Самотвердеющая футеровочная масса

 

Изобретение относится к металлургии и касается производства самоотверждающих футеровочных масс для тигелей плавильных печей, желобов для выпуска металла и т.д. Цель изобретения - увеличение сроков схватывания и повышение прочности сырца. Масса содержит, мас.%: водный раствор хлористого магния удельного веса 1,25 - 1,35 г/см Ю - 12; отход производства итаконовой кислоты удельного веса 1,45 - 1,55 г/см 3 - 5 и остальное хромомагнезит. Время схватывания массы увеличено до 135 мин. Предел прочности на сжатие образца в сыром состоянии через 4 ч составляет 0,58 - 0,94 МПа. 2 табл. § (Л 00 Z 01 01 1:д

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (5D 4 С 04 В 35/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4047465/29-33 (22) 03.04.86 (46) 07.09.87. Бюл.№ 33 (71) Производственное объединение Ждановтяжмаш" (72) 10.Д.Кузьмин, В.Л.Ежов, Е.Е.Цивадиц, Г.А.Чикаленко и Г.Г.Чагир (53) 666.763.46(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 675034, кл. С 04 В 35/04, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 724481, кл. С 04 В 35/68, 1978.

Соколов А.А. и др. Применение монолитной футеровки при изготовлении и ремонте сталевыпускных желобов.—

Сталь, 1980, ¹ 1122, с.1060-1061 ° (54) САМОТВЕРДЕ10ЩАЯ ФУТЕРОВОЧНАЯ

МАССА (57) Изобретение относится к металлургии и касается производства самоотверждающих футеровочных масс для тигелей плавильных печей, желобов для выпуска металпа и т.д. Цель изобретения — увеличение сроков схватывания и повышение прочности сырца.

Масса содержит, мас.Е: водный раствор хлористого магния удельного веса

1,25 — 1,35 г/см IO — 12; отход производства итаконовой кислоты удельного веса 1,45 — 1,55 г/см 3

5 и остальное хромомагнезит. Время схватывания массы увеличено до

135 мин. Предел прочности на сжатие образца в сыром состоянии через 4 ч составляет 0,58 — 0,94 МПа. 2 табл.

1 13

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству футеровочных масс, и может быть использовано для футеровки тиглей плавильных печей, желобов для выпуска металла и других агрегатов в металлургии и машиностроении.

Цель изобретения — увеличение сроков схватывания и повышение прочности сырца.

Используемый отход химической промышленности, полученный при производстве итаконовой кислоты, удельного веса 1,45 — 1,55 г/см при рН 3—

4 представляет собой водный раствор, содержащий 8,5 — 8,8Х различных кислот, в которых итаконовой 6,5 — 7,5, остальные — янтарная, щавелевая, яблочная, муравьиная и другие этого ряда, имеются следы азотно-кислого аммония и азотной кислоты. Кроме того, в них содержатся 18-20Х сахара, а также следы кукурузного экстракта.

При спекании массы снижается количество трещин за счет снятия внутренних напряжений, чему способствует выгорание составляющих отхода, полученного при производстве итаконовой кислоты, в виде сахара и кукурузного экстракта.

Используемый отход, получаемый при производстве итаконовой кислоты, обладает свойствами поверхностно-активных веществ и при перемешивании с хромомагнезитовым наполнителем футеровочная масса получается подвиж- . ной, тем самым улучшаются технологические свойства — жидкоподвижность и живучесть массы.

Хромомагнезитовый наполнитель представляет собой хромомагнезитовый порошок, содержащий до 30Х Сг 0 и не менее 50Х Мо0. В качестве наполнителя возможно использование смеси магнезитового и хромитового порошков при соблюдении процентного содержания магния и хрома или бой хромомагнезитовых огнеупорных изделий.

Водный раствор хлористого магния

Э удельного веса 1,25 — 1,35 г/см проявляет свойства отвердителя в сочетании с отходом, полученным при производстве итаконовой кислоты, обладающим свойствами ПАВ, способствует регулированию процесса протекания реакции схватывания и самозатвердеваиия массы.

35551

Кристаллический осадок непрореагировавшего избытка хлористого магния в связи с высокой его концентрацией (= 1,25 — 1,35 г/см ) выпадает в з виде мелких игловидных кристаллов, которые при прокаливании футеровочной массы разлагаются с образованием окиси магния, способствующей лучшему спеканию зерен хромомагнезита, тем самым повышается прочность футеровки. Приготовление самотвердеющей футеровочной массы для футеровки сталевыпускных желобов, плавильных тиглей, металлургических агрегатов осуществляется по обычной технологии на существующих смесителях (бегунах), а именно расчетное количество хромомагнезитового наполнителя загружают во включенный смеситель, затем вливают расчетное количество отхода, полученного при производстве итаконовой кислоты, компоненты перемешивают

3 — 5 мин и затем вводят в смесь расчетное количество предварительно подготовленного водного раствора хлористого магния и перемешивание продолжают еще 5 — 7 мин. Смесь однородной подвижной консистенции (в виде густой сметаны) выпускают в емкость и передают на участок для нанесения на кладку.

Нанесение футеровочной массы осуществляют по известной технологии, после чего происходит самозатвердевание, что объединяет операции провяливания и тепловой сушки. Обжиг футеровки осуществляют при 200-800 С в течение 2 — 3 ч в зависимости требований производства.

Для изучения физико-механических и технологических свойств предлагаемой массы и сравнения их со свойствами известной приготовляют семь вариантов предлагаемого состава массы и один вариант известной.

Состав и физико-механические свойства футеровочной массы представлены соответственно в табл.1 и 2.

Физико-механические свойства футеровочной массы определяют по методикам на определение свойств формовочных смесей в сыром, сухом виде и после обжига. Время самозатвердевания массы определяют на образцах по прочности на сжатие в сыром состоянии через 4 ч. Объемное расширение массы определяют на образцах штанген о циркулем после сушки на 200 С и об3-5

Остальное

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.7., в составе

Компоненты известном

1 предлагаемом

1 1 3

Хромомагнезитовый наполнитель 85

85 70

Водный раствор хлористого

12,0 11,0 10,0 магния

Отход химической промышленности, полученный при производстве итаконсвой

3,0 4,0 5,0 кислоты з 13355 жига 800 С. Время схватывания в минутах определяют иглой Вика, используемой для формовочных смесей.

Как видно из табл.2, время схватывания массы с введением отхода, 5 полученного при производстве итаконовой кислоты, в сочетании с водным раствором хлористого магния удлиняется от 105 до 135 мин, т.е. предлагаемое сочетание позволяет регулировать реакцию схватывания. Кроме того, использование данного сочетания способствует самозатвердеванию футеровочной массы, что подтверждается

15 .величиной предела прочности на сжатие образца в сыром состоянии через

4 ч и составляет 0 58 — 0,94 МПа, в то время как известная масса имеет предел прочности 0,39 МПа.

При визуальном осмотре поверхности футеровочной массы предлагаемого состава установлено, что после сушки отсутствуют крупные трещины, имеется только сетка мелких незначительных 25 трещин, что обусловлено вводимым продуктом отхода, полученного при производстве итаконовой кислоты, в котором кукурузный экстракт и сахар, выгорая в массе, способствуют снятию внутренних напряжений.

Оптимальный вариант футеровочной массы предлагаемого состава опробовывают в производственных условиях при футеровке сталевыпускного желоба

35 для слива металла из печи. Масса со51

4 ответствует требованиям производства по времени ее схватывания. Способность смеси самозатвердевать в течение 3 — 4 ч исключает время по циклу на провяливание (в течение 8-!О ч) и последующую ее подсушку.

Стойкость футеровки желоба с использование футеровочной массы предлагаемого состава 487 выпусков, т.е. почти равна стойкости при использовании известного состава (463 выпуска) .

Формула изобретения

Самотвердеющая футеровочная масса, включающая хромомагнезит и водный раствор соли магния, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью увеличения сроков схватывания и повышения прочности сырца, она дополнительно содержит отход производства итаконовой кислоты удельного веса 1 45— э

Э !,55 г/см, а в качестве водного раствора соли магния — водный раствор хлористого магния удельного веса э

1,25 — I 35 г/см при следующем соотношении компонентов, в мас.X:

Водный раствор хлористого магния удельного веса

1,25 — 1,35 г/см э

10-12

Отход производства указанной кислоты

Хромомагнезит

1335551

Продолжение табл.1

Компоненты звестном предлагаемом

1 1 2 3

Магний сернокислый

10,0

20,0

Вода

Таблица 2

Свойства футеровочной массы предлагаемого известного

Время схватывания мин

135 120 20

125

Предел прочности на разрыв, ИПа сухих образцов

200 С 17,8 16,3 14,8 12,6 после отжига

800

Предел прочности на сжатие, МПа сухих образцов

200 С >30 )30 30 30 после отжига

800 С

8,7 . 6,1

6,9 7,4

200 С

800 С

Предел прочности в сырую на сжатие через

4 ч, МПа

Объемное расширение образцов после обжига

Содержание компонентов, мас.Х, в составе

Показатели для состава

I t 2 J 3

0,58 0„7 0,94 0,39

0,7 0,8 0,9 0,4

0,41 0,49 0,056 0,045

0,52 0,61 0,072 0,096