Набивная масса для футеровки сталеразливочных ковшей
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, преимущественно к технологии изготовления неформованных футеровок металлургических агрегатов. Целью изобретения является повышение прочности и усреднение усадки в процессе обжига и эксплуатации. Набивная масса для футеровки сталеразливочных ковшей содержит в качестве шпинелеобразующей добавки хромовую руду фракции 0,5 - 1,0 мм и смесь периклаза и молотой чугунной стружкой фракции менее 0,15 мм, взятых в соотношении 0,5 - 1,2, при отношении хромовой руды к смеси периклаза с молотой чугунной стружкой, равном 1,0 - 1,25, и следующем соотношении компонентов, мас.%: периклаз 55 - 65 шпинелеобразующая добавка 22 - 30 пластификатор 6 - 8 химическая связка 5 - 7. Прочность при сжатии составляет после сушки при 120°С 16,3 - 18,8%, после обжига при 1200°С 28,7 - 32,6, после обжига при 1400°С 11,5 - 13,0. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (191 (11) (50 4 С 04 В 35/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! 11, 10, 1! г, !./ . ..., !ifQH
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4389303/23-33 ,(22) 08.02.88 (46) 23.12,89. Бюл. М 47 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) А.Н.Иводитов, Л.Н.Канаплин, И.Ш.Абдулбаров, С.Г.Сенников, Н.А.Чернова, В.А.Брейдо, А.А,Синяков, В.Н.Дудников, М.М.Спирин и A.Ã.Ëóíåâ
153) 666.97 (088.8)
° ° °
56) Авторское свидетельство СССР
313819, кл. С 04 В 35/04, 1971. (54) НАБИВНАЯ МАССА ДЛЯ ФУТЕРОВКИ
СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫХ КОВШЕЙ (57) Изобретение относится к огнеупорной промышленности, преимущественно к технологии изготовления неформованных футеровок металлургических агрегатов. Целью изобретения явИзобретение относится к огнеупорной промышленности, преимущественно к технологии изготовления неформо" ванных футеровок металлургических агрегатов.
Целью изобретения является повышение прочности и усреднение усадки в процессе обжига и эксплуатации.
При спекании периклаза с чугунной, стружкой в интервале температур 1100о
1200 С последовательно протекают следующие реакции:
2Fe + 3/20 = Fe O (1) MgO + Fe 5-7. Прочность при сжатии составляет ,после сушки при 120 С 16,3-18,8Ф, после обжига при 1200 С 28,7 32,6, после обжига при 1400 С 11,5-!3,0, 2 табл. Изменение объема реакции (1) составляет 1143, а для реакции (2) около 8Ф. Таким образом, увеличение объема при образовании феррита магния составляет 114 + 8/2 = 611 от количества введенного железа. В дальнейшем феррит магния взаимодействует со шпинельной фазой хромовой руды по реакции: 14- 3+ MgFe<0+ + x(Mg, Fe ) (Ге, Cr) 0< = (Мд„„Fe„) (Fe, „Ñr„) О (3) 1530617 Реакция (3) также на 3-4 увеличивает объем материала. Замещение Fe на Мд " : Fe íà Cr в шпине лиде увеличивает его тугоплавкость с 1750 до 1900-2000 С « повышает сопротивляемость расплавам основных шлаков. Соотношение периклаза и молотой чугунной стружки подобрано таким образом, чтобы обеспечить полное протекание реакций (1-2) при избытке периклаза для обеспечения тугоплавкости системы, а также для более полного замещения Ге в хромовой руде на Mg . При соотношении MgO/Fe более 1,2 увеличение объема массы не компенсирует усадки материала в процессе спекания, в связи с чем линейная усадка изделия составляет 0,50,8i и общая стойкость ковша падает за счет проникновения металла в образующийся зазор между гнездовым кирпичем и набивкой днища ковша. При соотношении MgO/Ãå менее 0,5 возрастает пористость материала за счет разрыхления при окислении чугунной стружки и стойкость, футеровки падает вследствие повышенной пропитки компонентами шлака ° Отношение хромовой руды к магнезиально-железистому компоненту массы выбрано из условий обеспечения высокой термостойкости материала и его сопротивляемости расплавам металлургических шлаков., содержащих Fe0. При отношении, меньшем 1, резко увеличивается степень пропитки материала шлаком, что приводит к сн«жению температуры плавления шпинельной связки эа счет замещения MgO на ГеО иэ шлака и, как следствие, повышенной растворимости о неупора в шлаковом расплаве. При отношении большем, чем 1,25, падает степень развития прямой связи в огнеупоре за счет накопления кремнезема, содержащегося в хромовой ру" де. При этом снижается температура начала деФормации огнеупора и его прочнос ь при повышенных температурах. Отношение хромовой руды к магнеэиально- елези .той смеси можно увели ить лишь в том случае, если применять обогащенный хромит с минимальным содержанием SiO, однако это существенно удорожает массу. Количество шпинелеобпазующей добавки «енее !2 не беспечивает по5 30 лучение безусадочной массы при предлагаемом диапазоне ее компонентов. Повышение ее количества (больше 30 мас.4) нецелесообразно иэ-эа удорожания массы и снижения ее шлакоустойчивости в результате накопления железа в ее составе. Количества пластификатора и химической связки, в качестве которых могут быть использованы пластичная глина или бетонит (пластификатор), сульфат магния, полифосфаты щелочных металлов или другие неорганические соли (связка), выбраны иэ условий получения материала с хорошей формуемостью и имеющего прочность после сушки не менее 20 МПа. Зерновой состав хромовой руды и магнезиально-железистой смеси подобран из условий минимума техноло-ических операций при приготовлении массы. В частности, в качестве периклаэового наполнителя используют подварочные периклазовые порошки без специального рассева и шихтовки по фракциям, например, марок ППЭ и ППМ. При этом обеспечение максимальной плотности сырца и обожженного материала достигается исключительно за счет зернового состава шпинелеобразующей добавки. Приготовление массы осуществляют путем смешения в течение 5-7 мин сухих компонентов массы, а затем в течение 15-20 мин смешение ведут при порционном добавлении связки. Размер порции составляет не более 1/3 от общего количества увлажняющей жидкости, Набивку массы производят на арматурный слой ковша, выложенный иэ штучных алюмосиликатных огнеупоров с помощью набивных машин. Составы исследованных масс приведены в табл. 1; основные технические характеристики - в табл. 2. На основании результатов, приведенных в табл, 2, можно отметить, что предлагаемая масса по большинству характеристик превосходит известную при меньшей на 30-40ь себестоимости, Формула изобретения Набивная масса для футеровки сталеразливочных ковшей, включающая ое5 15306 риклаз, шпинелеобразующую добавку, пластификатор и химическую связку, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и устранения усадки в процессе обжига и эксплуатации, она содержит в качестве шпинелеобразующей добавки хромовую руду фракции 0,5-1,0 мм и смесь периклаза с молотой чугунной стружкой фракции менее 0,15 мм, взятых в со22-30 6-8 5-7 Та бли цэ 1 Содержание, мас. Ф, в составе Компоненты 1 4 5 8 9" (известный) 1 2 3 Периклазовый подварочный порошок ППЭ-85 Хромовая руда Периклазо-хромитовый клинкер 62 50 70 60 20 10 14 57 55 15 16 60" 2Г 18 3,4 6,6 5,1 6,8 7,0 7,0 7 8 8,2 6,4 6,8 7,6 8 5 6 9,0 2,9 7,5 6,0 7,1 7,5 5(сверх 1003) 1,86"" 0,75 1,20 0,84 1,0 7 5 1,50 0,41 1,0 0,51 1,20 1,25 1,07 1,0 1,14 1,33 1,0 0,93 62 60 57 55 50 70 60 периклаз шпинелеобразующая добавка пластификатор химическая связка 22 27 29 30 30 7 8 6 7.35 20 29 5 6 5 5 Содержание Cr<0@ в клинкере 153. к» Отношение тонкомолотого клинкера к стружке. -ккк В числителе - количество зернистого клинкера в шихте, знаменатель — содержание молотого клинкера, массы 6-8 характеризуют выход из заявляемых пределов по содержанию компонентов (6-7) и отношение компонентов шпинелеобразующей добавки (8) Т а блица 2 Показатели для состава 2 3 4 5 Свойства изделий Г1 1 6 7 18,2 14,9 16,2 18,0 15,0 18,0 25,3 22,0 24,0 18,2 18,0 16,3 18,0 18,8 18,2 11,1 16,0 18,8 32,6 35,5 30,8 "11,5 12,8 12,5 30 0 28 7 25 3 16 8 27 8 25 5, 13,0 12,2 7,6 6,2 8,8 - 7,3 0,0 +0,2 +0,4 +0,4 +0,5 +0,6 0,0 +0,4 +0,6 Огнеупорная глина Тонкомолотый периклаз Чугунная стружка Триполифосфат натрия Сульфат магнил технический Отношение И!.О/чугун Соотношение хромовая руда/магнезиально-железистая смесь составы массы: Открытая пористость, Ф Предел прочности при сжатии, МПа: после сушки при 120 С после обжига при 1200 С при 1400 С Линейнал усадка, после сушки при 120 Ñ 17 6 отношении 0,5-1,2, при отношении хромовой руды к смеси периклаза с молотой чугунной стружкой, равном 1,0-1,25, и следующем соотношении компонентов, мас.ь: Периклаз 55-65 Шпинелеобразующая добавка Пластификатор Химическая связка 1530617 Продолжение табл, 2 Показатели для состава Свойства изделий "0,3 +0,2 0,0 -1,8 +0,3 -1,1 +05 +08 +05 +0,3 +0,5 +0,5 0,0 +0,3 +0,1 +0,1 0,0 0,0 2,4 2,7 3,8 3,0 2,5 1,8 1,8 1,9 2,0 Измерения проведены при указанной температуре. Составитель А.Кулабухова Редактор H.Ãóíüêî Техред М.Ходанич Корректор 8.Кабаций Заказ 7861/26 Тираж 591 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 после обжига при 1200 С при 1600 С Скорость износа при вращении в шлаке, мм/ч Температура начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа, С Относительная себестоимость при стоимости 1 т массы - прототипа, взятой за 1 ) ) ) f 1 Т ) 1680 1660 1660 1650 1660 1540 1680 1620 1670 0 62 0 65 0 60 0 58 0 63 0 68 0 65 0 61 1 00
