Огнеупорная масса

 

ОГНЕУПОРНАЯМАССА, включающая спеченный зернистый магнезит, синтетический хромит магния и дисперсньй плавленьй периклаз, отличающаяся тем, что, с целью увеличения механической прочности,и термостойкости изделий, она дополнительно одержит хромитовый концентрат фракции менее 1 мм с содержанием кремнезема не более 3% при следующем соотношении компонентов, мае,%: Синтетический хромит магния2-15 Дисперсный плавленый периклаз5-30 (С Хромитовый концентрат (Л фракции менее 1 мм с с содержанием кремнезема не более 3% 8-18 Спеченньй зернистый магнезитОстальное О5 (;о О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (504 С 04 В 35/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5-30

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3644647/29-33 .(22) 22.09.83 (46) 30.07.85. Бюл. Р 28 (72) В.В.Алексеев, Ю.И.Савченко, Д,K.Êî÷êèí, Л.И.Ковальчук, Я.Г.Гапонов, В.А.Крючков и В.В.Загнойко (7 1) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности и Комбинат

"Магнезит" (53) 666.776.46(088.8) (56) Головко Т.А. и др. Изготовление опытной партии плотных сводовых магнезитоаромитовых огнеупоров:

Сб. Производство специальных огнеупоров. — М.: Металлургия, 1977, ¹ 4, с; 102-110.

Красс Я.P. и др. Производство специальных огнеупоров, 1981, N - 8, с. 45-48.

Авторское свидетельство СССР

Р 771064, кл. С 04 В 35/04, 1978.,.Я,, 11 99 0 A (54) (57) ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, включающая спеченный зернистый магнезит, синтетический хромит магния и дисперсный плавленый периклаз, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения механической прочности,и термостойкости изделий, она дополнительно продержит хромитовый концентрат фракции менее 1 мм с содержанием кремнезема не более ЗЖ при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Синтетический хромит магния 2-15

Дисперсный плавленый периклаз

Хромитовый концентрат фракции менее 1 мм с содержанием кремнезема не более 37 8-18

Спеченный зернистый магнезит! 1 169

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при изготовлении периклаэохромитовых огнеупорных изделий, используемых для футеровки электросталеплавильных печей, медно-никелевых конвертеров и других тепловых агрегатов.

Цель изобретения — повышение механической прочности и термостой-. 10 кости изделий, а также улучшение качества периклаэохромитовых огнеупоров на основе обогащенного и химически чистого огнеупорного сырья.

Введение в состав огнеупора мелко-15 зернистого хромитового концентрата фракции менее 1 мм с содержанием кремнезема не более ЗЖ обеспечивает изделиям высокие механическую прочность и термостойкость. 20

Размеры и строение зерен хромитового концентрата обеспечивает в процессе приготовления огнеупора получение более плотного сырца изделий, что способствует лучшему взаимодейст-25 вию компонентов при спекании. При обжиге кирпича взаимодействие мелких зерен хромита с окружающей массой за счет более интенсивного процесса рекристаллизации на границе хромит — 30 периклаз приводит к появлению многочисленных агрегатов-сростков. Такие агрегаты-сростки, состоящие из связанных с кристаллами периклаза зерен хромитового концентрата, являются как бы дополнительными элементами зернистого каркаса, которые обладают более сложной конфигурацией по сравнению с обычными зернами.

Появление таких элементов допол- 40 нительно армирует структуру и повышает механическую прочность огнеупора, а также его термическую стойкость. Повышению термической стойкости также способствует более равномер-45 ный характер передачи тепла за счет повышенной гомогенизации шпинелидной фазы в объеме изделия, обуславливающей снижение локальных критических напряжений в структуре кирпича.

При отклонении содержания в огнеупоре хромитового концентрата от установленных пределов прочность и термическая стойкость изделий значительно снижаются. Так, при снижении 55 содержания мелкозернистого хромитового концентрата менее 8Е уменьшается количество гетерофазных агрегатов960 сростков хромшпинелид — периклаз„ эа счет чего снижаются прочность и термостойкость, при увеличении количества хромитового концентрата более 187. также происходит снижение прочности и увеличение IIopHcTocTH изделий в результате влияния процесса шпинелидообразования между хромитом и периклазом, протекающего с увеличением объема.

При увеличении верхнего предела зернистости хромитового концентрата более 1 мм при спекании происходит нарушение образования прямосвязанных агрегатов-сростков периклаз хромшпинелид в изделии из-за возникновения диффузионной пористости вокруг хромитовых зерен. В результате этого механическая .прочность и термическая стойкость изделий значительно снижаются.

Увеличение содержания в хромитовом концентрате. кремнезема более 3 в процессе обжига приводит к появлению излишнего количества жидкой фазы, что препятствует прямому контакту между мелкозернистым хромитом и периклазом и снижает высокотемпературную прочность изделий, а также способствует ассимиляции зерен шпинелида в массе, что, в свою очередь, гомогенизирует структуру и снижает сопротивляемость продвиженив термических трещин.

Пример. В качестве исходных материалов были использованы:

Спеченный зернистый магнезит марки ПМИ-90 фракции 3-0 мм, м.д. MgO 933

Синтетический хромит магния, м.д., : MgO 19,1;Cr<0 > 80,3;

А1 0 остальное.

Дисперсный плавленый периклаз фракции менее 0,063 мм, м.д.MgO

96,2Х.

Хромитовый концентрат, полученный обогащением Кемпирсайской хромитовой руды, фракций 2-1 и 1-0 мм.

Хромитовая руда Кемпирсайская фракций 1-0 мм.

Для изготовления изделий приготавливали смесь предлагаемых компонентов определенного зернового состава с сульфитно-дрожжевой бражкой в качестве временного связующего и прессовали изделия на гидравлическом прессе при давлении 150 МПа, сушили и обСостав образцов, м.д., Ж

Образец

Свойства образцов

Открытая пористость X.

Предел прочносности при сжатии, МПа, при о температуре, С

Термостойкость

1300 С— воздух, тепло20 1400 смен

Предлагае- Спеченный зернистый магмый незит 60

Синтетический хромит магния 6

Дисперсный плавленый периклаз 22

61 42

Спеченный зернистый магнезит 60

Предлагаемый

Синтетический хромит магния 2

Дисперсный плавленый периклаз 30

10,5

79 56

Предлагаемый

Спеченный зернистый магнезит 62

Синтетический хромит магния 15

3 11 жигали в туннельной печи при 1780 С в течение 6 ч. !

В таблице приведены состав и свойства образцов из предлагаемой массы и из массы прототипа.

Из таблицы следует, что периклазохромитовый огнеупор предлагаемого состава по механической прочности и термической стойкости существенно превосходит известные периклазохромитовые изделия.

Хромитовый концентрат фракции 1-0 мм 12 (содержание SiO 2,87) Хромитовый концентрат фракции 1-0 мм 8 (содержание $iО 2,5X) 69960 4

Преимуществами изобретения явллютВ ся простота его реализации, в промьпвленных условиях, не требующая капитальных затрат, а также возможность изготовления периклазохромитовых изделий повышенного качества иэ обогащенного и химически чистого огнеупорного сырья.

Использование периклазохромитовых

t0 огнеупоров предлагаемоего состава нозволит повысить стойкость футеровок сводов электросталеплавильных печей на 20-30Х.

1169960

Продолжение таблицы

Свойства образцов

Образец

Открытая порнстость, X

20 1400

° ЮЮВ 4В ЮВ

52 38

Предлагаемый

11,9

69 48

Предлагаемый

65 47

40 32

Состав образцов, м.д., Й

Дисперсный плавленый периклаз 5.

Хромитовый концентрат фРакции 1-0 мм 18 (содержание Sip< 3,07) 12;5

Спеченный зернистый магнезит 67

Синтетический хромит магния 8. Дисперсный плавленый периклаз 17

Хромитовый концентрат фракции 1-0 мм 8 (содержание $10 2,8X)

Спеченный зернистый магнезит 42

Синтетический хромит магния 10

Диснерсный плавленый 11,8 периклаз 30

Хромитовый концентрат фракции 1-0 мм 18 (содержание Si0 2,8%) Спеченный зернистый магнезит 60

Синтетический хромит магния 6

Дисперный плавленый 15 периклаэ 2,2

Хромитовый концентрат фракции 2-1 мм 12 (содержание Sip> З,ОЕ) Предел прочнос ности при сжатии, ИПа, при о температуре, рно» ой» ость

00 С ° эдлис, ен

Продолжение таблицы

1169960

Свойства образцов

Состав образцов, м.д., 3

Образец

Открытая пористоств, Й

20 !400

Спеченный зернистый магнезит 60

Синтетический хромит магния 6

Дисперсный плавленый 14 периклаз 22

53 29

Хромитовая руда фракции 1-0 мм 12 (содержание SiO< 3,87) Спеченный зернистый магнезит 65

Известный

Синтетический хромит магния 17

36 23

12,3

Дисперсный плавленый периклаз 18

Составитель Л.Булгакова

Редактор Т.Колб Техред А.Бабинец Корректор Л.Пилипенко

Предел прочнос" ности при сжатии, МПа, при

4 емпературе, С

Заказ 4669/21 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.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 рмоойость

ООС. здук ° пло» ен