Способ изготовления огнеупорных изделий

 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, преимущественно к способам изготовления огнеупорных изделий для футеровки конвертеров и электропечей для выплавки стали. Целью изобретения является повышение прочности за счет увеличения содержания остаточного углерода в готовом изделии, а также снижение токсичности процесса. Для осуществления способа высокоуглеродистую твердую связку - мезофазные нефтяные продукты дробят совместно с тонкомолотой частью шихты, после чего смешивают с остальной частью шихты. Перед смешиванием с жидким мезогенным связующим, предварительно нагретым до 130-150°С, полученную смесь также подогревают до указанной температуры. Прочность огнеупорных изделий, полученных данным способом, 11,0-12,3 МПа. Содержание остаточного углерода в готовом изделии 4,0-7,0%, содержание бензопирена 0,08-0,085%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5))g С 04 В 35/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4480444/23-33 (22) 04. 07. 88 (46) 07.11.90. Бюп. ¹ 41 (71) Днепродзержинский индустриальный институт им. М.И.Арсеничева (72) В.И.Логинов, И.N. Глущенко, О.Ф. Долгих, А.И. Ольферт, Ю. С. Павлюков, В. В. Несвет, А.Я.Публика, Ю. Г.Дубина, В.М.Смирнов, В.Г.Борисов, Л.М,Демиденко. И.P.Õàéðóäèíîâ и P.Ã.Ãàëååâ (53) 666.764.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1346626, кл. С 04 В 35/04, 1985. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к огнеупорной промышленности, преимущественно к способам изготовления огнеИзобретение относится к огнеупорной промышленности, пр еимущественно к способам изготовления ol неупорных изделий для футеровки конвертеров и электропечей для выплавки стали.

Цель изобретения — повышение прочности за счет увеличения содержания остаточного углерода в готовом изделии, а также снижение токсичности процесса.

Способ осуществляют следующим образом.

Высокоуглеродистую твердую связку — мезофазные нефтяные продукты

„„Я0„„1604799 А 1

2 упорных изделий для футеровки конвертеров и электропечей для выплавки стали. Целью изобретения является повышение прочности за счет увеличения содержания остаточного углерода в готовом изделии, а также снижение токсичности процесса. Для осуществления способа высокоуглеродистую твердую связку — мезофазные нефтяные продукты дробят совместно с тонкомолотой частью шихты, после чего смешивают с остальной .частью шихты. Перед смешиванием с жидким мезогенным связующим, гредварит ел ьно нагретым до 130-150 С, полученную смесь также подогревают до указанной температуры. Прочность огнеупорных изделий, полученных данным способом, 11 012,3 МПа. Содержание остаточного углерода в готовом изделии 4,07,0 мас.7., содержание бензопирена

0,08-0,085 мас.X. 1 табл. (МНП-35, МНП-20 и МНП 1О) с темперао турой размягчения )250 С в количестве 2-7 мас.X дробят совместно с тонкомолотой частью шихты (периклаз фрака ли (0,075 мм) в шаровой мельнице и затем смешивают с остальной частью шихты с получением массы следующего гранулометрического состава, 7:

Фракция 3-1 мм 50

Фракция 1-0 мм 30

Фракция 0,075 мм 20

После дозировки шихту направляют в подогреватели, где осуществляют ее о нагрев до 130-150 С перед смешением

1604799. с жидким ср еднетемпературным мезогенным нефтяным связующим, разогретым также до t = 130-150 С и взятым в количестве 6-127. от массы щихты. После перемешивания полученный продукт направляют на прессование при

= 80-100 С.

Минимальное значение температуры разогрева мезогенного продукта (100 С) обусловлено тем, что дальней« шее ее снижение приводит к повышению вязкости мезогенного среднетемпературного связующего, что, в свою очередь, приводит к недостаточному его смешению с порошкообразной составляющей и, как следствие, к повышенной пористости и пониженной плот» ности получаемого образца.

Максимальное значение температуры (140-150 С) разогрева как твердых, так и жидких компонентов огнеупора перед смешением и прессованием обусловлено рядом технологических и эко- номических соображений. Превышение оптимальной температуры нагрева как порошкообразной части смеси (магнизит + мезофазная твердая связка), так и среднетемпературного мезогенного связующего приводит к превышению оптимальной температуры прессования (100 С) огнеупора, в результате чего снижается плотность получаемого образца, так как вязкость среднетемпературного связующего остается низкой для эффективного удержания зерен твердого наполнителя после снятия нагрузки. С другой стороны, для достижения оптимальной температуры прессования необходимо затратить время на охлаждение смеси, что приводит к снижению производительности оборудования. Сильный перегрев среднетемпературного связующего приводит к выделению окклюдированных газов, что обуславливает повышенную загазованность помещения. Повышение темпе» ратуры нагрева >150 С приводит к резкому возрастанию энергетических затрат ..

Используемые в качестве углеродсодержащей связки остаточные тяжелые нефтяные продукты разной стадии мезоморфизма (мезофазные нефтяные продукты с температурой размягчения р 250 С и мезогенные среднетемпературные продукты) при термической обработке формируют высокоупорядоченные графитизирующиеся структуры, Как следует из таблицы,огнеупорные изделия, получаемые предлагаемым способом;характеризуются следующими свойствами: прочность 11,012,3 MIIa содержание остаточного углерода в готовом изделии 4,07,0 мас.7, содержание бензопирена

0,08-0,085 мас.X.

45

Формула изобретения.Способ изготовления огнеупорных изделий, включающий приготовление шихты путем измельчения периклаза и углеродсодержащей связки, формованиеиобжиг, отличающийс я тем, что, с целью повышения прочности sa счет увеличения содержания остаточного углерода в готовом изделии, а также снижения токсичности процесса, в качестве углеродсодержащей связки используют мезофазные нефтяные продукты с температурой

55 обеспечивающие по вышенную т ермоустойчивость и пониженную реакционную способность готовых огнеупоров.

Мезофазные нефтяные вещества представляют собой продукт термоконденсации различных нефтяных остатков (гудроны, крекинг-остатки и т.п.}, при повышенной температуре. Состав нефтяных продуктов следующий, мас.Х:

С 90-91; Н 4-6; $2-3, N 1-2, Н/С

0,6-0,8; зола «а1. Имеющиеся в .мезофазном нефтяном продукте центры кристаллизации в процессе термической обработки обуславливают формирование анизотропного высокоуглеродистого вещества, обладающего высокой степенью графитируемости.

Использование мезогенного средне20. температурного продукта приводит к дополнительному повьппению содержания углерода в огнеупорных материалах, поскольку мезогенные нефтяные продукты относятся к классу веществ, образующих в интервале температур 400-, 500 С жидкокристаллическую фазу (мезофазу} нематического типа, которая при дальнейшей термообработке трансформируется в анизотропную форму углерода, обладающую повышенной степенью графитируемости. .Составы шихты, используемой для .осуществления способа, а также свойства огнеупорных изделий, получаемых этим cnoñoáoü, приведены в таблице.

35 раз мягч ения 2 50 С в колич ест ве

2-7Х от массы шихты, которые смеши вают с периклазом и нагревают до

130-150 С, после чего полученную

Состав шихты,. мас йства огнеупорных изделий

Высокоуг леродистая связ неераое ка ующее

95 2,30

92 2,38

89 2,35

87 2,25

85 2,08

25,0 100

21,2 118

22,3 .123

24, 5 110

26,2 95

2,6

4,0

5 0

5,5

6,0

0,082

0,08

0,085

0,08

0,084

2,9

4,0

5,0

6,0

6,3

91 . 2 25

90 2,34

88 2,29

85 2,23

84 2,10

20,0 97

21,0 113

23, 1 115

25,8 118

29,2 90

0,084

0,08

0,084

0,081

0,083

О, 081

0,082

0,08

0,08

0,082

110

114

111

87 2,28

86 2,28

83 2,23

81 . 2,20

77 1,92

Известный

18,1

22,0

22,5

26,4

30,7 способ

3,0

4,0

5,8

7,0

7,2

ВысокоВременная связтемпературный пек 7 ка

88 2,14 24,9 105

4,0

1,0

Составитель И.Илясова

P еда к тор Н . Яцола Техред Л.Олийнык Корректор И.Эрдейи

Заказ 3432 Тираж 579 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

МНП-35

2

7.

МНП-20

2

7

MHII-10

2

7

МНП-65

4 6, 6

6

МНП-65

8

8

МНП-65

12

12

12

12

1604799 6 массу смешивают с жидкими мезогенньг" ми продуктами, взятыми в количестве

6-12% от массы шихты и предварительно нагретыми до 100-150 С.