Способ изготовления огнеупорных изделий

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно периклазовых или корундовых, путем измельчения и классификации материалов , введения тонкоизмеш ченн добавки в тоикхяколотую составляпцую шихты, смаления тонкомапотой и ку пнозернистой срставлям {их и увлажнения шихты, прессования, сушки и обжига изделий, отличающийся тем, что, с целью снижения усадки я пористости, повышения прочности и шлакоустойчивости огиеупорш х изделий, в качестве тонкойзмельчеиной добавки вводят 310 мас.% гидроксида магния, или циркония, или алюминня, предварительно обожженного в газовой среде при парциальном давлении кислорода 105 Па и скорости подъема температуры 10-20с/ч до тем пературы их дегидратации. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОЗЮЦ

РЕСПУБЛИК

МЮ С 04 В 35 04 а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н aRTOPCNOMV СаиаатВЪСтею

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfAO (21) 3414245/29-33 (22) 31.03.82 (46) 07.12.83. Бюл. В 45 (72) И Ф. Усатиков, В.Г. Дружинин

Н.N. Дайильченко, Т.Г. Гальченко и И.Г. ыулик (71) украинский научно-исследовательский институт огнеупоров (53) 666.97(088.8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

9 339529, кл. С 04 В 35/10, 1970. . 2. Авторское свидетельство СССР

В 635072, кл. С 04 В 35/10, 1977 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЯ, преимущественно периклазовых или коруидовых, путем измельчения и классификации мате..SU.„A риалов, введения тонкоизмельченной . добавки в тонкомолотую сОставляюшую шихты, смешения тонкомалотой и крупнозернистой составиякйрих н увлажнения шихты, прессования, сушки и обжига изделий, о т л и:ч а ющ н и с я тем, что, с целью снижения усадки и пористости, повьанения прочности и шлакоустойчивости огнеупорных изделий, в качестве тонкоиэмельченной добавки вводят

310 мас.З гидроксида магния, или циркония, или алюминия, предварительно обожженного в газовой среде прн парциальном давлении кислорода 10 — 10 Па и скорости подъе- д ма температуры 10-20 С/ч до температуры их дегидратации.

1058938

Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов и может быть использовано при разливке стали.

Известен способ изготовления особо- и высокоплотных огнеупорных изделий из низкожженного шамота (1$

Недостатком этого способа изготовления особо- и высокоплотных корундовых огнеупоров является высокие линейная усадка (до 15Ъ) и деформация иэделий в обжиге (более 5Ъ), что связано с необходимостью их механической обработки после обжига до заданных размеров.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является способ изготовления корундовых огнеупоров из среднеспеченного шамота (2) .

Однако и в этом случае сохраняется высокая линейная усадка (4-7Ъ) иэделий при несколько меньшей. их деформации и недостаточной прочности и шлакоустойчивости f2) .

Цель изобретения — снижение усадки и пористости, повышение прочности и ыпакоустойчивости огнеупорных изделий.

Цель достигается тем, что соглас-, но способу изготовления огнеупорных, йзделий, преимущественно периклазовых или корундовых, путем изглельчения и классификации материалов, введения тонкоизмельченной добавки в тонкомолотую составляющую ших- ты, смешения тонкомолотой и крупнозернистой составляющих и увлажнения шихты, прессования, сушки и обжига .изделий, в качестве тонкоиэмельченной добавки вводят

3-10 мас.Ъ гидроксида магния, или циркония, или. алюминия, предварительно обожженного в газовой среде при парциальном давлении

Кислорода 10 з - 10 Па и скорости подъема температуры 10-20 C/ч до температуры их дегидратации.

Эта смесь характеризуется повышенной активностью к спеканию, что приводят к резкому повыаению свойств изделий при введении их в тонкойолотую часть шихты.

Нетрографические исследования и рентгеновский анализ продуктов дегидратации гидроксидов магния, циркоиия и алюминия показали,, что в результате дегидратации указанных гидроксидов при 240-600 С и парциальиом давлении 10 10 Па образуется смесь обедненных кислородом оксидов магния, циркония и алюминия.с несовершенной кристаллической решеткой г"30-40ъ) и частично дегидратированных на

По предлагаемому способу готовят опытные образцы изделий периклазового (примеры 1-3) и корундойого (примеры 4-6} составов и сопоставляют с иэделием, изготовленным .по и:звестноглу способу (пример

7). Сравнительные данные полученных изделий приведены в таблице.

Экономический эффект от внедрения и:зобретения составит

765 тыс. руб. в год за счет повы= шения качества и увеличения в

2 раза стойкости огнеупоров при разливке стали.

70-80Ъ гидроксндов магния, циркония и алюминия (40-50Ъ) . Кроме ,того, на дифрактограмме рентгеновского анализа наблюдается серия линий, которые могут быть отнесены к гидрокарбонатам различных составов (3-5Ъ), в образце присутствуют также карбонаты (5=7Ъ) .

Способ изготовления огнеупорных г0 1изделий осуществляется следующим образом,.

Плавленный периклаэ или обожженный при 1700-1750ОС корундовый шамот измельчают и рассеивают на

35 фракции 2-0,5 мм и менее 0,5 мм.

Зерна менее 0,5 мм подвергают тонкому помолу до остатка на сите

0,063 мм не более 10Ъ °

Гидроксиды магния, циркония или

20 алюминия предварительно обжигают в газовой среде при парциальном давлении кислорода 10 > — - 10 Па со скоростью подъема температуры

10-20 C/÷ до температуры их дегид25 ратации 415,600 и 240 С соответственно и измельчают до остатка на сите 0,063 гил не более 10Ъ, после чего 3-1.0Ъ одного из тонкомолотых продуктов дегидратации в течение

30 минут смешивают с тонкоизмельченным периклазом или корундовым шамотом.

Увлажненную крупнозернистую составляющую шихты перемешивают с тонкомолотой составляющей и доувлажняют раствором СДБ плотностью не менее 1,22 г/см3 при 30-40 C до влажности массы 2-2,5Ъ и

1,15-1,17 г/ам до влажности массы 3,5-4„4Ъ соответственно при из40 готовлении периклазовых и корундовых иэделий.

Naccy подвергают прессованию до плотности периклаэового и корундового сырца соответственно не менее

45 3,20- 3,15 г/ск, сушке при 120 С до остаточной влажности сырца не болЕе О,:5Ъ и обжигу при 1750 С с восьми- и шестичасовой выдержкой при конечной теипературе.

1058938

IXI температура, C

415 600 240 415 600 240

10 4 10-9 10-Э 10-4 10-5

15 20 10 15 .20

3,0

6,5

10,0

3,0

6,5

10,0. ПериклазовыХ

85,0 85,0 85 0

8,5 5,0

12 периклаз гидроксид магния

6,5

10,0

32,0 28,5 25,0

Параметры спссоба, состав шихты и свойства изделий

1. Параметры способа

Предварительный обжиг гидроксидов:

Парциальное давление кислорода, Па

Скорость подъема температуры, Ос

Введение дегндратированного гидроксида в тонкомолотую составляющую шихты, Вз периклазовых гидроксид магния гидроксид циркония гидроксид алюминия кору ндовых гидроксид магния гидроксид циркония гидроксид алюминия

Состав шихты изделий

Крупнозернистая составляющаяпериклаз фракции 2,0 мм

Тонномолотая составляющая фракции менее 0,063 мм циркония алюминия

Корундовых

Крупнозернистая соотавляющая корундовый шамот фракции

2-0,0 мм

Тонкомолотая составляющая фракции менее 0,063 мм

65,0 65,0 65,0 70

1058938

Продолжение таблицы

Параметры способа, состав шихты и свойства изделия

Примеры

3i0

6,5

10,0 глинозем марки ГК

Свойства изделий

0,3

5,0

Предел прочности при сжатии, МПа

182

220 200 200 230 240 155

2,6 3,0 4,1 . 4,0 3,9 8,3

3,2

Составитель Л. Булгакова

Редактор О. Колесникова Техред Л.Пилипенко, I(oppeKTop 0. Билак

Заказ 9699/21 Тираж, 622 . Подписное

ВНИИПИ 1 осударственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 корундовый шамот гидроксид магния циркония алюминия

Линейная усадка, %

Открытая пористость, %

Коэффициент шлакоразъедания при 14500С и скорости врацения образцов 10 об/мин в течение

20 мин, 0,5 0,8 0,4 0,8 1,0 6,0

4уО 6кО 5rO 4ii 4ю0 10к2