Электроплавленый огнеупорный материал

 

ЭЛЕКТРОПЛАВЛЕНЫЙ ОГНЕУПОРНЫЙ МАТЕРИАЛ, включающий , , ZrO, Si02, MgO и , о т л ичающийся тем, что, с целью улучшения технологичности изготовления изделий, он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%: 30-48 AfjOg 31-44 3-10 ZrO Si02 10-15 7-12 MgO 1-1,8 Na20 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(5р С 04 В 35/62.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3551236/29-33 (22) 08.02.83 (46) 30.04.84. Бюп. № 16 (72) О.Н.Попов, С.А.Дмитриев, -В.А.Соколов, В.Н.Захаренко, Ю.С.Токарев, Ф.А.Лифанов и В.И.Маркин (71) Государственный научно-исследовательский институт стекла и Московское научно-производственное объединение "Радон" (53) 666.97(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 718426, кл. С 04 В 35/10, 1980.

2. Патент США ¹ 3837870, кл. С 04 В 35/00, опублик. 1974 (прототип). (54) (57) ЭЛЕКТРОПЛАВЛЕНЫЙ ОГНЕУПОРНЫЙ

МАТЕРИАЛ, включанкций Cr О, А1 0, ZrOZ, SiOZ, MgO и На О, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения технологичности изготовления изделий, он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.7:

Cr О

30-48

А7 0 31-44

ZrOz 3-10

10-15

MgO 7-12

Иа20 1-1,8

1089076 ный материал, включающий Cr О, Al О

Ъ ь )

ZrO>„ SiO<, М80 и Ха 0, содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас ° 7.:

5 Cr O 30-48

А120 3, 31-44

ZrO 3-10

SiO

10-15

MgO 7-12

Na2O

1 — 18

Лучшая технологичность изготовления предлагаемого материала заключается в уменьшении склонности к растрескиванию огнеупорных блоков

5 при отжиге и уменьшении числа их дефектов (трещин, посечек, сколов углов и ребер), что обеспечивает более высокий выход годных изделий.

При содержании в огнеупоре 300 48/ Cr20, 31-447 А1 03 и 7-127.

IgO ocHo;íûìè кристаллическими структурными составляющими материала являются оксид хрома, твердый раствор (Сг, А1)„()3 и шпинель Ид(А1, Cr)2O „ которые обеспечивают требуемую коррозионную стойкость огнеупоров.

Количество натрийсипикатной стеклофазы в огнеупоре, компенсируюцей температурные напряжения ° в изделиях,ограничеíî 157 SiO<, так как дальиейшее ее увеличение ведет к снижению корроэионной стойкости.

Для погышения тугоплавкости стеклофазы, а следовательно, и коррозионной стойкости огнеупора в материале содержится 3 †1. ZrO . При этом благодаря оптимизации содержания таких компонентов, как Сг О (487) и

ZrOZ (107), максимально способствующих разрушению огнеупорных блоков из-за наличия трещин, технологичность изделий значительно улучшается.

В то же время наличие в составе огнеупора от 25 до 457. тугоплавкой и структурно-стабильной шпинелидной фазы И8(А1, С") О в значительной стегени компенсирует недостаток оксидов циркония и хрома и обеспечивает высокие йоказатели коррозионной стойкости и технологичности изготовления.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления электроплавленых хромсодержащих огнеупоров для футеровки стекловаренных печей.

Известен электроплавленый огне" упорный материал (1), содержащий, мас. 7: Cr2 03 20-95; А1203 1-50

Zr0 1-42, 8 02 1,5-16,5, по меньшей мере один окисел из группы Na О, К2 L120 1 1 1 2 j В 03 Og 32 P5 H

Zn0 0,2-3,0.

Коррозионная стойкость указанно. го огнеупора к расплавам стекол в значительной степени определяется содержанием оксида хрома. При этом огнеупорные изделия (выпускаются преимущественно крупногабаритные блоки размером 600 400 250 мм, 2

600 300 250 мм) из высокохромистых составов, содержащих свыше 407. Cr О

2 и являющихся наиболее стойкими в коррозионном отношении, черезвычайно трудно получить целыми из-за их

25 сильного растрескивания при отжиге.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности электроплавленый огнеупорный материал $2/ содержащий, мас.7.: Cr20- 1-74 30

ZrO2 15-40, А1 03 3 — 76; Si02 7,5-20 и На о 0,4-2, 5.

Окись натрия в огнеупоре может быть полностью или частично замещена одним или несколькими другими щелочными или щелочно-земельными окислами (К20, Mg0 Li

Недостатком данного огнеупора также является трудность получения целых огнеупорных изделий без трещин в области составов с максимальной коррозионной стойкостью, т.е. содержащих более 407 Cr20 . В огнеупоры, содержащие менее 4 7 Сг20 для прида45 ния им необходимой коррозионной стойкости вводится 15-407 ЕгО . Введение указанных — îëè÷åñòâ тугоплавкого диоксида циркония повышает коррозионную стойкость материала, но одновременно 5О из-за полиморфнык превращений, вызыва. ющих растрескивание изделий, значительно ухудшает технологичность их изготовления.

Цель изобретения — улучшение техно логичности изготовления изделий.

Поставленная цель достигается тем, что электроплавленый огнеупорДпя получения предлагаемого материала готовят шихты, состоящие из глинозема, окиси хрома, окиси магния, циркониевого концентрата, кварцевого песка и карбоната натрия.

Шихты плавят в электродуговой пеХимический состав, мас. Ж

Коррозионная стойкость

{величина разъедания образцов), об.Ж

Выход годных изделий, Ж

Состав

КгО Мцо И О

Сг203 А120 > S iO<

30 44 11 4 9 9 1,1

19,2

5 12 1,2

10 7 18

31,4 35,4 15

37 2 32 12

18,8

18,4

80

48 31 10 3 7 1

18,2

18,3

22 8 10 15 i 1 2

29,0 14 5 18 2 0 5

54 0 10 15

10

22,4

30

23,2

ВНИИПИ Заказ 2861/20 Тираж 606 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 чи при напряжении. на электродах

160-195 В и токе 600-1000 А. Плавку ведут в окислительных условиях (на открытой дуге, при поднятых над расплавом электродах) . Расплав заливают в графитовые литейные Формы, после чего модельные отливки размером 180 250 300 мм отжигают в естественных условиях в термоящиках без диатонитовой засыпки в течение

3-5 сут.

Технологичность изготовления оценивают по выходу годных (без трещин, посечек, сколов углов и ребер) изделий по 10 модельным отливкам размером 180 ° 250 300 мм.

Определение коррозионной стойкости огнеупорного материала в расплаве многощелочного стекла проводят в динамическом режиме с вращением образцов размером 11 ° 11 ° 80 мм в течение 24 ч при 1450оС. Коррозионную

-стойкость огнеупорного материала оценивают по уменьшению объема образцов в процессе испытаний (среднее по 6 образцам).

Химический состав, коррозионная стойкость, выход годных изделий без трещин предлагаемого огнеупор089076 4 ного материала (составы 1-4) и прототипа (составы 5-7) приведены в таблице.

Результаты испытаний показывают, что по технологичности изготовления огнеупорный материал по изобретению превосходит известный огнеупорный материал в 1,4-2,2 раза.(при этом не учитывается результат испытаний

10 огнеупорного материала состава 5 как явно нетехнологичного - при отжиге из 10.модельных отливок разрушились на отдельные куски 9).

Получение электроплавленого огнеупорного материала по предлагаемому способу благодаря высокой технологичности изготовления изделий позволяет увеличить вьасод крупногабаритных блоков беэ трещин и улучшить технико-экономические показатели производства.

Экономический эффект от внедрения изобретений составит 100 тыс. руб.

2 Применение огнеупорного материала предлагаемого состава в кладке бассейна позволит также увеличить кампанию стекловаренных печей многощелочного стекла.