Масса для футеровки

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении футеровки , набивки и обмазки рабочих объемов миксеров, различных ковшей, печей для ПЛЭРКИ металла и его термической обработка вентиляционных каналов, работающих в условиях высоких температур при интенсивном потоке абразивных частиц, и для других узпов и аппаратов металлургического и химическою производства Целью изобретения является повышение огнеупорности и термостойкости и снижение потери массы при термосменах. Масса для футеровки содержит , мае %: халцедонокварцевый песчаник 80-85 и природный бишофит 15-20 Масса обеспечивает прочность 36-42 МПа, термостойкость 29-31 теплосмен, огнеупорность 1735-1750°С, потерю массы при теплосменах 2,01-2,03% 4 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 35/14

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4675313/33 (22) 11,04.89 (46) 07.11.91. Бюл. ¹ 41 (71) Краматорский индустриальный институт (72) И.Д.Писаренко, В.M.Êàðïåíêo, А.И. Рубанов, С.А. Шоно и В.В. Карпенко (53) 666.972 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1567555. кл. С 04 В 35/14, 1988. (54) МАССА ДЛЯ ФУТЕРОВКИ (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении футеровки, набивки и обмазки рабочих объемов

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении. футеровки, набивки и обмазки рабочих объемов миксеров, разливочных ковшей, печей для плавки металла и его термической обработки, вентиляционных каналов, работающих в условиях высоких температур при интенсивном потоке абразивных частиц, и для других узлов и аппаратов металлургического и химического производства.

Целью изобретения является повышение огнеупорности и термостойкости и снижение потери массы при термосменах.

Халцедоно-кварцевый песчаник содержит, %: SION до 78; А!2Оз до 11; MgO до 3; (020+ Na20) до 3; СаО до 1,2 и РегОз до 1,1, Песчаник состоит из комплексных соединений оксидов, в связи с чем его использова. Ж 1689357 А1 миксеров, различных ковшей, печей для плавки металла и его термической обработки, вентиляционных каналов, работающих в условиях высоких температур при интенсивном патоке абразивных частиц, и для других узлов и аппаратов металлургического и химического производства. Целью изобретения является повышение огнеупорности и термостойкости и снижение потери массы при термосменах. Масса для футеровки содержит, мас,%: хэлцедонокварцевый песчаник 80-85 и природный бишофит 15-20.

Масса обеспечивает прочность 36-42 МПа, термостойкость 29-31 теплосмен, огнеупорность 1735-1750 С, потерю массы при теплосменэх 2,01-2,03%. 4 табл. ние в качестве основы огнеупорной массы позволяет повысить его прочностные характеристики, Ситовой анализ приведен в табл.1, Режим разноса подобран таким образом, что на сите с ячейкой 0 40 мм остаток не превышает 5%, Природный бишофит представляет собой водный раствор комплексного соединения MgCI2 6HzO плотностью 1,1 1,7 г/смз. В опытах плотность 1,3 г/см .

При обжиге огнеупорной массы, состоящей из халцедоно-кварцевого песчаника и бишофита, образуются сложные комплексные соединения. В процессе нагрева влага. из бишофита испаряется, à MgCt2 диссоциируется. При этом хлор также испаряется, а магний окисляется, что приводит к увеличе1689357 нию количества MgO в составе огнеупорной массы.

MgO вступает во взаимодействие с имеющимися в халцедоно-кварцевом песчанике Si02 и А1203 с образованием новых соединений; форстерита — v1gzSi04 и алюмомагнезиальной шпинели — М9А!204.

Фазовый анализ халцедоно-кварцевого песчаника на рентгеновском дифрактометре ДРОН-Ç,О с использованием (-излучения и графитового монохроматора показывает, что он состоит из следующих фаз, мас. : кварц 59,3; микроклин 10, 2; монтмориллонит с примесью каолинита 30,5; слюда— следы. После смешивания халцедона-кварцевого песчаника с 20 Д бишофита и обжига при 1000 С в течение 2-20 ч установлено превращение монтмориллонита в рентгеноаморфное вещество. Кроме того, образуется небольшое количество ангидрита и муллита.

Образование аморфного вещества в составе огнеупорной массы в количестве около 30 мас. / существенно уменьшает температурную инверсию кварца, что повышает термостойкость огнеупорной массы.

Увеличение количества MgO, а также образование форстерита и алюмомагнезитовой шпинели повышает огнеупорность обмазочной массы. Образование ангидрита и муллита снижает температуру начала спекания огнеупорной массы, повышает прочность огнеупорной массы после спекания, что проявляется на величине потери массы при термосменах (нагреве до 900"С, выдержке 90 мин, охлаждении в проточной воде), Оптимальное соотношение между компонентами огнеупорной массы следующее, мас, : хал цедо но-кварцевый песчаник 8085; бишофит 15-20. При уменьшении халцедоно-кварцевого песчаника, например до

75 мас., повышаются потери массы при теплосменах, снижается огнеупорность, что связано с уменьшением количества форстерита, алюмомагнезиальчой шпинели, а гакже ангидрита и муллита, При увеличении содержания халцедона-кварцевого песчаника (например, до 90 мас. ) снижается термостойкость и огнеупорность покрытия и повышаются потери массы при термосменах. Это связано с ем, что в этом случае не протекает полное превращение монтмориллонита в аморфное вещество, что повышает инверсию кремнезема.

Образцы готовят следующим образом.

В халцедоно-кварцевый песчаник до5 бавляют природный раствор бишофита и перемешивают смесь в течение 20 мин, а затем формуют образцы (без давления) размером 20X 50 Х100 мм. С учетом влажности песчаника 3-4 и плотности бишофита 1,3

10 г/см формовочная влажность массы 10-14 мас, .

Образцы просушивают и прокаливают при 1000 С. Проверяют подготовленные составы на термостойкость в водных тепло15 сменах, огнеупорность, температуру начала размягчения массы и потерю массы при 20 теплосменах. Проверку выполняют по стандартным методикам, Составы приведены в табл.2; результа20 ты испытаний — в табл.3.

Как следует из табл.3, предлагаемый состав покрытия в сравнении с известным имеет более высокие термостойкость и огнеупорность и меньшую потерю массы при

25 термосменах, что позволяет значительно повысить стойкость футеровок агрегатов металлургического производства.

Прочность при сжатии образцов огнеупорной массы после сушки при комнатной

30 температуре в течение 72 ч, а также при

260 С в течение 6 ч дана в табл.4, Температура начала деформации при нагрузке 0,2 МПа для предлагаемой массы

1400-1450 С. Прочность спеченных при

35 1400 С образцов квадратного сечения 36-42

МПа, кажущаяся плотность (тех же образцов) 2,1-2,15 г/см, Визуально определяез мый износ в дымоходах для предлагаемой массы значительно ниже известной.

Формула изобретения

Масса для футеровки, включающая халцедонокварцевый песчаник, о т л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения огне45 упорности и термостойкости и снижения потери массы при термосменах, она дополнительно содержит природный бишофит при следующем соотношении компонентов, мас. :

50 Халцедонокварцевый песчаник 80-85

Природный бишофит 15-20

Дно

0,20

0,10

0,063

0,05

0,315

0,16

29,9

8,2

3,2

20,0

19,2

9,4

10,1

Размер ячейки, мм

Остаток

1689357

Тэблица1

Таблица2

ТаблицаЗ

Таблица4