Огнеупорное вяжущее

 

Используется в металлургической огнеупорной и других отраслях промышленности . Сущность: огнеупорное вяжущее содержит , мас.%: периклаз 64,0-73,8, водный раствор хлористого магния с плотностью 1.2 г/см3 18,0-20,0, шлам производства монохромата натрия на основе брусита 8,2-16,0 или каустический магнезит 14.7-47,4, указанный водный раствор хлористого магния 32,5-40,3, указанный шлам 20,1-46,0. Каустический магнезит при приготовлении вяжущего смешивают со шламом и затворяют водным раствором хлористого магния, Прочность вяжущего при сжатии 170 МПа. 4 табл.

СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665539/33 (22) 01.02.89 (46) 07.11.92. Бюл. ¹ 41 (72) М.Н, Кайбичева, В.А. Рябин, Л,В, Карлушина, P.À. Горохова, В,В, Чеснокова, Н.П.

Завьялова, Г,Б, Волынский, И.И. Щукина и

Е.Н. Комлева (56) Авторское свидетельство СССР № 787388, кл. С 04 В 35/00, 1975.

Технические условия ТУ-14-8-135-74. (54) ОГНЕУПОРНОЕ ВЯЖУЩЕЕ (57) Используется в металлургической огнеупорной и других отраслях промышленноИзобретение относится к металлургической, огнеупорной, цементной и другим отраслям, предприятия которых оборудованы высокотемпературными печами с основной футе ровкой, Известно щелочномагнезиальноалюминатное вяжущее, получаемое путем смешения оксидов магния, алюминия и щелочного металла при следующем соотношении., мас.%:

Оксид алюминия 21 — 50

Оксид щелочного металла 10 — 13

Оксид магния 40-66

Недостатком этого огнеупорного вяжущего является высокое содержание оксида щелочного металла, снижающего огнеупорность, недостаточная прочность, ограничивающие срок его службы, Наиболее близким к предложенному по физико-химическим свойствам и достигаемому результату в промышленности является магнезиальножелезистый мертель, содержащий 44 — 56% оксидов железа в пересчете на Ее20э. Его зерновой состав сле„„SU „„1773887 А1 (я) s С 04 В 9/00

Г

;,;Ц сти. Сущность: огнеупорное вяжущее содержит, мас.%: периклаз 64,0-73,8, водный раствор хлористого магния с плотностью 1,2 г/см 18,0 — 20,0, шлам производства моно3 хромата натрия на основе брусита 8.2-16,0 или каустический магнезит 14,7 — 47,4, указанный водный раствор хлористого магния

32,5-40,3, указанный шлам 20,1-46,0. Каустический магнезит при приготовлении вяжущего смешивают со шламом и затворяют водным раствором хлористого магния, Прочность вяжущего при сжатии 170 МПа. 4 табл, дующий: зерен более 1 мм 0%, 85% 0,2 мм, s том числе не менее 60% — 0,06 мм. Влажность сухого мертеля не более 0,5%.

Недостатками укаэанного состава являются: необходимость сбора чугунной стружки на машиностроительных заводах;

Организация ее тонкого помола, т.е. за- ° далживание шаровой мельницы на длительный помол — совместный тонкий помол с магнезитом; (л) высокая стоимость — 54,5 руб. за тонну О (TY 14-8-135-74); высокое содержание оксидов железа, снижающих огнеупорность смеси;

4 относительно невысокий срок службы.

Целью изобретения является исключение чугунной стружки в составе мертеля, д упрощение технологии его изготовления, повышение его огнеупорности, адгеэии к изделиям и срока службы футеровки, Это достигается тем, что в состав и. их ты на основе обожженного магнезита дополнительно введен шлам от производства моно1773887

20

30

55 хромата натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Обожженный магнеэитовый порошок 64,0-73,8

Шлам от производства монохромата натрия 8,2 — 16.0

Раствор хлористого магния y= 1,20 г/см 18,0 — 20,0

Обожженный магнезитовый порошок, содержащий не менее 88 — 91% MgO, использовали следующего зернового состава:

50% зерен фракции 2-0,5 мм, 15% 0,5-0,008 мм, 35 0,008 мм, Шлам — тонкодисперсный материал с влажностью 42% содержит зерна фракций: 63,7% 60 — 10 мкм; 27,8%

10 — 5 мкм; 8,5% 5 мкм, Химический состав шлама: 11 — 12%

SiOz; 12,5 — 13.0 AlzOa, 20-21% Ге20э; 0,7—

1,5 СаО; 30 — 31 % MgO; 4,0 — 4,5 Сг20з; 2—

3% NazO; 17 — 18% п,п.п.

Технология изготовления мертеля включает: дозирование исходных компонентов шихты, перемешивание, затворение раствором хлористого магния, нанесение

его на огнеупорные изделия толщиной 2 — 6 мм, сушку и обжиг.

Данными рентгенофазового анализа, ИКС и минералогического исследований установлено, что мертель слагается кристаллическими фазами — Mg0, шнинелидами, силикатами магния и кальция, формирование фазового состава практически завершается после обжига при 1450 С, Шпинелид

MgO FezOz образует твердый раствор в решетке периклаза и способствует спеканию шва, а также мертеля с изделиями.

Увеличение объема от процессов шпинепеобразования в большей мере снижает усадку от спекания, что обеспечивает необходимое объемопостоянство шва системы мертель — огнеупор, являющееся определяющим срок службы футеровки печного агрегата.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами составов мертелей, приведенных в табл. 1, свойства приведены в табл. 2.

Оптимальной добавкой шлама является

8,2-16,0 Мертель, в указанном интервале составов характеризуется хорошей адгезией к хромсодержащим магнезиальным изделиям и спеканием с ними. Оптимальная толщина шва 2-6 мм.

Таким образом, мертель предлагаемого состава не требует помола компонентов шихты, относится к материалам высшей огнеупорности (выше 2000 С), обеспечивает хорошее сцепление и спекание с иэделиями, характеризуется высокими физико-керамическими показателями. Наличие шпинелеобразующих оксидов в составе шлама, процесс шпинелеобразования, которым сопровождается обжиг, создают условия для объемопостоянства мертеля, главенствующего свойства, определяющего срок службы футеровки. В этом его преимущества, по сравнению с прототипом и базовым объектом.

Максимально высокие физико-керамические показатели получены для мертеля системы каустический магнезит — шлам производства монохромата натрия — раствор хлористого магния при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Каустический магнезит 19,7 — 47,4

Шлам от производства монохромата натрия 20,1-46,0

Раствор хлористого магния 32.5 — 40.3

Каустический магнезит химического состава, %: 0,55 п.п,п„0,86 Ге20з, 0,26 А120з, 1,46 СаО, 96,89 Mg0, смешивали с шламом и затворяли раствором хлористого магния плотностью 1,20 г/см до получения теста з нормальной густоты. Мертель наносили на изделия и после сушки проводили их обжиг до заданной температуры.

Примеры составов и их физико-керамические свойства представлены в табл. 3 и 4.

Достигнуто практически полное спекание спрессованных образцов из мертеля— до остаточной П тк = 0,6 %, gwa)t(= 3,40 г/см, Oc>, = 170 МПа, Мертель хорошо спез кается с изделиями.

Оптимальным является состав с 20,1% шлама, Увеличение его количества сопровождается некоторым разрыхлением структуры шва, однако По>< при этом не выходит за пределы, характерные для изделий, связываемых указанным мертелем. Поскольку применяются активные в химическом отношении материалы, для их спекания требуется менее высокая температура и при 1450 С мертель из них спекается до остаточной открытой пористости 3,3 — 11,8, т.е, рекомендуется применять при температуре обжига

1450 и ниже, например, в футеровке вращающихся печей для обжига портландцементного клинкера. Эрозии и коррозии мертеля сырьевой смесью комбината "Сухоложцемент" при однократном обжиге при 1450 С (2 ч выдержка) не обнаружено, также как и раствора на основе обожженного магнезита, Таким образом, введение шлама от производства монохромата натрия в магнезитовые порошки позволяет утилизировать отход химической промышленности, упро1773887

Таблица 1

Составы мертелей, Д

Таблица 2

Кажущиеся плотность и плотность швов после обжига с изделиями при 1650 С в сравнении с базовым обьектом

Базовый

П име состава по табл, 1

Показатели о

Потк каж, г/CM

13,8* (1700

8,6*

3,23*

12,6

3,04

10,1

3,06

Таблица Э

Свойства мертелей системы каустический магнезит-шлам-хлористый магний стить технологию изготовления изделий и мертелей высшей огнеупорности. По своим физико-керамическим свойствам заявляемый материал обладает повышенными показателями Потк, >каж. Осж, объемо- 5 постоянства, по сравнению с известными, что обеспечит повышенную износоустойчивость в службе (табл. 2 и 4), Формула изобретения 10

Огнеупорное вяжущее, включающее периклаз или каустический магнезит, водный раствор хлористого магния с плотностью 1,2 г/cM,отлича ющееся тем, что,с целью снижения открытой пористости, повыше- 15

* Свойства спрессованных образцов. ния прочности при сжа1ии и обьемопостоянства. увеличения срока службы. она содержит дополнительно шлам производства монохромата натрия на основе брусита и полуторных окислов, при следующем соотношении компонентов, мас, :

Периклаз 64,0-73,8

Указанный раствор хлористого магния 18.0-20,0

Указаннь:й шлам 8,2 — 16,0 или

Каустический магнезит 19,7-47,4

Указанный раствор

xRopNcTofQ магния

Указанный шлам!

773887

Таблица 4

Физико-керамические свойства мертеля системы каустический магнезитшлам-хлористый магний

Составитель Л,Карлушина

Редактор Т,Никольская Техред М.Моргентал Корректор П.ГеРеши

Заказ 3905 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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