Огнеупорная масса

 

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, содержащая магнезиально-силикатный компонент , спеченный тонкомолотый периклаз и хромсодержащий компонент, отличающаяся тем, что. с целью снижения теплопроводности при сохранении высокой термостойкости и упрощения технологии ее изготовления , она содержит в качестве магнезиально-силикатного компонента необожженный бруситовый серпентинит, а в качестве хромсодержащего компонента - необоженную неконди1щонную хромитовую руду при следукицем соотношении компонентов, мае. %: Необожженный бруситовый 20-50 серпентинит Спеченный тонкомолотый 15-7.5 периклаз Необожженная некондиционная хромитовая 35-55 руда

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1,а1АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И} з(5ц С 04 В 35 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfHÐÜÎÈÉ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

1 й

15-25 периклаз

Необожженная некондиционная хромитовая руда

35-55 (21) 3601543/29-33 (22) 06.06.83 (46) 23.09.84. Бюл. N - 35 (72) 10.И.Савченко, И.А.Степанова, В.А.Перепелицын, С,Н.Табатчикова и А.И.Герасимова (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (53) 666.97(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 296738, кл. С 04 В 35/24, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР к- 387950, кл. С 04 В 35/?0, 1971 (прототип). (54)(57) ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, содержащая магнезиально-силикатный компонент, спеченный тонкомолотый периклаз и хромсодержащий компонент, о т л и ч а to щ а я с я тем, что, с целью снижения теплопроводности при сохранении высокой термостойкости и упрощения технологии ее изго- ° товления, она содержит в качестве магнезиально-силикатного компонента необожженный бруситовый серпеитинит, а в качестве хромсодержащего компонента — необоженную некондиционную хромитовую руду при следующем соотношении компонентов, мас. Х:

Необожженный бруситовый серпентинит 20-50

Спеченный тонкомолотый

1 11

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и предназначено для получения изделий, которые могут применяться в нижнем строении мартеновских и стекловаренных печей, для подин и стен нагревательных печей, для футеровки нагревательных колодцев.

Известен состав огнеупорной массы, содержащий, вес.7.: обоженный дунит фракции 0 5-3,0 мм 40-70, .обожженный дунит фракции с 0,06 мм 15-35, магнезитовый порошок фракции 0,06 мм

10-15 (1) .

Дарный магнезиально-силикатный огнеупор характеризуется высокой

;теплопроводностью — коэффициент теп, лопроводности 2,05-2,85 Вт/м К в интервале температур 600-1000 0 С, что, приводит к большим теплопотерям и обуславливает повышенную материалоемкость футеровки тепловых агрегатов.

Предварительный обжиг магнезиальносиликатного сырья усложняет технологический процесс, повышает энерго- и трудозатраты на его осуществление, в результате чего возрастает себестоимость огнеупоров.

Наиболее близким к предлагаемой огнеупорной массе является магнезиаль но-силикатный огнеупор P), содержащий, мас.7.:

Обожженный

14661

15-25 периклаз

Необожженная некондиционная

25 хромитовая руда 35-55

Таким образом, решается задача комплексного использования минерального сырья путем утилизации отходов от добычи хромитовых руд, так называемой некондиционной хромитовой руды, содержащей 20-30X Cr О,, для получения качественных магнезиальносиликатных огнеупоров.

Цель изоб.>етения — снижение теплопроводности огнеупорной массы при сохранении высокой термостойкости, а также упрощение технологии ее изготов5 ления.

Лля достижения указанной цели огнеупорная масса включающая магнезиа) льно-силикатный компонент, спеченный тонкомолотый периклаз и хромсодержащий компонент, в качестве магнезиально-силикатного компонента содержит необожженный бруситовый серпентинит, а в качестве хромсодержащего компонента — необожженную некондиционную

15 хромитовую руду при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Необожженный бруситовый серпентинит 20-50

Спеченный тонкомолотый

10-30 дунит

Спеченный тонкомолотый

20-40 периклаэ

Обожженный хромистый серпинтинит

45-55

Указанный магнезиально-силикатный огнеупор имеет высокую термостойкость (5-7 теплосмен в режиме 1300 С0 вода), однако теплопроводность таких иэделий довольно высокая. Так, в интервале температур 600-1000 С коэффициент теплопроводности составляет

2,05-2,81 В/м К. Это обусловлено формированием в процессе обжига достаточно плотной микроструктуры и приводит в процессе службы к большим теплопотерям через кладку. Кроме того, технологический процесс включает предварительный обжиг дунита и хромистого рерпентинита, что наряду с усложнением технологии повышает себестоимость огнеупоров.

При использовании необожженных бруситового серпентинита и некондиционной хромитовой руды в сочетании со спеченным тонкомолотым периклазом в предлагаемых соотношениях в процессе технологического обжига магнезиально-силикатных изделий происходит образование периклазофторстеритохромитового кристаллического сростка, который препятствует черезмерному разрыхлению изделий и способствует созданию в процессе обжига умеренно пористой текстуры и микротрещиноватой структуры. При этом наличие М8(ОН) в бруситовом серпентините практически устраняет появление стеклофазы, ухудшающей свойства огнеупора. Это обеспечивает магнеэиально-силикатному огнеупору снижение теплопроводностн при сохранении

его высокой термостойкоети. Образование периклазофторстеритохромитового кристаллического сростка в процессе обжига изделий позволяет использовать магнезиально-силикатные

1114 компоненты в необожженном виде, что значительно упрощает технологический процесс за счет исключения предвари тельного обжига сырьевых материалов.

Выбор пределов содержания компонентов в огнеупоре обусловлен следующим. При содержании необожженного бруситового сер более 50Х, необожженной некондиционной хромито-. вой руды менее 35Х и тонкомолотого 1р спеченного периклаза менее 15Х в процессе обжига изделий происходит раннее появление эвтектического расплава между минеральными фазами огнеупора с образованием легкоплавких 1 пироксенов типа (Mg, Fe)Si0 с температурой плавления около 1500о С. В результате этого происходит резкое увеличение теплопроводности огнеупо- . ра и снижение его термостойкости. 2о

При увеличении содержания необожженного бруситового серпентинита до

60Х вследствие образования значительного количества жидкой фазы иэделия оплавляются идеформируются (пример 7) .25

Увеличение содержания необожженной некондиционной хромитовой руды более

55Х при снижении содержания спеченного периклаза менее 15Х также приводит к образованию жидкой фазы и, как следствие, повышению теплопроводности огнеупора и снижению его термо661 4 стойкости. При увеличенчи содержания руды до 60Х иэделия оплавляются и де1 формируются (пример 8) .

Увеличение количества спеченного тонкомолотого периклаза более 25Х при соответствующем снижении других составляющих огнеупора способствует интенсификации процесса спекания, в результате чего плотность образцов уменьшается, повышается теплопровод" ность вследствие уменьшения фрагментальных микротрещин (примеры 9 и 10) .

Огнеупорную массу предлагаемого состава готовят по следующей технологни.

Природный бруситовый серпентинит и некондиционную хромитовую руду (с содержанием Сг 0 30, 25 и . 20X) дробят и измельчают до размера зерен 2-6 мм, а затем увлажняют раствором сульфитмодрожжевой бражки плотностью 1,22—

1,24 г/cM вводимой в количестве .

5-6Х от общего веса сухой массы. В полученную смесь вводят спеченный периклаз фракции менее 0,06 мм и тщ;— тельно перемешивают. Из приготовленной массы прессуют изделия при давлении прессования 80-100 МПа, которые сушат при 120-180 С и обжигают при

1600 + 20 С.

Составы и свойства полученных огнеупоров представлены в таблице.

1114661 м е ф»»

Ф а м. м

4!l ф! м ею

O Ф е

1 Ю

° » Ф

° ю

Ф! ч

Ю м

Ю м

О О л

Ф В м м е

cv л

В» м» л

° Ф

CV

° О Ф З м м

O °

° е

Й,(ю м м со

Ю Ф м»

° м ао м

Ф Ю м м

МЪ

Ф м

4I

3х 3 б f чэ о е

1 м ф л о ф

1 ! х ф ! х

Э ! Я

I х о

Х I g

P-o e

v< оо

zo аo о м ф

O I

О 1 ф

33

g f

1-! ф

Э ( а! а

Иv ф а

Ю

R .е к

Р

Э! о

%Э

Э к

Э ф л а

O о о а о о ао

» » аО .ч м

ca2I4w

4l I» Э ф ф х х ф

1 I с о о м с,ф

1 х

Э о 1- х а х э

ave а а

ИаЭ lO v

Мй Õ Я а О м аъ о с о о м м

5 о о

° ч

М

4l х х ф к а

l о

»)»

gva

4l а л о л. л

Х I

1 !

Х I

Х 1 ф

v о

I 1 х э

Э О мъ ф м

И

Ф. о о м

303 е О О м м! !

1 1 I

С»

Ф

1

1 cv ез

„.! 3 о

X ! ф !

1 Я

y 1

g !,! е»

О 1 йф (i

Д л . аь

O ° Ь ° \ O

0 м л

° N C4 С, I I С

СЧ

Ф

o e o е м м м е о л !п

6Ъ м

Ф м ю

Ю м л

Ф

Ф

М с о!

» ! 1!

j 3)

I 1

Г, I a

i 9

I .е ве о м

1 о ее

1 о э

I ф! а

1 Э

1 а!

1. О

I, v

I а

Э

3 а

»»

44

I I I 466 I

\ 8

Составитель Л. Булгакова

Редактор В.Петраш Техред А.Ач Корректор С.Иекмар

Заказ 6697/16 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из таблицы видно, что предлагаемая огнеупорная масса обладает меньшей теплопроводностью (в 2 раза) по сравнению с известным огнеупором при сохранении достаточно высокой термо- 5 стойкости.

Использование огнеупоров предлагаемого состава позволит снизить тенловые потери через кладку, а также ма: териалоемкость футеровок из магнези.ально-силикатных огнеупоров.

Наряду с этим, благодаря использованию необожженного магнезиально-силикатного сырья, упрощается техйологический процесс изготовления магнези- 15 зльно-силикатных огнеупоров в 2,5 pasa, снижаются энергоэатраты на проведение процесса и, соответственно, снижается себестоимость, изделий. Ис" пользование в качестве хромсодержащего компонента некондиционной хромитовой руды расширяет сырьевую базу огнеупорного производства, позволяет комплексно использовать, руды хроиитовьвс месторождений.

Экономический эффект от использования изобретения обеспечивается sa счет снижения себестоимости огнеуноров и уменьшения материалоемкости футеровок.