SU1335552A1 - Способ изготовлени периклазоуглеродистого огнеупора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам изготовлени  периклазоуглеродис- тых огнеупоров. Целью изобретени   вл етс  повышение стойкости огне- упора в службе за счет снижени  степени выгорани  углерода Огнеупор изготавливают путем дозировани  и смешивани  периклазового порошка, графитовой спели и смолы одновременно в одном смесителе Степень выгорани  углерода составл ет 16,9 - 134,5 мг/см при вьщержке при 600 С в тече-i ние 5 ч„ 2 табЛо

Description

Изобретение относитс  к огнезтор- ной промышленности и может быть использовано в черной и цветной металлургии дл  изготовлени  футеровок тепловых агрегатов, например конвертеров , электросталёплавильных печей и другихо

Цель изобретени  - повышение стойкости огнеупора в службе за счет снижени  степени выгорани  углерода

Графитова  спель представл ет собой отход производстваJ образующийс , например, при переливе чугуна, вследствие его охлаждени  и выделе- ни  растворенного в нем углерода, в виде чешуек графита совместно с частицами чугуна и шлакао Химический состав графитовой спели следующий,%: углерод в виде графита 50-80, железо и его различные оксиды до 30; диоксид кремни  3-5; оксиды кальци  и примеси марганца, никел  и хрома 1-5. По фазовому составу графитова  спель представл ет собой сросток частиц графита с включени ми железа, его различных оксидов, микрочастиц шлака, представленного сростком стекла и минералов группы мелилита.о

Механизм формировани  периклазо- углеродистого огнеупора предлагаемого состава заключаетс  в смачивании смолой графитовой спели, полимеризации cMOHiji при низких температуЕ ах и образовани  тем самым прочного каркаса между зернами периклазового порошка и графитовой спели, С повыше- нием температуры в услови х службы огнеупора до 520-640°С происходит удаление летучих веществ из смолы и периклазового порошка„ Дальнейшее повышение температуры приводит к окилению графитовой спели с образованием оксидов углерода и железа о Первые образуют восстановительную среду, преп тствующую дальнейшему окислению графитовой спели, а вторые реагируют с периклазом с образованием высоко- огнеупорных соединений - магнезиовюс тита и магнезиаферрита по реакци м

2С +

2СО + 0

2Ре + Ог --2FeO;

AFeO + Ог -2Fe,

MgO + FeO --MgOFeO

MgO + FejOj- MgO-Fe Oj Реакци  образовани  магнезиовюсти та и магнезиоферрита сопровождаетс  увеличением объема примерно на 7%,

0

5

0

что приводит к уплотнению структуры периклазоуглеродистых изделий, преп тствует тем самым диффузии в них кислорода При высоких температурах в издели х существует восстановительна  среда, зерна периклаза св заны высокоогнеупорными магнезиальножеле- зистыми соединени ми, преп тствующими выгоранию углерода. Сохранение углерода при температуре службы перикла- зоуглеродистого огнеупора за . .счет уплотнени  его структуры  вл етс  основой повышени  его стойкости в 5 футеровках тепловых агрегатов, например конвертеров и электросталеплавильных печей.

Преимущество одновременного смешени  всех компонентов в одном смесителе заключаетс  в том, что введение графитовой спели совместно с крупнозернистым и тонкомолотым пе- риклазовым порошком, а также со смолой приводит к одновременному покрытию зерен всех компонентов и частиц смолы графитовой спельЮс Это обуславливает уменьшение коэффициента внутреннего трени  одновременно всех зерен, что при водит к повышению пластичности и гомогенности массыо

Периклазоуглеродистый огнеупор получают следующим образом.

Все компоненты дозируют и одновременно смешивают в одном смесителе в течение 5-15 мин„

Полученную массу подают на формование изделий методами прессовани , трамбовани  или вибрации при температуре не более 120°С. Издели  без сушки или после сушки в восстановительной среде при 170-300 С {в течение 1-2 сут) отгру ;ают потребител м . Издели  без сушки имеют достаточные прочность и плотность Поэто- 5 му целесообразность сушки изделий определ етс  только отсутствием условий коксовани  футеровок тепловых агрегатов из периклазоуглеродистых огнеупоров. Например, дл  конвертеров и сталеразливочных ковшей сушить периклазоуглеродистые огнеупоры нецелесообразно ввиду наличи  условий дл  их коксовани , в электросталеплавильных печах возможно организовать их коксование, а дл  сводов и ,. стен мартеновских печей, нагревательных плит необходимо использовать периклазоуглеродистые огнеупоры только после их сушки

5

0

0

5

В качестве периклазового порошка можно использовать плавленый перик- лаз, его недоплав (корку) и периклазо- известковые порошки, соответствующие ГОСТу. Смолы можно использовать раз-, личного вида; каменноугольные, нефт ные , фенолформальдегидные и др.

Дл  изготовлени  контрольных образцов по предлагаемому способу и из- ю лазоуглеродистых образцов приготовл прессуют образцы высотой и диаметром по 50 мм при удельном давлении 1 25 МБа Образцы обжигают при 1600°С (5 ч выдержки ) в воздушной среде и аналогично примеру 1 определ ют степень выгорани  углерода

П р и м tl р 3. Массу дл  периквестному используют спеченный пе- риклазовый порошок фракций 3,0 - 1,0 мм и менее 0,06 мм, изготовл емых и примен емых дл  производства периклазовых, периклазохромитовых и хромитопериклазовых изделий, раствор сульфитно-спиртовой барды (лигно- сульфонатна  смола) пл. 1,22 г/см , чешуйчатый графит, каменноугольную

ют одновременным смешением следующих, компонентов, мас.%: спеченньй перик- лазовый порошок фракции 3-1 м и менее 0,06 мм 94 графитова  опель 3, 15 каменноугольна  смола 3 в одном смесителе 10-15 мин. Из этой массы прессуют образцы высотой и диаметром по 50 мм при удельном давлении 125 ffla. Образцы обжигают при 1600 С (5 ч выпрепарированную смолу коксохимическо- 20 держки) в воздушной среде и аналогич25

30

3

го производства, соответствующую ТУ, фенолформальдегидную смолу - жидкий бакелит, алюмофосфат и графитовую спель конвертерного цеха.

Пример 1 (известный). Массу дл  периклазоуглеродистых образцов приготовл ют последовательным смешением 60 мас.% спеченного периклазового порошка фракции 3-1 мм с 3 мас.% св зки (линосульфонатна  смола и алюмофосфат 1:1) в течение 3-5 мин, добавл ют 5 мас.% графита, смешивают 3-5 мин, добавл ют 32 масД тонкомолотого периклазового порошка фракции менее 0,06 мм. Массу перемешивают 3-5 мин и из этой массы прессуют образцы высотой и диаметром по 50 мм при удельном давлении 125 МПа. Образцы обжигают при 1600 С (5 ч выдержки ) в воздушной среде и по величине потери массы до и после обжига определ ют степень выгорани  углерода:

Дт uC/S

где дmс степень выгорани  углерода , мг/см ;

ДС - уменьшение массы углерода

после обжига, мг;

S - площадь выгорани , см .

Пример 2 (контрольна  шихта) Массу дл  периклазоуглеродистых об- Способ изготовлени  периклазоугле- разцов приготовл ют одновременным сме- родистого огнеупора путем дозирова- шением следуюищх компонентов, мас.%: ни , смешивани  периклазового порош- спеченный периклазовый порошок фрак- , gg ка, графитсодержащего компонента и ции 3-1 мм и менее 0,06 хм 79jчешуйчатый графит 15; каменноугольна  смола 6, одновременно в одном смесителе

но примеру 1 определ ют степень выгорани  углерода.

Составы масс и свойства образцов, изготовленных из них по предлагаемому способу и известному технологи  изг ото влени  образцов в примерах А-7 аналогична примеру 3) приведены в табл. 1 .

Как видно из табл.1, в издели х, полученных по предлагаемому способу, степень выгорани  углерода в среднем в 3-8 раз меньше, чем в известномо

Свойства периклазоуглеродистых изделий, полученных по двум технологи м , после 1 сут. хранени  (без сушки)приведены в табл.2.

40

Периклазоуглеродистые издели , изготовленные по технологии одновременного смешени  компонентов, имеют более высокую прочность, меньшую порис45 тость и повышенную кажущуюс  плотность по сравнению с издели ми, изготовленными по технологии последовательного смешени  компонентов,

,оФормупа изобретени 

смолы и формовани  смеси, о т л и повышени  его стойкости в службе за счет снижени  степени выгорани  угтечение 10-15 мин. Из этой массы

лазоуглеродистых образцов приготовл прессуют образцы высотой и диаметром по 50 мм при удельном давлении 1 25 МБа Образцы обжигают при 1600°С (5 ч выдержки ) в воздушной среде и аналогично примеру 1 определ ют степень выгорани  углерода

П р и м tl р 3. Массу дл  перикют одновременным смешением следующих, компонентов, мас.%: спеченньй перик- лазовый порошок фракции 3-1 м и менее 0,06 мм 94 графитова  опель 3, каменноугольна  смола 3 в одном смесителе 10-15 мин. Из этой массы прессуют образцы высотой и диаметром по 50 мм при удельном давлении 125 ffla. Образцы обжигают при 1600 С (5 ч выдержки ) в воздушной среде и аналогич

но примеру 1 определ ют степень выгорани  углерода.

Составы масс и свойства образцов, изготовленных из них по предлагаемому способу и известному технологи  изг ото влени  образцов в примерах А-7 аналогична примеру 3) приведены в табл. 1 .

Как видно из табл.1, в издели х, полученных по предлагаемому способу, степень выгорани  углерода в среднем в 3-8 раз меньше, чем в известномо

Свойства периклазоуглеродистых изделий, полученных по двум технологи м , после 1 сут. хранени  (без сушки)приведены в табл.2.

Способ изготовлени  периклазоугле- родистого огнеупора путем дозирова- ни , смешивани  периклазового порош- gg ка, графитсодержащего компонента и

40

Периклазоуглеродистые издели , изготовленные по технологии одновременного смешени  компонентов, имеют более высокую прочность, меньшую порис45 тость и повышенную кажущуюс  плотность по сравнению с издели ми, изготовленными по технологии последовательного смешени  компонентов,

,оФормупа изобретени 

Способ изготовлени  периклазоугле родистого огнеупора путем дозирова- ни , смешивани  периклазового порош- ка, графитсодержащего компонента и

смолы и формовани  смеси, о т л и Способ изготовлени  периклазоугле родистого огнеупора путем дозирова- ни , смешивани  периклазового порош- ка, графитсодержащего компонента и

повышени  его стойкости в службе за счет снижени  степени выгорани  уг51335552

Лерода,. в качестве графитсодержаще- го компонента используют графитовую спель, а смепшвание ведут одновременно в одном смесителе при следующем содержании компонентов, масо%:

Состав

Содержание компонентов, мас„%

Спечен- ньй пе- риклазо- вый порошок

Известный 1

Предлагаемый 2

3 4 5 6

Таблица 2

Свойства Показатели по технологии смешени  компонентов

- - -.- 1.-«--- в...«.- -. - -.. - -

последова- одновре- тельного менного

Предел прочности

при сжатии, МПа 31 ,,6.39,7

Открыта  порис- . тость, %7,65,4

Кажуща с  плотность , г/см 2,782,83

ВНИИПИ Заказ 4016/21 Тираж 587 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , А

й

а

70-94

3-20 3-10 блица 1

тов, мас„%

Каменноугольна  смола

Степень выгорани  углерода при 1600°С (5 ч выдержки), мг/см

йча- гра- 6 1 5

3 6 6 10

Фенолфор- мальдегид- на  смола 5

448,7

45,2

134,5

16,9

38,2

29,2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ изготовления периклазоуглеродистого огнеупора путем дозирования, смешивания периклазового порошка, графитсодержащего компонента и смолы и формования смеси, отличаю щ и й с я тем, что, с целью повышения его стойкости в службе за счет снижения степени выгорания уг5

   Лерода,. в качестве графитсодержаще- Периклазовый го компонента используют графитовую порошок 70-94 спель, а смешивание ведут одновремен- Графитовая но в одном смесителе при следующем спель 3-20 содержании компонентов, масД: Смола 3-10

   Таблица 1

   Состав Содержание компонентов, масД Степень выгорания углерода при 1600°С (5 ч выдержки), мг/см² Спеченный периклазовый порошок Графитовая спель Каменноугольная смола Известный 1 79 Чешуйчатый графит 1 5 6 448,7 Предлагаемый 2 94 3 3 45,2 3 91 3 6 134,5 4 79 15 6 16,9 5 70 20 10 38,2 6 80 55 Фенолформальдегидная смола 5 29,2

   Таблица 2

   Свойства Показатели по технологии смешения компонентов последовательного одновременного Предел прочности при сжатии, МПа 31,6 .39,7 Открытая пористость. 7,6 5,4 Кажущаяся плотность, г/см^э 2,78 2,83

   ВНИИПИ

   Заказ 4016/21 Тираж 587 Подписное

   Произв.-полигр. пр-тие,, г. Ужгород, ул. Проектная, 4