Способ изготовления магнезиальных изделий

Способ изготовления магнезиальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при изготовлении обожженных огнеупоров для футеровки тепловых агрегатов черной и цветной ме таллургии . Целью изобретения является уменьшение расхода тепла при снижении температуры обжига изделий до 1300 1400 С с сохранением высокой прочности. Способ включает операции смешения тонкомолотой составляющей с основным огнеупорным материалом, прес сования и обжига. Новым в способе является механическая активация тонкомолотой составляющей в скоростном потоке, создаваемом вихревой или планетарной мельницей в течение 30- 45 MHHj в результате чего достигается в ысокая степень спекания огнеупорных изделий при пониженных температурах обжига. Механическая активация частиц может осуществляться как после помола до тонкомолотой составляющей в вибромельншде, так и одновременно с помолом, если его производить в вихревой или планетарной мельнице . 1 з.п. ф-лы, 1 табл. i (Л

1550 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) СЮ 4 С 04 В 35/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3905184/29-33 (22) 03.06.85 (46) 07.01.87. Бюл. В 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров

"ВНИИзнергоцветмет" (72) Г.-В.Б.Биркле, Т.А.Данилова, Н,А.Батраков и А.Б.Лошкарев (53) 666.97(088.8) (56) Симонов К.В. Огнеупоры на основе плавленого периклазохромитового материала для установок внепечного вакуумирования стали. — Огнеупоры, 1976, Ф 8, с. 5-12.

Авторское свидетельство СССР

Ф 663682, кл. С 04 В 35/04, 1978. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНЕЗИАЛЬHblX ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к огнеупорной промьппленности и может быть использовано при изготовлении обожженных огнеупоров для футеровки теп- ловых агрегатов черной и цветной металлургии. Целью изобретения является уменьшение расхода тепла при снижении температуры обжига изделий до 1300о 1400 С с сохранением высокой прочности.

Способ включает операции смешения тонкомолотой составляющей с основным огнеупорным материалом, прессования и обжига. Новым в способе является механическая активация тонкомолотой составляющей в скоростном потоке, создаваемом вихревой или планетарной мельницей в течение 3045 мин, в результате чего достигается высокая степень спекания огнеупорных изделий при пониженных температурах обжига. Механическая активация частиц может осуществляться как после помола до тонкомолотой составляющей в вибромельнице, так и одновременно с помолом, если его производить в вихревой или планетарной мельнице. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1281550

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при изготовлении обожженных огнеупоров для футеровки тепловых агрегатов черной или цветной метал- 5 лургии.

Цель изобретения - уменьшение расхода тепла на обжиг.

Эффект активации основан на том, что при большой динамической нагрузке 10 на зерна происходят значительные физико-химические изменения в их поверхностной структуре, увеличивается концентрация точечных дефектов, повышается плотность дислокаций, кристал- 5 лическая решетка испытывает большие деформации и разрыхляется. В результате меняются физико-химические свойства такого периклаза, в частности увеличивается степень гидратации.

Эффект активации можно установить по уширению дифракционных максимумов отражения рентгеновских лучей. Механическая активация уменьшает темпера25 туру спекания огнеупорных изделий.

Механически активированный периклаз со временем теряет свои активные свойства, так как на воздухе происходит усиленная гидратация тонкоизмельченного активированного материала, поэтому активацию производят непосредственно перед смешением компонентов. Хранение активированного материала можно проводить в закрытой емкости 12-20 ч. 35

Активация может проводиться одновременно с помолом, если помол производить в укаэанных энергонапряженных иэмельчителях, так как они обеспечивают измельчение до фракции й0,063 мм, принятой в керамической технологии для тонкомолотой составляющей.

Скорость движения частиц должна быть не менее 70 м/с, так как при меньших скоростях активация осуществляется слабо и надо увеличивать время активации до 5-7 ч, что технологически неоправданно. Верхний пре— дел 200 м/с устанавливается иэ возможностей существующего оборудования.

При использовании для активации частиц существующего помольного обоРудования, например вихревой мельницы, надежно работающего при линейных скоростях движения органов 70-100 м/с, время измельчения должно быть,не меньше 30 мин. При меньшем временй эффект активации проявляется слабо и прочность изделий мала. При увеличении времени активации сверх 45 мин активность llopo81KB к спеканию не увеличивается и повышения прочности уже не происходит, а производительность оборудования падает и растут затраты на его эксплуатацию.

При температуре обжига изделий менее 1300 С прочность изделий низка, при увеличении температуры обжига более 1400 С она практически не увеличивается, а затраты тепла на обжиг иэделий необоснованно растут.

Применение активированной периклазовой тонкомолотой составляющей эффективно для улучшения спекания не только для чисто периклазовых масс, но и для масс хромитопериклазового и периклазоуглеродистого составов.

Способ изготовления огнеупорных изделий осуществляется следующим образом.

Для получения масс периклазового состава плавленый периклаз измельчают и рассеивают на фракции 3-1 и

1-0 мм. Часть плавленого периклаза фракции 1-0 мм измельчается в вибромельнице до фракции а 0,063 мм, а затем дополнительно подвергается механической активации 30-45 мин в мельнице вихревого типа. Для получения масс с тонкомолотой составляющей, активированной в процессе измельче— ния, плавленый периклаз фракции 1-0 мм подается в вихревую мельницу и измельчается 30-45 мин.

В смеситель загружаются зернистые порошки и заливается раствор сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ) плотностью не менее 1,2 г/см при 30-35 С до влажности 3-57., смесь перемешивается

4-5 мин, затем подается активированная тонкомолотая составляющая, добавляется СДБ до влажности 5-87, и пере— мешивание продолжается еще 5-6 мин.

Для получения масс хромитопериклазового состава готовится плавленый хромитопериклаз фракции 1-0 мм, периклазохромит фракции 3-1 мм, тонкомолотая составляющая с совмещением помола и активации частиц. Смешение порошков осуществляется аналогично предыдущему.

Для получения масс периклазоуглеродистого состава в смеситель загружаются периклазовые порошки фракций

3-1 мм и 1-0 мм, перемешиваются 301281550

40 с, заливается СДБ до влажности

3-57., смесь перемешивается 2-3 мин, затем добавляется чешуйчатый графит, карбид кремния фракции 0,5 мм, тонкомолотый активированный периклаз, .5 смесь перемешивается, добавлением

СДБ доводится до влажности 6-77, и перемешивание продолжается еще 3-.

5 мин.

Из полученных масс прессуют изде- 10 лия при давлении 100-150 МПа, сушат при 140-160 С и обжигают при 1300о

1400 С с выдержкой не менее 2 ч.

По предлагаемому способу готовятся образцы диаметром 36 мм и высотой 40 мм периклазового, хромитопериклазового и периклазоуглеродистого составов. Механическая активация осуществляется в мельнице вихревого типа.

Для сравнения готовятся также об- 20 разцы с неактивированной тонкомолотой составляющей (фр акция < О, 063 мм), полученной по известной технологии.

Изделия подвергают испытаниям на прочность, термостойкость по циклу нагрев до 1300 С вЂ” охлаждение в воде, а также определяют их пористость.

Основным контрольным показателем по степени спекания является предел прочности при сжатии. На другие фи- 30 .зико-керамические характеристики огнеупоров предлагаемый способ существенного влияния не оказывает и

Свойства изделий

Темпе—

Содержание, Ж

УФ и/п ратура, С

Термостойкость (1300 С вода), те плосмен

Предел прочности

Открытая пористость, Ж при.сж тии, МПа

Состав 1

Периклаз фракций, мм

3-1

15 1300 16 18 42 0- 4 5

43,0

1-0

30 их можно считать одинаковыми для предлагаемого и известного способов.

Состав изделий, пар аме тры способа с:

Периклаз активированный

<.фракция 0,063 мм

Б таблице приведены состав и свойства изготавливаемых изделий °

Анализ таблицы показывает, что оптимальная температура обжига, обеспечивающая достаточно высокую проч— ность изделий, 1300-1400 С при времени активации частиц 30-45 мин.

Снижение температуры обжига огнеупоров, достигаемое благодаря механической активации тонкомолотой составляющей, позволяет снизить расход тепловой энергии при эксплуатации туннельных печей на 20-30Х, при которой температура обжига 1730-1750 С.

Формула изобретения

1. Способ изготовления магнезиальных изделий путем смешения тонкомолотой составляющей с основным огнеупорным материалом, прессования и обжига изделий, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода тепла на обжиг, тонкомолотую составляющую перед смешением подвергают механической активации за счет соударения частиц в скоростном потоке в течение 30-45 мин, а обжиг изделий о осуществляют при 1300-1400 С.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем; что механическую активацию проводят в вихревой или планетарной мельницах одновременно с помолом.

Ь

Продолжение таблицы

1281550

r eФ М

Свойства. иэделий

ТемпеФУ и/п ратура, С

1300 16-18 44,0 4-5 т

1300 16-18 45 0 4-5

4, 15 1200 27

11,0

1,0

30

15 1400 17

41,0 7-8

15 1400 19

24,0 7-8

Хромитопериклаз фракции 1-0 мм

Периклаз фракции (0,063 мм 30 (неактивированный) 7.

15 1300 20

35,0 10

1-0 мм

35

Состав иэделий, параметры способа л Время активации =30 мин л и, Состав 1 1 40 мин

3. Состав 1 ь „=45 мин

Периклаз фракций, мм

3-!

О, 063 (неактивированный) Периклазохромит фракции

3-1 мм

Хромитопериклаз фракции

1-0 мм

Периклаз активированный фракции 440,063 мм

< =30 мин л

6 ° Периклазохромит фракции 1-0 мм

Периклаз фракций 3-1 мм

Графит чешуйчатый

Карбид кремния фракций

05 — Омм

Периклаз активированный фракции < 0,063 мм =30 мин а

Содержание, Х

Открыта пористость .

Предел прочности при сж тии, ИПа с

Термостойкость (1300 С вода), теплосмен