Огнеупорная масса для футеровки желобов фосфорных печей

 

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА ДЛЯ ФУТЕРОВКИ ЖЕЛОБОВ ФОСФОРНЬЕХ ПЕЧЕЙ, содержащая термоантрацит фракции 3-8 мм, 0,4-3 мм и менее 0,4 мм, каменноугольный пек и антраценовое масло, отличающаяся тем, что, с целью повьппения механической прочности и уменьшения окисляемости , она дополнительно Содержит Аеррофосфор при следующем соотношении компонентов, мас.%: Каменноугольный 7-10 пек Антрацено3-5 вое масло Ферро (Л 10-40 фосфор Остальное Термоантрацит

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

091 (11) 3151) С 04 В 35/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 НРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3-5 (21). 3624123/29-33 (22) 18.07.83 (46) 07 ° 11.84 ° Бюл. №- 41 (72) В.Н. Гуляихин, В.Н. Николаев, С.Л. Еськова, Г.А. Долгих и А.В. Салтаненко (71) Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промьппленности (53) 666.764.4(088.Я) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

h» 697470,, кл. С 04 В 35/14, 1978.

2 ° Авторское свидетельство СССР

¹ 622846, кл. С 04 В 35/68, 1978.

3. Технологический регламент Р 43.

Чимкентское производственное объединение "Фосфор", l980 (прототип). (54) (57) ОГНЕУПОРНАЯ МАССА ДЛЯ ФУТЕРОВКИ ЖЕЛОБОВ ФОСФОРНЫХ ПЕЧЕЙ, содержащая термоантрацит фракции

3-8 мм, 0,4-3 мм и менее 0,4 мм, каменноугольный пек и антраценовое масло, отличающаяся тем, что, с целью повышения механической прочности и уменьшения окисляемости, она дополнительно содержит йеррофосфор при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Каменноугольный пек 7-10

Антраценовое масло

Феррофосфор 10-40

Термоантрацит Остальное

1122640

Положительное влияние феррофосфора на химическую стойкость огнеупорной массы объясняется окислением его при высоких температурах. Так при температуре выше 800 С феррофосфор взаимодействует с кислородом воздуха с образованием фосфатов желе55 эа, экранирующих поверхность углерода от химического воздействия окислительной среды, фосфорных шлаков.

Рентгенофазовый анализ образцов,.

Изобретение относится к производству огнеупоров, в частности огнеупорных масс для футеровки шлаковых желобов фосфорных печей.

Известна огнеупорная масса для 5 футеровки желобов доменных печей, I содержащая, мас.Е: речной песок

50-60 огнеупорная глина 25-35, каменноугольный пек 15-20 P) .Недостатком указанног0 состава является его невысокая стойкость, обусловленная химическим взаимодействием огнеупорной глины и песка со шлаковым расплавом с образованием алюмосиликокальциевых соеди- 15 некий, Известна огнеупорная масса для футеровки главных желобов доменных печей, включающая следующие компоненты, мас, : коксик фракции 0,001-5 мм 20

24-30; огнеупорная глина фракции

0,001-1 мм 20-24; магнезитовый огнеупор фракции 0,001-1 35-45; каменноугольный пек фракции 0,0011 мм 9-13 j7J, 25

Недостатком данного состава огнеупорной массы является ее низкая механическая прочность под воздействием высокотемпературных окислитель ных сред. 30

Огнеупорная масса опробована для футеровки сливного желоба фосфорной печи. Проведенный эксперимент показал, что в этих условиях удельная окисляемость футеровочной массы находится на уровне 1,72 мг/см мин, а предел прочности на сжатие не превышает 48 кгс/см .

Повышенная удельная окисляемость делает неприменимой указанную мас- 40 су для футеровки сливных желобов.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является огнеупорная масса. (3), используемая в настоя-45 щее время на предприятиях фосфорной подотрасли, содержащая, мас. :

Термоантрацит фракции, мм

0,4-3 17,7

3-8 26,5

0,0-0,4 44,?

Антраценовая фракция 3,9

Каменноугольный пек 7,7

Однако стойкость известной огнеупорной массы в шлаковых желобах фосфорных печей не достаточно высока, в частности, механическая прочность составляет 40 кгс/см, а окисляемость 1,48 мг/см ° мин. Причиной невысокой стойкости массы является выгорание связующего приводящее к снижению механической прочности, осыпанию и размыванию массы шлаком.

Цель изобретения — повышение механической прочности и уменьшение окисляемости.

Поставленная цель достигается тем, что огнеупорная масса для футеровки желобов фосфорных печей, содержащая термоантрацит фракции

3-8 мм, 0,4-3 мм и менее 0,4 мм, каменноугольный пек и антраценовое масло, дополнительно содержит феррофосфор при следующем соотношении компонентов, мас. .:

Каменноугольный пек 7-10

Антраценовое масло 3-5

Феррофосфор 10-40

Термоантрацит Остальное

Обоснование оптимального содержания феррофосфора в предлагаемом составе огнеупорной массы представлено в таблице.

Анализ данных, приведенных в таб-, 1 .лице, показывает, что оптимальным содержанием феррофосфора в составе огнеупорной массы, характеризующейся повышенной стойкостью при химических и механических воздействиях, является его концентрация 10-40 .

Введение феррофосфора в состав массы в количестве менее 10 . не позволяет достигнуть достаточной стойкости футеровки. При увеличении же содержания феррофосфора в составе массы более 40% механическая прочность ее резко снижается иэ-за недостатка наполнителя, обеспечивающего его взаимодействие со связующим.

Физико-механические показатели

ОкисляеПрочность|

r. см

Предел прочности

Антраценовая фракция

Каменноугольный пек мосты мг/см х мин

0-3

3-8

Пыль при сжатии, кгс/см

41 1,4

44,2

21,5 5 3,9

16,5 10 3,9

17,7

7,7

48,0 0,78 1,48

44,2

7,7

1797

Э 1.1 22 обожженных на воздухе при 800-1400 С указывает на наличие в них фосфатов и пирофосфатов железа (FeP04, Fe >(P04)> г еН2Р2 О,)

Используемый феррофосфор является побочным продуктом электротермического производства желтого фосфора и имеет следующий химический состав, мас.7: Рп 20 — 25; 9 0,1-8,0, Мп 1-3, Fe 65-75. 10

Пример 1. Готовят образец огнеупорной массы, содержащий, мас.7 феррофосфор 25, каменноугольный пек 7,7, антраценовое масло 3,9 термоантрацит фракций до 0,4 мм 44,2> 1g

0,4-3 мм 17,7, 3-8 мм 1,5.

В смеситель загружают термоантрацит фракций 3-8 мм 15 г, 0,4-3 мм

177 r, до 0,4 мм 442 г. Туда же вносят 250 г феррофосфора 39 г ангра- 20 ценового масла и 77 г среднетемпературного каменноугольного пека.

Смесь перемешивают при 130 С в течео ние 30 мин. Полученную массу затрамбовывают в матрицу размером 40х40х 25 х200 мм и помещают в шахтную печь, где обжигают при 90(РС в течение 1 ч.

После охлаждения образца огнеупорной массы на воздухе из него вырезают куб размером 40х40х40 мм и подвергают испытаниям на механическую прочность и окисляемость.

Пример 2. Готовят образец огнеупорной массы, содержащий, мас.Ж феррофосфор 10, каменноугольный пек

7, антраценовое масло 3, термоантрацит фракций до 0,4 мм 40; 0,4-3 мм 5, 3-8 мм 35.

В смеситель загружают термоантрацит фракций З-Я мм 350 r, 0,4-3 мм .50 г, до 0,4 мм 400 г. Туда же вноСодержание компонентов, мас.М

Термоантрацит фракции, Ферромм фосфор

640 4 сят 100 г феррофосфора, 30 г антраценовой фракции и 70 г среднетемпературного каменноугольного пека.

Перемешивают при !30 С в течение о

30 мин. Полученную массу затрамбовывают в матрицу размером 40х40х х200 мм и обжигают при 900 С в течение 1 ч.

Пример 3. Готовят образец огнеупорной массы, содержащий, мас.Х феррофосфор 40, каменноугольный пек

10, антраценовое масло 5; термоантрацит фракций до 0,4 мм 20, 0,4-3,0 мм

20, 3,0-8,0 мм 5.

В смеситель загружают термоантрацит фракций 3-8 мм 50 г, 0,4-3,мм

200 г, до 0,4 мм 200 г . Затем вносят 400 r феррофосфора, 50 r антраценовой фракции и 100 r среднетемпературного пека. Перемешивают при 130 С в течение 30 мин. Полученную массу затрамбовывают в матрицу размером

40х40х200 мм и помещают в шахтную печь, где обжигают при 900 С в течео ние 1 ч.

На основании данных таблицы можно сделать вывод, что предлагаемый состав огнеупорной массы в сравнении с известными, в частности с базовым, обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками, выраженными в повышенной механической прочности (предел прочности на сжатие возрастает до 80 кгс/см ) и низкой удельной окисляемости (0,38-0,78 мг/см2 мин).

Использование предлагаемого состава ю огнеупорной массы для футеровки шлаковых желобов фосфорных печей позволяет в 2-2,5 раза увеличить их межремонтный период.

1122640

Продолжение таблицы

Содержание компонентов, мас.М

Физико-механические показатели

Термоантрацит фракц

Феррофосфор

Прочность г. см

КаменноАнтраценовая фракция кисугольный пек ость г/см мин

3-8.

44,2

15 3,9 7,7 49 0,79 1,51

17,7

11,5

44,2

6,5

66 0,8 1,55.

17,7

20 3,9 7,7

25 3,9 7,7 80,0 0,60 1,57

1797

44,2

1,5

44,2

14,2

44,2

4,2

38;3

Составитель В. Соколова

Редактор Н. Джуган Техред А.Бабинец, Корректор И. Эрдейи

Заказ 8088/20 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР пб делам изобретений и открытий

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

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

30 3,9 7,7

40 3,9 7,7

50 3,9 7 7,Преде прочности при сжатии кгс/с

75 0,42 1,59

48 0,38 1,66

32 02 1 7