Способ получения смолои пекосвязанных огнеупоров

Способ получения смолои пекосвязанных огнеупоров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМОЛОИ ПЕКОСВЯЗАННЫХ ОГНЕУПОРОВ путем обжига сырья, рассева его на фракции, приготовления шихты, смешивания ее с каменноугольной смолой и последующего прессования, о т л и ч а rout и и с я тем, что, с целью повышения содержания остаточного углерода, более равномерного распределения его в объеме огнеупора и повышения прочности, сырье до обжига обрабатывают 20-48%-ным водным раствором нитрата никеля или железа, а обжиг в интервале температур 400-600 С ведут в среде углеводородов. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качест (Л ве углеводородов используют газообразньм углеводород С, или их смеси, а также жидкие углеводороды с температурой выкипания до 300 С.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

О9) (111

SU, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3556494/29-33 (22) 24.02.83 (46) 30.12.84. Бюл. 9 48 (72) Б.И. Ашпин, В.Т. Попов, Б.У. Уразгалиев, Ю.А. Моисеев и Д.И. Колобаева (71) Западно-Сибирский металлургический завод им. 50-летия Великого

Октября и Институт химии нефти и природных солей AH КазССР (53) 666.774(088.8) (56) 1. Борисов В.Г. Безобжиговые .огнеупоры на связке из каменноугольных пеков. — "Огнеупоры", 1971, Ф 3, с. 6 14. °

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 555077, кл. С 04 В 35/04, 1976 (прототип) .

g g С 04 В 35/02, С 04 В 35/04 (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИОЛОИ ПЕКОСВЯЗАННЫХ ОГНЕУПОРОВ путем обжига сырья, рассева его на фракции, приготовления шихты, смешивания ее с каменноугольной смолой и последующего прессования, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения содержания остаточного углерода, более равномерного распределения его в объеме огнеупора и повышения .прочности, сырье до обжига обрабатывают 20-487-ным водным раствором нитрата никеля или железа, а обжиг о в интервале температур 400-600 С ведут в среде углеводородов.

2. Способ по п ° 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве углеводородов используют газообразный углеводород С4-С или их смеси, а также жидкие углеводороды о с температурой выкипания до 300 С.

1131852

Изобретение относится к производ- . ству смоло- и пекосвязанных безобжи". говых огнеупоров, содержащих в своем составе значительное количест во дисперсного углерода, используемых для футеровки сталеплавильных кислородных конверторов.

Известен способ (1) получения смоло- и пекосвяэанных огнеупоров путем рассева, дозировки, подогрева, 10 смешивания минеральной составляющей со связующим с последующим прессованием. Кроме того, предусматривается введение твердых углеродистых веществ (графита, кокса, сажи и др.) 15 в связующее или в шихту и смешивание их механическим путем. Это приводит к увеличению содержания остаточного углерода в огнеупорах, но вследствие неравномерного распреде- рб пения углеродистой добавки в объеме. огнеупора ухудшаются качественные показатели изделий, т.е. увеличение углеродистого остатка не приводит к . заметному повышению стойкости огне- 25 упора.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения смоло- и пекосвязанных огнеупоров, включающий обжиг сырья, рассев его на фракции, приготовление шихты, смешивание ее с каменноугольной смолбй, прессование. Способ предусматривает введение углеродистой добавки (графита, кокса, сажи и др.), для достижения равномерного распределения ее по всему объему огнеупора смешивание дисперсного углерода со связующим осуществляют в ультразвуковом поле (2) .

Однако согласно известному способу в качестве углеродистой добавки используется дорогостоящее, дефицитное сырье, применяется дорогостоящее оборудование — мощные. ультразвуковые генераторы, полученные огнеупоры имеют низкую механическую и огневую стойкость, так как углеродистая добавка представляет собой крупнодисперсные включения между зернами шихты.

Цель изобретения " повышение содержания остаточного углерода, более равномерное распределение его в объеме огнеупора и повьппение.проч- 55 ности.

Цель достигается тем, что соглас-

I но способу получения смоло- и пеко-.: связанных огнеупоров путем обжига сырья, рассева его на фракции, приготовления шихты, смешивания ее с каменноугольной смолой и последую-, щего прессования, сырье до обжига обрабатывают 20-48Х-ным водным раствором нитрата никеля или железа, а обжиг в интервале температур 400 о

600 С ведут в среде углеводородов.

В качестве углеводородов используют газообразный углеводород

С -С или их смесь, а также жидкие углеводороды с температурой выкипания до 300 С °

В огнеупорной шихте, обработанной нитратом никеля или железа, в процессе обжига нитраты металлов разлагаются до окислов, которые в углеводородной среде восстанавливаются до чистого металла и уже на частицах чистого металла растет углерод. Скорость роста углеродных образований зависит от температуры и максимальна в области 450-550 С о для никеля и 500-600 С для железа.

При температуре ниже 400 С углерод о не образуется, а выше 600 С идет а обычный пиролиз углеводородов.

Пример 1. В качестве исходного минерального сырья используют шихту фракции 0-8 мм; идущую на получение магнезитового порошка марки

° ИДИК-75. Шихту обрабатывают 207-ным водным раствором нитрата никеля.

Навеску обработанной шихты массой

50 г помещают в кварцевый сосуд, позволяющий осуществлять продувку газом через слой шихты. Затем сосуд помещают в печь, в который начинают поднимать температуру, т.е. начинают обжиг шихты, одновременно подают инертный газ. Начиная с температуры 400 С вместо инертного газа о подают углеводородный газ следующего состава, об. : СН4 1,2

Н6 4 3» С9Н6 8,1, С9Н8 64

С4Н„о 21,4. Расход газа 25 мл/мин сохраняется в течение 30 мин. Температура в печи в этот момент

600 С. Прекращают подачу углеводородного газа и продолжают дальнейший обжиг, подавая снова инертный газ. По окончании обжига минерально-углеродный композит извлекают из сосуда и смешивают при 125130 С с препарированной каменноугольной смолой с коксовым числом

467 и динамической вязкостью при

1131852

1О

20

Состав ! 4 (Г

Свойства

6 Прототип

Концентрированный водный раствор

Ni(N0g), мас.Х

20 48 20 .48 40 48

Время выдержки в углеводородной среде при

400-600 С, мин

30 30 30 30 90 90

Содержание остаточного углерода в скоксованных изделиях, Х

5 71 7 24 598 769 553 58

4,9 з

100 С 35-7С П. Образующуюся массу прессуют при 80-95 С. Содержание о остаточного углерода в скоксованных изделиях по сравнению с использованием в промышленности увеличилось на 19Х.

Х

Предел прочности при сжатии готовых изделий увеличился на 8,7Х.

Пример 2. Порядок проведения опыта, исходная огнеупорная шихта, углеводородный газ те,же, что и в примере 1. Шихту обрабатывают 48Х-ным водным раствором нитрата никеля. Содержание остаточного углерода в скоксованных изделиях увеличилось на 36Х.. Предел прочности при сжатии готовых изделий увеличился на 9,4Х °

Пример 3. Порядок проведения опыта, исходная огнеупорная шихта, концентрация водного раствора (Б (1ЧО )2 те же, что и в примере 1. Углеводородное сырье — бензин о с концом кипения 98 С, скорость подачи 30 мл/ч. Содержание остаточного углерода в скоксованных огнеупорах увеличилось на 22Х. Предел прочности при сжатии готовых изделий увеличился на 9,0Х.

Пример 4 .. Порядок проведения опыта, исходная огнеупорная шихта, концентрация водного раство. ра Ni(NO>)> те же, что и в примере 2:

Углеводородное сырье-смесь нормальных парафинов с концом кипения о

290 С. Содержание остаточного углерода в скоксованных огнеупорах увеличилось на 41Х. Предел прочности при сжатии увеличился на 10,9Х.

Пример 5. Порядок проведения опыта, исходная огнеупорная шихта те же, что и в примерах 1-4.

Шихту обрабатывают 40Х-ным водным раствором нитрата железа. Углево дородное сырье то же, что и в примере 1. Время нагрева от 400 до 600 С

90 мин. Содержание остаточного углерода в скоксованных огнеупорах увеличилось на 17X: Предел прочности при сжатии увеличился на 6,5Х..

Пример 6. Аналогичен приме ру 5 но концентрация водного раство.— ра нитрата железа 48Х. Содержание остаточного углерода увеличилось на 20Х. Предел прочности при сжатии увеличился на 6,7Х.

Пример 7. Аналогичен примеру 5, но углеводородное сырье то же,.что и в примере 3. Содержание остаточного углерода увеличилось на 20Х. Предел прочности при сжатии увеличился на 7,4Х.

Пример 8. Аналогичен примеру 6, но углеводородное сырье то же, что и в примере 4. Содержание остаточного углерода увеличилось на 26Х. Предел прочности при сжатии ., увеличился на 7,8Х.

Результаты опытов по изготовлению огнеупорных изделий и их физикомеханические свойства приведены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что повышенное содержание углерода в огнеупорах привело к улучшению их

iÝ механических свойств, стойкости к окислению, что позволило увеличить срок службы кислородных конверто ров.

113! 852

Продолжение таблицы

Состав

Свойства

Кажущаяся плотность, г/см

2,90650

Открытая пористость, Ж

4,8

Составитель Л.Булгакова

Редактор Т.Веселова Техред С.JIeresa Корректор И.Муска

Заказ 9710/19

Предел прочности при сжатии, кг/см

1 2 3 4 5 6 Прототип

2,95 2,98 2,95 2,99 2,95 2,95

741 746 743 756 726 727

3 2 2 95 3 2 2 96 3 3 3 2

Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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