Огнеупорная масса

Авторы патента:

ПИТАК ЯРОСЛАВ НИКОЛАЕВИЧ

ЖУКОВИНА ЕЛЕНА ЮРЬЕВНА

БЕРЕЖНОЙ АНАТОЛИЙ СЕМЕНОВИЧ

ГАНЕНКО АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ

ГЕРЦУК НИКОЛАЙ АНДРЕЕВИЧ

БЕЗОБРАЗОВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ

БЕЛОВ АЛЕКСЕЙ МИХАЙЛОВИЧ

C04B35/66 - монолитные огнеупоры или огнеупорные строительные растворы, в том числе содержащие или не содержащие глину

C04B35/48 - на основе оксидов циркония или гафния или цирконатов или гафнатов

C04B35/14 - на основе диоксида кремния

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА для футеровки тепловых агрегатов, включающая кварцит, циркон и фосфатное соединение , отличающаяся тем, что, с целью повышения метаплоустойчивости к расплавленной бронзе, масса в качестве фосфатного соединения содержит суперфосфат и дополнительно - карбоксиметилцеллкшозу при следующем соотношении компонентов, мас. Циркон30-50 Суцерфосфат4-10 арбоксиметилцеллюлоза .0,2-1,0 КварцитОстальное

СОО3 СОВЕТСКИХ

NNVI Ю

РЕСПУБЛИК ае а>

gpss С 04 В 35/14 С 04 В 35/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

P l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О, 2-1,0

Остальное g (21) 3502202/29-33 (22) 23.07.82 (46) 30.06.84 Бюл. Ф 24 (72) Я.Н.Питак, Е.Ю.Жуковина, А.С.Бережной, А.И.Ганенко, Н.А..Герцук, Ю.И.Безобразов и А.М.Белов (71) ХаРьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 666.764(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

I 779356, кл. С 04 В 35/14, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 590301, кл. С 04 В 35/14, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

У 624905, кл. С 04 В 35/48, 1976 (прототип).

Ф (54)(57) ОГНЕУПОРНАЯ ХАССА для футеровки тепловых агрегатов, включающая кварцит, цирков и фосфатное соединение, отличающаяся тем, что, с целью повышения металлоустой- чивости к расплавленной бронзе, масса в качестве фосфатного соединениясодержит суперфосфат и дополнительно - карбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Циркон 30-50

Суперфосфат 4-10

Карбоксиметкпцеллюлоза.

Кварцит

1100270 2

Известна также футеровочная масса f2), включающая вес.Ж:

Циркон 26-33

Борная кислота 0,8-1, 0

Двуокись титана 0.,5-0,6

Кварцит Остальное

По сравнению с укаэанной шихтой, эта масса обладает более высокой огне,- З5 упорностью, прочностью и термостойкостью. Однако использованйе в качестве связки борной кислоты пРиводит к разрыхленню структуры футеровхи при обжиге вследствие выделения кристаллизационной воды. Применение малых добавок двуокиси титана {0,5-0,6 вес.X) затрудняет равномерное распределение ее в футеровке и приводит к созданию центров, богатых двуокисью титана, и к снижению прочности и металлоустойчивости футеровки.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемо.му результату яв яется шихта для из- 50 готовления безобжигового огнеупора (3), включающая, вес.7.:

Цирконовый концентрат 23-57

Кварцевый наполнитель 28-64

Ортофосфорная кислота 3-5

Огнеупорная глина Остальное

Футеровка из данной массы имеет высокую прочность, но недостаточно

ЗО

Изобретение относится к огнеупорам и может быть использовано в качестse футеровочных масс для индукционных печей и других тепловых агрегатов.

Известна шихта (1), включающая, мас.X:

Борная кислота 0,1-0,4

Хлорфосфат алюминия 0,3-0,9

Кремнеземистый наполнитель Остальное 1б

Недостатком изделий из этой шихты является низкая прочность образцов, даже после обжига при 1500 С, и невыО сокая стойкость к расплавам меди и композиций на ее основе. Это объясняется тем, что хлорфосфат алюминия и борная кислота при обжиге выделяют значительное количество газообразных компонентов (борная кислота содержит до 43Х кристаллизационной воды), что приводит к снижению прочности иэделий при обжиге. Образование при спе-. каний пленок при взаимодействии хлорфосфата алюминия с кремнеземистым наполнителем приводит к увеличению у5 закрытых пор, чем также объясняется (низкая прочность футеровки. высокую метаплоустойчивость к расплавленной бронзе.

Цель изобретения вЂ” повышение металлоустойчивости к расправленной бронзе.

Поставленная цель достигается тем, что огнеупорная масса для футеровки тепловых агрегатов, включающая кварцит, циркон и фосфатное соединение, в качестве последнего содержит суперфосфат и дополнительно - карбоксиметилцеллюлоэу при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Циркон 30-50

Суперфосфат 4-10

Карбоксиметилцеллюлоза О, 2-1,0

Кварцит Остальное

Положительный эффект достигается за счет введения в шихту добавкивЂ” суперфосфата, которая способствует повышению прочности футеровки вследствие образования небольшого количества стеклофаэы в эвтектической системе двуокись кремния вЂ” трикальцийфосфат при термообработке и увеличения поверхности контакта зерен кварцита и циркона. Применение в качестве связки раствора карбоксиметилцеллюлозы способствует равномерному распределению компонентов массы по всему объему изделия, что приводит к созданиию однородной структуры массы, повышению ее прочности и металлоустойчи вости. Введение в состав предлагаемой шихты суперфосфата в количестве выше 10 мас.7 снижает огнеупорность массы и повьппает ее лористость, что отрицательно сказывается на шлакои металлоустойчивости футеровки.

Введение суперфосфата менее 4 мас.X не оказывает необходимого спекающего эффекта и прочность футеровки низкая °

Введение в состав массы связки (карбоксиметилцеллюлоэы) вьппе 1 мас.X приводит к увеличению пористости футеровки, уменьшению прочности и стойкости к расплавам металла. Уменьшение количества карбокснметилцеллюлозы менее 0,2.мас.X не позволяет приготовить однородную, пригодную для набивки массу.

Футеровочную массу готовят путем о медленного нагревания до 80 С смеси порошка карбоксиметилцеллюлозы и воды. Производят смешение кварцита (фракции 2-0,5 мм) циркона (2-0,5 мм) и суперфосфата (фракции менее 0,06 мм) 3 1100 в течение 5 мин. Затем добавляют раствор карбоксиметилцеллюлозы и массу перемешивают еще в течение 10-20 мин.

Из готовой массы формуют изделия методом ручного трамбования, вибротрамбования, прессования и т.п..Отформо" ванные изделия термообрабатывают при

800-1ООООС.

Пример 1. Готовят футеровочную массу по вышеописанной технологии 1p содержащую в своем составе, мас.Х: кварцит 43; циркон . 50; суперфосфат

6; карбоксиметилцеллюлоза 1,0. Образцы формуют методом ручного трамбования и обжигают при 800 С в течение

2 ч.

Пример 2. Готовят футеровочную массу, содержащую, мас.7: кварцит 49,5; циркон 40; суперфосфат 10; карбоксиметилцеллюлоэа 0,5. Образцы формуют вибротрамбованием и подвергают термообработке при 900 С.

П и и м е р 3. Готовят футеровочную массу, содержащую, мас.7.: кварцит 54,5; циркон 40; суперфосфат 5; карбоксиметилцеллюлоза.0,5. Из приготовленной массы прессуют образцы под. давлением 800 кг/см и обжигают при

1000ос.

Hp и м е р 4. Готовят футеровоч ную массу, содержащую, мас.Х: кварцит 65,8; циркон 30; суперфосфат 4; карбоксиметилцеллюлоза 0,2. Иэ приготовленной массы прессуют образцы при

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.Ж, в составах

Компоненты!

82,5

43 49,5 54,5 65,8

Кварцит

Циркон

С е ос ат

40 40

10 5 4

0,5 0,5 0,2

2,5

Борная кислота

Карборунд черный

15,0 уп рф ф

Карбоксиметилцеллюлоза

270 4 .давлении 1000 кг/см2 и обжигают при

950 С.

Составы предлагаемой огнеупорной

;массы,,а также шихты-прототипа и фу-. теровочной массы вЂ” базового объекта приведены в табл. 1 (составы 1-4 предлагаемые, 5 и 6 шихта-прототип, 7-базовый объект).

Свойства образцов после обжига приведены в табл. 2 °

Как видно из табл. 2, предлагаемые футеровочные массы во всем интервале варьирования. концентраций компонентов обладают значительно лучшей стойкостью, чем шихта-прототип, которая имеет низкую прочность, следствием чего является непродолжительный срок службы теплового агрегата.

По сравнению с набивной массой (базовый объект), включающей, мас.X кварцит 82,5; борная кислота 2,5; карборунд черный 15; предлагаемая футеровочная масса обладает более высокой прочностью и огнеупорностью.

Применение предлагаемой футеровочной массы позволяет увеличить прочность и огнеупорность футеровки, вследствие чего увеличивается срок службы тепловых агрегатов, уменьшаются затраты труда и ресурсов на ремонт футеровок, сокращается удельный расход огнеупора на 1 т выплавляемого металла.

1100270

Продолжение табл. 1

Содержание компонентов, мас.Х, в составах.Компоненты

1 4.0,001-0,5

Циркон (0,001-0,315 мм)

Огнеупорная глина

Ортофосфорная кислота (=1,67. г/си ) Таблица 2

Составы огнеупорной массы

Показатели

5 6

Открытая пористость1 М

25 . 24 .24 20 17