели в пределах 10-46 масА позволяет получить практически безусадочные

Ъ массы с устойчивостью к пропитке металлическим расплавом при температуре выше 1700 С в вакууме в 1;681,8 раза и термостойкостью в 1,251,75 раза выше, чем у прототипа.

Оптимальный состав шихты, мас.3:

Закаленная алюмохромомагнеэиальная шпинель

ВНИИПИ дь пропитки расплавом при Т = — 1750 С и вакууме

10 ИПа см 2