Композиция для монолитной футеровки сталеразливочных ковшей

 

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано при изготовлении футеровки сталеразливочных ковшей. Целью изобретения является повышение прочности, шлакоустойчивости и термостойкости. Композиция для монолитной футеровки сталеразливочных ковшей содержит (мас.%): жидкое стекло 18-22

нефелиновый шлам 1-2

кварцевый песок, полученный при обогащении каолина, 41 - 45

цирконовый концентрат 16-20

волокна из хромистой стали 1-3

маршалит - остальное. Композиция обеспечивает прочность при сжатии 19,8-22,1 МПа, термостойкость (1300°С-вода) 8-11 теплосмен, шлакоразъедание 1,66-1,79 см<SP POS="POST">2</SP>. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (11 4 С 04 В 35/68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 41 6731 0/31-33 (22) 26,12.86 (46) 15.04.89. Бюл. Ф 14 (71) Днепропетровский металлургический институт им.Л.И,Брежнева (72) Л.Д.Пилипчатин, С,А,Деревянко, М.М.Бузоверя, Н,Ф,Саврасова и Е.В,Мануйленко (53) 666. 972(088,8) (56) Инструкция по технологии приготовления жа рос тойк их б е тонов .СН 156-79, 1979, с.15,16 °

Пилипчатин Л.Д. и др. Применение огнеупорных бетонов на основе кварцевых песков. — Республиканская кон,ференция, Опыт применения жаростойких

:бетонов в промышленности и строительстве, Днепропетровск, 1978, с.31.

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано ври изготовлении футеровки сталеразливочных ковшей.

Цель изобретения — повышение прочности, шлакоустойчивости и термостойкости

При осуществлении изобретения используют следующие материалы:

Жидкое стекло — натриевое с силикатным модулем 2,7-2,8, плотносстью 1,15.

Нефелиновый шлам — отход производ, ства глинозема из нефелиновых руд, дисперсность соответствует удельной

„„SU„„1472460 А 1 (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ МОНОЛИТНОЙ ФУТЕРОВКИ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫХ КОВШЕЙ (57) Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано при изготовлении футерс:— ки сталеразливочных ковшей. Целью изобретения является повышение прочности, шлакоустойчивости и термостойкости, Композиция для монолитной футеровки сталеразливочных ковшей содержит, мас.Ж: жидкое стекло 18-22; нефелиновый шлам 1-2; кварцевый песок, полученный при обогащении каолина, 41-45; цирконовый концентрат 16-20; волокна из хромистой стали 1-3, "маршалит остальное. Композиция обеспечивает прочность при сжатии 19,822,1 МПа, термостойкость (1300 С вода) 8-11 теплосмен шлакоразъедаЭ ние 1,66-1079 см, 4 табл, 2

«3 поверхности не менее 7000 см /г, Ю шлам имеет следующий химический сос- »Дь тав, мас . X: СаО 54, 37-56, 54; S iO< ф)

29»67 30»42» А10» 2»96-3,45; Ре»Оз {

2,9-2,98; На»0 + К О 2,26-2,79;п.п,п, остальное, Содержание В -модификации двухкальциевого силиката 80-85Х.

Волокна (нити) из хромовой стали (состава Cr 16-18Х С « -0,1X Si «1X»:, )

Мп 1X) диаметром 0,3 мм и дли- а, ной 25 мм, Маршалит пылевидный кварц марки

КП-3 следующего химического состава» мас.X::SiOq 98,2; А1 О 0,5; Ре Оз

0»1» СаО 0,2; Mg0 остальное, Он яв147 2460 ляется активным кремнеэемистым материалом1 состоящим главным образом из измельченных зерен кристаллического кварца, обладающего способностью спекаться при высоких температурах (1200 С и выше). Маршалит будучи введен в кварцевые массы,обеспечивает образование мелкокристаллического агрегата, состоящего из кристаллов тридимита, пронизывающих стекловидное вещество, .

Цирконовый концентрат (марки КЦП). следующего химсостава, мас.%: ЕгО

61 ° 25-65, Б; Sipz 31, 55-33, 02;

Al О 1 1-3 33, Tipz 1, 92-2, 51, Fe O> О, 1-0, 059; СаО остальное, Пиркон хорошо окристаллизован, кристал лы столбчатые, реже изометрические, Примесь двуокиси титана представлена 2p в форме рутила и анатаэа.

Кварцевый песок, полученный при обогащении каолина, представляет собой грубозернистый песок сероватобелого цвета (фракций 0,1-4 мм 95-98% по объему), химсостава, мас,%: SiO>

97, 20-98,40; AlzO 3+ TiOz 1 е11 1142»

Fe О 0,13-0,42 СаО 0,22-1,36, п.п.п, остальное, Форма частиц не- 3Q правильна и разнообразна, очертания извилисты, часто с острыми выступами и полыми углублениями, В качестве примесей в кварцевых отходах присутствуют полевые шпаты и глинистый материал, изредка встречаются зерна циркона, рутила и других материалов.

Полевой шпат в кварцевых отходах играет роль незначительной примеси (около 1%) и представлен большей 40 частью мелкими (0,3-0,5 мм) зернами микроклина с характерной для него системой двойников, Минералогическое различие кварцевых отходов от кварцита выражается в различной структу- 45 ре кварца и размере его зерен, а также характере примесей, Сочетание этого крупнозернистого наполнителя с тонкодисперсными— цирконовым концентратом и маршалитом - позволяет получить плотную упаковку всех компонентов, входящих в массу.

Образцы готовят следующим образом, В бегуны загружают кварцевые отходы об огащения каолина и ме таллич еские волокна,и 1/3, раствора жидкого стекла, перемешивают 2 мин и добавляют маршалит, циркон и 1/3 раствора жидкого стекла, перемешивают еще 4 мин, после чего вводят нефелиновый шлам и оставшуюся часть жидкого стекла, а затем после 2-минутного перемешивания массу выгружают, Аналогично готовят и массу по прототипу — сначала загружают кварцевый песок и 1/3 раствора жидкого стекла, затем маршалит и хромит и в конце феррохромовый шлак.

Состав исследуемых композиций приведен в" табл.1 и 3.

Иэ полученных масс формуют образ.— цы и = 36 и h = 50 мм для определения физико-механических свойств, а также образцы для определения шлакоустойчивости d = 60, h = 60 мм и отверстие диаметром 25 мм,.глубиной

20 мм.

Сушат образцы при 90 С а затем термообрабатывают при 800 С, исходя иэ того, что ковши при сушке разогревают при 800 С.

Шлакоустойчивость определяют тигельным методом: в углубление засыпают шлак, химсостав которого, мас.%:

SiOz 24,32; Сар 44,1; FeO 17,21;, FezO> 2,82; МпО 8,28; MgO 2,14;

А1 О 1,12, фракции менее 0,5 мм и ставят в печь, нагревая со скоростью

200 С/ч до 1500 С с выдержкой 2 ч.

Печь охлаждают с образцами. Затем образцы распиливают алмазным инструментом через центр углубления. На .распил накладывают прозрачную бумагу, зарисовывают площадь разъедания и площадь, пропитанную шлаком. Планиметром измеряют площадь углубления до испытания, разъеденную шлаком, и площадь, пропитанную шлаком, Данные испытаний образцов приведены в табл.2 и 4.

Формула изобретения

Композиция для монолитной футеровки сталеразливочных ковшей, включающая жидкое стекло, отвердитель» маршалит и кварцевый песок, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения прочности, шлакоустойчивости и термостойкости, она содержит в качестве отвердителя нефелиновый шлам,в качестве кварцевого песка — песок, полученный при обогащении каолина, и

147 2460 дополнительно цирконовый концентрат и волокна из хромистой стали при следующем соотношении компонентов, мас.7.: лученный при обогащении каолина 41-45

Цирконовый концентрат 1 6-20

Волокна нз хромистой стали

Маршалит

1-3

Остальное.

Т а б л и ц а 1

Компоненты

Содержание ингредиентов, мас.7, в составах

1 2 3 4 (прото тип) Кварцевый песок, полученный при обогащении каолина

Цирконовый концентрат

Металлические волокна Нефелиновый шлам

Маршалит

Жидкое стекло

Кварцевый песок

Феррохромовый шлак

Хромит

43,0 35 0

18,0 20,0

2i0 3,0

1,5 2,0

15,5 18,0 9,5

20 0 22 О 19 9

60,4

1 6

9,5

Таблица 2

Физико-механические свойства образцов

Объемный рост, Х

Открытая пористость, Ж

Предел прочности

Шлакоразъедание, см

Образец

Термостойкость (1300 Свода), тепло« при сжатии, ИПа смен

Жидкое стекло 18-22

Нефелиновый шлам 1-2

Кварцевый песок,поO

1 1,77

1,79

2 . 1,72

1,72

3 1,67

1,66

4 (про- 2,78 тотип 2,76

8

l)

11

51,0

16,0

1,Q

1,0

13,0

l8 0

19,8

l9 9

21,2

21,5

21,9

22,1

15,9

16,1

30 1

30,2

29,1

39,3

27,1

26,8

33,6

33,2

7,7

7,7

7,0

7,2

6,8

6,8

ll 8

12,1

1472460

Таблица 3

Составы композиций с металлическими нитями и без них

Масса

Содержание компонентов, мас.Ж

Цирконо- Марша- Металли- Нефели- Жидкое вый кон- лит ческие новый стекло центрат нити шлам

1 варцевые отходы

2g 0

20,0

20,0

18,0 15,5 2,0

18,0 15,5

32,5 2,0

1 5

1,5

1,5

43,0

45,0

45 ° 0

6

Таблица 4

Физико-механические свойства образцов в зависимости от содержания цирконового концентрата .и металлических нитей

Обра- Шлакоразьт зец едаиие, см

Предел Открытая прочнос- пористи при тость,Ж сжатии, МПа

С ос тав итель Т. С ельч енкова

Техред А. Кравчук Корректор М. Васильева:

Ф Р

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 1670/26 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

1,67

1,66

1,82

1,85

2,27

2;24

Термостойкость (1300 С вода) теплосмен

11 ll

8

21,9

22,1

17,6

17,8

19,2

19,6

27,1

26,8

30,1 29, 8

28,2

28,6