Способ получения смолосвязанных огнеупорных изделий преимущественно для конвертеров

 

Изобретение относится к производству смолосвязанных безобжиговых огнеупорных изделий, используемых для футеровки сталеплавильных конвертеров. Цель изобретения является повьшение содержания остаточного углерода и равномерного распределения его в изделиях. Огнеупорные изделия получают перемешиванием подготовленной шихты с подогретой .жидкотекучей смоляной связкой, охлаждением до температуры затвердевания всего объема смоляной связки,последующим перемешиванием с добавлением полимера бензольного отделения в количестве 1-6 мас.% с вязкостью 80-140 с, уплотнением и обжигом.Содержание остаточного углерода после коксующегося обжига 10,3-11,9%. 1 табл. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 С 04 В 35/02 СР." Ю3 А

ОПИСЛНИК ИЗОБРКткния

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4081910/22-33 (22) 23.06.86 (46) 23. 11.87. Бюл. У 43

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт механизации труда в черной металлургии (72) Г.Б.Соколов, Е.Д.Ларионов, С.С.Гонтарь, С.П.Кострицкая, P. — Ã.Ê.Êíÿçåâ, И.Г.Крыжановский, С.Г.Бычкова и В.Н.Румянцева (53) 666.97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 555077, кл. С 04 В 35/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР

К 1131852, кл. С 04 В 35/02, С 04 В 35/04, 1984.

ÄÄSUÄÄ 1353758 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИОЛОСВЯЗАННЫХ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ КОНВЕРТЕРОВ (57) Изобретение относится к производству смолосвязанных безобжиговых огнеупорных иэделий, используемых для футеровки сталеплавильных конвертеров. Цель изобретения является повышение содержания остаточного углерода и равномерного распределения его в изделиях. Огнеупорные изделия получают перемешиванием под" .готовленной шихты с подогретой:жидкотекучей смоляной связкой, охлаждением до температуры затвердевания всего объема смоляной связки, последующим перемешиванием с добавлением полимера бензольного отделения в количестве 1-6 мас.% с вязкостью

80-140 с, уплотнением и обжигом.Содержание остаточного углерода после коксующегося обжига 10,3-11,9%.

1 табл.

1353758

Изобретение относится к производ-, ству смолосвязанных безобжиговых огнеупорных изделий, используемых для футеровки сталеплавильных конвертеров.

Цель изобретения — повышение содержания остаточного углерода и равномерное распределение его в изделиях. 10

Приготовление огнеупорной массы осуществляют следующим образом.

50 разогретой до температуры жидкотекучести (60-140 С) смоляной связки перемешивают с крупным огнеупорным материалом до полного покрытия его поверхности. Далее в шихту добавляют тонкомолотый огнеупорными материал и остальнЬ|е 50 смоляной связки. После тщательного 2О перемешивания огнеупорную массу охлаждают до температуры затвердевания всего объема смоляной связки.

Приготовленная огнеупорная масса представляет собой зерна крупного огнеупорного материала, частично пропитанные. и покрытые пленкой смоляной связки. На поверхности пленки из смоляной связи адсорбируется тонкомолотый мелкодисперсный матери- 30 ал, который в свою очередь, пропитывается и покрывается дополнительным слоем смоляной связки. Для фиксации и стабилизации равномерного распределения огнеупорно-смоляного покрытия по всей поверхности крупных зерен огнеупорного материала его охлаждают. Приготовленная огнеупорная масса не имеет неокатанных огнеупорносмоляным покрытием крупных зерен. Та-10 кая огнеупорная масса может практически долго храниться, не подвергаясь гидратации (при производстве доломитовых, доломитомагнезитовых магнезитодоломитовых,магнезитовых из- 45 делий).

Перед уплотнением (прессованием) охлажденную приготовленную огнеупорную массу перемешивают и вводят поли- 50 мер бензольного отделения.

Полимер — это высокоароматизированный продукт, отход бензольного отделения, получаемый при регенерации поглотительного масла. Состав полиме- 5> ра зависит от условий работы регенераторов и может довольно сильно варьироваться. Полимер имеет следующую характеристику:

Ф

Плотность при 25 С, г/см 1,12 — 1,75

Зольность, .0, 1-0,3

Содержание серы, свободной 0,1-0,2 общей 2,0-3,0

Начало кипения, С 124-290

Отгон до 160 С, . 1,0-5 0

Остаток выше 300 C, 50-60

В состав полимера входит большое количество компонентов. Основными из них являются:

Температу- Содерра кипения, жанне, С .

Флуорен

Дифениленоксид

Аценафтен

Диметилнафталины

Нафталин

297,9

285, 1

276,9

262,0

217,9

5-30

10-30

5-25

10-15

10-20

Тетралин

Метилстирол

Толуол

Ксилол

Инден

110-183,0 Остальное

Элементарный состав полимера находится в следующих пределах, :

С 86,0-88,0; H 5,5; N 1,0-3,0;О t,75-3,0; S 2,0-3,0.

Молекулярная масса 350-500. Вяз-. кость полимера при 25 С вЂ” 80-140 с.

Полимер тонким слоем покрывает многослойно. сформированную поверхность зерен крупного заполнителя.Покрытые полимером зерна за счет скольжения между собой-во время прессования обеспечивают максимальную плотность упаковки.

Срок хранения изготовленных изделий по предлагаемому способу от момента их изготовления до начала обжига футеровки конвертера составляет не менее 8 месяцев.

В изготовлении футеровки конвертера наиболее ответственной операцией яляется сушка и обжиг. При обжиге футеровки в безобжиговых огнеупорах начинается формирование углеродистой связки. Готовые изделия представляют собой уплотненные многослойно сформированные зерна крупного огнеупорного заполнителя, поверхность которых покрыта тонким слоем полимера бензольного отделе1353758

С12 4О и флоурена

Cf3H10

40

55 ния.В составе полимера содержатся

10-557 ацетонафтена Н С СН которые яв-! ляются основными источниками полимерных продуктов. Обжиг проводят в восстановительной среде с медленным подъемом до температуры начала .максимального газовыделения 323-342 С. Такой режим обжига за счет полимеризации аценафтена,флуорена (увеличение мрлекулярной массы полимера) и неполного окисления углерода позволяет получить коксовый скелет на поверхности многослойно сформированных зерен крупного огнеупорного заполнителя до начала углеродообразования в огнеупорно-смоляном покрытии зерен, которое протекает при 400-550 С. . Для интенсификации процесса полимеризации и создания прочного коксового скелета на поверхности многослойно сформированных зерен крупного огнеупорного заполнителя можно вводить вулканизирующие агенты, например, ксантановодород С H N S

N= (NH

S широко использу .8$

) емые в шинной промьппленности, в количестве 0,2-2Х от веса полимера бензольного отделения.

При 400-550 С протекает процесс коксообраэования в огнеупорно-смоляном покрытии, причем этот процесс выявляет "эффект пор", т.е. смоляная связка подвергается закрытому коксованию, при котором резко сокращается потеря массы и увеличивается содержание остаточного углерода.

Предлагаемый способ получения смолосвязанных огнеупорных изделий, преимущественно для конвертеров,за счет охлаждения до температуры эатвердевания всего объема смоляной связки и добавки при перемешивании

1-6 мас.7. полимера бензольного отделения вязкостью 80-140 с позволяет получить зерна крупного огнеупорного заполнителя с многослойно сформированным огнеупорно-смоляным

35 покрытием, на поверхности которого имеется пленка из полимера. Низкотемпературный обжиг в восстановитель ной атмосфере при температуре до

342 С в результате полимеризации составляющих полимера приводит к о6раэованию углеродистого экрана" до начала коксообразования в огнеупорно-смоляном покрытии. При повышении температуры коксообраэование в огнеупорно-смоляном покрытии идет в закрытом пространстве, что приводит к увеличению остаточного углерода в смоляной связке.

Основной причиной износа футеровки конвертеров из смолосвяэанных огнеупорных изделий является окисление остаточного углерода, полученного после обжига иэделий, в восстановительной атмосфере кислородом шлака и газовой атмосферы,инфильтрация шлака в обеэуглерожденный слой.

Таким образом, увеличение содержания углеродистой связки — остаточного углерода в изделиях повышает гибкость структуры и,несмотря которое снйжение прочности, приводит к увеличению стойкости футеровки.

Пример.В качестве сырья используют спеченный доломитовый порошок," спеченный магнезитовый порошок и препарированную каменноугольную смолу.Рецептурный и фракционный состав шихты .следующий мас.7.:

Доломит спеченный фракции 5-1 мм 55

Магнезит спеченный (» 757 фракции 0,088) Смола препарированная (+ 1007) 6

Отдозированный,разогретый до 75 С доломитовый порошок, загружают в обогреваемый смеситель куда добавляют 50Х от требуемых 6 мас.7. препарированной смолы, разогретой до 130+10 С. Смесь тщательно перемешивают в течение 5-6 мин до полного покрытия смолой зерен доломита. Далее в смеситель подают разогре. тый до 75 С магнезитовый порошок,пе. ремешивают 5-6 мин до покрытия магнезитовым порошком смоляных зерен доломита, после чего добавляют оставшиеся 507 смолы и перемешивают

5-8 мин. После перемешивания массу выгружают из смесителя и охлаждают до затвердевания всего объема смоляной связки. Приготовленная охлаж1353758

Свойства иэделий

Состав

2 3 4 5 6 7 Известный

1 4 6 6 6

140 1 10 80 110 140

Кажущаяся плотность, з изделий, г/см с свежепрессованных

3,0 3,02 2,99 3,06 3,05 3,04 3,03 после коксующегося обжига

2,84 2,86 2,82 2,89 2,87 2.,87 2,85 2,79

Открытая пористость изделий,% свежепрессованных

2,2 2,2 2,25 2,3 2,35 2,45 2,35 3,14 после коксующегося обжига

„92 7998 892 . 896 8325 893 89 / 9Э

Содержание остаточного углерода после ,коксующегося обжи- га, %

10,8 10.,65 10,3 11,4 11,9 11,85 11,8 6,3

ВНИИПИ Заказ 5665/22

Тираж 588

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород,. Ул. Проектная, 4 денная масса не содержит неокатанных огнеупорно-смоляным покрытием доломитовых зерен. Перед уплотнением холодную массу загружают в бетоносмеситель и перемешивают в течение 3-5 мин. Далее добавляют полимер бензольного отделения в количестве 4 мас.% с вязкостью 110 с, перемешивают 5-8 мин. Приготовленную огнеупорную массу выгружают 10 в приемочный бункер пресса и прессуют в холодном состоянии. Изготовленные смолосвязанные огнеупорные изделия поступают в конвертерные цехи для футеровки конвертеров.Обжиг смолосвязанных огнеупорных изделий осуществляют в конвертере в восстановительной атмосфере.

B таблице представлены физикохимические показатели смолосвяэанных огнеупорных изделий, изготовленных по предлагаемому и известному способам.

Использование предлагаемого способа получения- смолосвязанных огнеупорных иэделий, преимущественно для конвертеров,за счет повышения в 1,7 — 1,9 раза в сравнении с иэвестКоличество полимера,X 1 i

Вязкость полимера,с 80 110 ным содержания остаточного углерода и достижения егс равномерного распределения в изделиях позволяет снизить коррозионное и эроэионное воздействие на футеровку, тем самым увеличить срок ее службы в

1,5 раза.

Формула иэ обретения

Способ получения смолосвязанных огнеупорных изделий преимущественно для конвертеров, включающий подготовку огнеупорной шихты, перемешивание ее со смоляной связкой, нагретой до температуры жидкотекучести, уплотнение и обжиг, о т л ич а ю шийся тем,что, с целью повышения содержания остаточного углерода и равномерного распределения его в изделиях, огнеупорную массу после перемешивания охлаждают до температуры затвердевания всего объема смоляной связки, а перед уплотнением перемешивают H добавляют полимер бензольного отделения в количестве 1-6 мас.X с вязкостью

80-140 с.