Способ изготовления огнеупорных изделий
Использование технология изготовления теплоизоляционных изделий, предназначенных для футеровки теплоагрегэтов в черной и цветной металлургии. Сущность: при изготовлении огнеупорных изделий сначала на весь огнеупорный компонент, используемый для приготовления теплоизоляционного и огнеупорного слоев, при его измельчении воздействуют струями 48- 52%-ной водной эмульсии ГКЖ 94М в количестве 3-4% от общей массы жидкого компонента, подаваемым под давлением Изобретение относится к огнеупорным материалам, а именно к способам изготовления теплоизоляционных изделий, предназначенных для футеровки теплоагрегатов в черной и цветной металлургии Известен способ изготовления теплоизоляционных изделий методом самоуплотняющихсямассвклочающий приготовление смеси порошка огнеупорного материала с гранулами полистирола, размещение смеси в замкнутой перфорированной форме, нагрев распалубку и обжиг сырца О 15-0,2 МПа. Готовят . 1есь дм -en ляционнспослоя перем 11- шанпг-к 4aoTM j мельченного указанным приемом огнеупорного компонента и части жидкого компонента в виде 0,2-0,5%-ной водной эмульсии ГКЖ-94М при их соотношении
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4899779/33 (22) 08.01.91 (46) 07.12,92. Бюл. N . 45 . (71) Московский инженерно-строительный институт им. В, В. Куйбышева (72) В,Н.Соков, А.А,Кузенков и Н.А.Дубовик (56) Авторское свидетельство СССР
N 1108084, кл. В 32 В 18/00, 1984.
Авторское свидетельство СССР
N 1712341,,кл. В 32 В 18/00, 1991. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Использование: технология изготовления теплоизоляционнь,х изделий, предназначенных для футеровки теплоагрегатов в черной и цветной металлургии. Сущность: при изготовлении огнеупорных изделий сначала на весь огнеупорный компонент, используемый для приготовления теплоизоляционного и огнеупорного слоев, при его измельчении воздействуют струями 4852%-ной водной эмульсии ГКЖ 94М в количестве 3-4% от общей массы жидкого компонента. подаваемым под давлением
Изобретение относится к огнеупорным материалам, а именно к способам изготовления теплоизоляционных изделий, предназначенных для футеровки теплоа регатов в черной и цветной металлургии.
Известен способ изготовления теплоизоляционных иэделий методом самоуплотняющихся МВсс включающий приготовление смеси порошка о неупорного материала с гранулами полистирола, размещение смеси в замкнутой перфорированной форме, нагрев. распалубку и обжиг сырца.
„„« Ы„„1779620 A l
О, !5 — 0,2 Mila, Готовят с есь для: егыои. иляционно о слоя пере .я». 1ва е, части .. мельченнаго указанным приемом огнеупорного компонента и части жидкого компонента в виде 0,2-0,5%-ной водной эмульсии ГКЖ-94М при их соотношении (1-2);(1-2,5) с последовательным пофракционным введением полистирола в процессе вибрации с изменяющейся частотой и амплитудой. Затем готовят смесь для огнеупорного слоя перемешиванием части измельченного указанным приемом огнеупорного компонента и оставшейся части жидкого компонента при их соотношении (1 — 2,5):(1-3) полученные смеси послойно разливают в замкнутые перфорированные формы, прогревают токами промышленной частоты в течение 30 мин, а после распалубки производят сушку сырца горячим воздухом при 120 — 125 С в течение 25 — 30 мин и обжиг при 1600 С. Получаемые иэделия характеризуются плотностью 500--550 кг/м, 3 прочностью при сжатии 12,5 — 13,5 МПа, коэффициентом теплопроводности 0,14-0,16 Вт/м К, 1 табл. Недостатком его является высокая средняя плотность и теплопроводность, а также невысокая прочность иэделий вследствие неравномерного спекания частиц of неупорной матрицы, наиболее близким по техни .вской сущности и достигае;.;ьму зффе;;у является способ изготовления огнеуf! л" ь;х изделий, содержащий измельчение оf н упорного компонента для теплоизсляционнгго и ol неупорного слоя и приготовленка сначала теплоизоляционной смеси при переу. еши1779620 Огнеупорный компонент (обработанный 48-52 ный водной 10 эмульсией) Жидкий компонент в виде ГКЖ94М вЂ” 0,20,5%-ная водная эмульсия 1-2 1 - 2,5 1:2,5 1:3 вании огнеупорного и жидкого компонента с последовательным пофракционным введением полистирола в процессе вибрации с применяющейся частотой и амплитудой колебаний, а затем огнеупорной смеси — при перемешивании огнеупорного и жидкого компонентов, послойное размещение смесей в замкнутой перфорированной форме, нагрев токами промышленности частоты, сушку и обжиг. Недостатком этого способа является невысокая прочность изделий из-за хрупкости огнеупорной матрицы и слабой спекаемости ее частиц. Цель изобретения — повышение прочности. Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления огнеупорных изделий, включающем измельчение огнеупорного компонента для теплоизоляционного и огнеупорного слоя и приготовление сначала теплоизоляционной смеси при перемешивании огнеупорного и жидкого компонента с последовательным пофракционным введением полистирола в процессе вибрации с изменяющейся частотой . и амплитудой колебаний, а затем огнеупорной смеси — при перемешивании огнеупорного и жидкого компонентов, послойное размещение смесей в замкнутой перфорированной форме, нагрев токами промышленной частоты, сушку и обжиг, в котором на огнеупорный компонент при его измельчении воздействуют струями жидкого компонента в количестве 3 — 4 от его общей массы в виде 48-52%-ной водной эмульсии ГКЖ-94М, подаваемой под давлением 0,15 — 0,2 МПа, а перемешивание компонентов при приготовлении смесей производят с оставшейся частью жидкого компонента в виде 0.2-0 5 %-ной водной эмульсии ГКЖ-94М. Способ осуществляют следующим образом. Сначала на весь огнеупорный компонент, используемый для приготовления теплоизоляционного и огнеупорных слоев при его измельчении, воздействуют струями 48 — 52%ной водной эмульсии ГКЖ-94М в количестве 3-4% от общей массы жидкого компонента, подаваемым под давлением 0,15-0,2 МПа. Предварительно огнеупорный и жидкий компонент в виде ГКЖ-94М 0,2-0,5 -ной концентрации делят для приготовления теплоиэоляционного и огнеупорного слоев соО1ВЕ! TC7RI IIHO. Огнеупор- Теплоизоляный слой ционный слой Затем приготавливают смесь для теплоизоляционного слоя. Для этого в лопастную 20 мешалку помещают необходимую часть жидкого компонента в. виде 0,2 — 0,5 -ной водной эмульсии ГКЖ-94М и необходимую часть обработанного огнеупорного компонента и затем, как в прототипе, сначала вво25 дят при вибрации с частотой колебаний 60-65 Гц и амплитудой 0,08 — 0,1 мм полистирол фракции 0,1 — 0,25 мм в количестве 1525 от его общей массы и перемешивают в течение 0,5 — 1,0 мин. 30 Далее вводят полистирол фракции 0,30,45 мм в количестве 30-65 при вибрации с частотой 50-55 Гц и амплитудой 0,13-0,15 мм и перемешивают в течение 0,5 — 1 мин и затем полистирол фракции 0,5-0.65 мм в 35 количестве 20-45% при вибрации с частотой 40-45 Гц и амплитудой 0,18 — 0,2 мм и перемешивают в течение 0,5 — 1 мин. Общая время перемешивания 3,5 — 6 мин. Затем приготавливают огнеупорную 40 смесь. Для этого в другую лопастную мешалку помещают соответствующую часть жидкого компонента в виде 0,2 — 0,5 -ной водной эмульсии ГКЖ-94М, соответствующую часть обработанного огнеупорного 45 компонента и перемешивают в течение 1-3 мин. Смесь разливают в замкнутые формы с перфорированными стенками, чередуя слой теплоизоляционного и огнеупорного слоев. 50 Затем производят.электропрогрев токами промышленной частоты 50 Гц в течение 30 мин. После распалубки производят сушку сырца горячим воздухом при Т=120-125 С в 55 течение 25-30 мин и обжиг при температуре 1600 С, Использование в качестве жидкого компонента водной эмульсии ГКЖ-94М (ТУ6-02694-76) для получения смеси теплоизоляционного и огнеупорного слоев 1779620 позволяет создать бесплавниевый огнеупорный материал, что позволяет не снижать его огнеупорность. При этом использование ГКЖ-94М в виде 48-52 -ной водной эмульсии для обработки огнеупорного компонента в процессе его измельчения позволяет создать защитные пленки вокруг частиц огнеупорного компонента, Особый эффект при этом достигается за счет подачй эмульсии струями под давлением 0,15 — 0.2 МПа, т.к. при этом осуществляется наилучший контакт частиц материала с эмульсией. При использовании эмульсии концентрацией менее 48 не будет равномерного покрытия частиц пленками, а более 52 концентрации также ведет к снижению прочности из-за невозможности равномерного распыления эмульсии над поверхностью огнеупорных частиц вследствие повышения вязкости эмульсии, Подача эмульсии струями под давлением менее 0,15 МПа ведет к неравномерному распределению ее вокруг частиц, а более 0,2 МПа — к получению неоседающего облака водной эмульсии, что вызывает снижение прочности. Использование эмульсии в количестве менее 3 от ее общей массы для обработки частиц огнеупорного компонента вызывает неравномерность покрытия массы частиц, а более 4 — к нарушению контакта между огнеупорными частицами при термообработке, что снижает прочность изделий. Использование жидкого компонента в виде 0.2 — 0.5 -ной водной эмульсии ГКЖ-94М для приготовления теплоизоляционной и огнеупорной смеси позволяет создать плотную структуру огнеупорной матрицы за счет обеспечения наилучшего контакта огнеупорных частиц и частиц с полистиролом в теплоизоляционной смеси, а также максимально снизить водопоглощение полистирола. При снижении концентрации эмульсии менее 0,2 снижается прочность магистрали из-за нарушения плотности упаковки частиц, а при увеличении более 0,5 также ухудшаются показатели из-за ухудшения контакта между частицами. При этом использование жидкого компонента в виде 0,2 — 0,57ь-ной водной эмульсии ГКЖ-94М в количестве 96 — 97 от общей массы жидкого компонента вызвано необходимостью создания оптимальных условий для получения огнеупорной и теплоизоляционной смесей. Уменьшение количества жидкого компонента ведет к снижению прочности и огнеупорности за счет получения неоднородной 1,7 2,7 29,8 0,4 структуры, а увеличение также к ухудшению показателей за счет расслоения смесей. По предложенному и известному способам были изготовлены образцы и опробова5 ны согласно существующим методикам, При этом в известном случае смесь для теплоизоляционного слоя готовили следующего состава, мас. : Технический молотый глинозем 57,9 10 Подвспененный в течение 5 мин полистирол фракции 0,1-0,25 мм 1,7 фракции 0,3-0,45 мм 4 фракции 0,5-0,65 мм 2,7 15 6-8 -ный раствор ГКЖ-11 33,7 В/Т 0,5 В предложенном случае для теплоизоляционного слоя: Технически молотый глинозем 58,5 (об20 работанный 18-52 -ной водной эмульсией ГКЖ-94М) Подвспененный в течение 5 мин, полистирол фракции 0,1 — 0,25 мм 25 фракции 0,3 — 0,45 мм фракции 0,5-0,65 мм 0,2-0,5 -ная водная эмульсия ГКЖ-94М 33,1 В/Т 0,5 30 В известном случае смесь для огнеупорного слоя: Технический немолотый глинозем 46,6 Технический молотый глинозем 23,4 Вода 30 35 В/Т 0,4 В техническом случае смесь для огнеупорного слоя; Технический немолотый глинозем 46,7 {Обработанный 48 — 52 -ный эмульсионный 40 слой ГКЖ-94М) Технический молотый глинозем 23,5 (Обработанный 48-52 -ной эмульсией ГКЖ-94М) 0,2 — 0,5 7ь водная эмульсия 45 2 КЖ-94М В/Т По предложенному способу: Пример 1. При приготовлении огнеупорного и теплоизоляционного слоя íà or50 неупорный компонент при измельчении воздействовали струями жидкого компонента в количестве 3 от его общей массы, подаваемого под давлением 0,15-МПа, при этом в качестве жидкого компонента ис55 пользуют 48/-ную водную эмульсию ГКЖ94М. При приготовлении теплоизоляционной и огнеупорной смеси использовали жидкий компонент 0,2, водн ю эмульсию ГКЖ94М в количестве 97/. при этом при приго1779620 товлении теплоизоляционной смеси полистирол последовательно вводили. (по и рототипу) фракции 0,1 — 0,15 мм в количестве 15 / от общей массы при перемешивании в течение 0,5 мин и вибрации с частотой 60 Гц и 5 амплитудой 0,08 мм, обработанный огнеупорный компонент при перемешивании в течение 1 мин при частоте 60 Гц и амплитуде вибрации 0,08 мм, полистирол фракции 0,3— 0,35 мм в количестве 65 при перемешива- 10 нии в течение 0,5 мин с частотой 50 Гц и амплитудой 0,13 мм и фракции 0,5-0,55 мм в количестве 20 при перемешивании в течение 0,5 мин с частотой 40 Гц и амплитудой 0,18 мм, 15 Пример 2, При приготовлении огнеупорного и теплоизоляционного слоя на огнеупорный компонент при измельчении воздействовали струями жидкого компонента в количестве 4 / от его общей массы 20 подаваемого под давлением 0,2 МПа, при этом в качестве жидкого компонента используют 52 / -ную водную эмульсию ГКЖ94М. При приготовлении огнеупорной и теплоизоляционной смеси испольэовали 25 жидкий компонент — 0,5/,-ную водную эмульсию ГКЖ-94М в количестве 96О/„при этом при приготовлении теплоизоляционной смеси полистирол последовательно вводили(по прототипу) фракции 0,2 — 0,25 мм 30 в количестве 25 от общей массы при перемешивании в течение 1 мин и вибрации с частотой и амплитудой 0,1 мм, огнеупорный порошок при перемешивании в течение 3 мин и вибрации с частотой 65 Гц и амплиту- 35 дой 0,1 мм, полистирол фракции 0,4-0,45 мм в количестве 30 / при перемешивании в течение 1 мин с частотой 55 Гц и амплитудой 0,15 мм и полистирол фракции 0,6 — 0,65 мм в количестве 45/ при перемешивании в те- 40 чение 1 мин с частотой 45 Гц и амплитудой 0,2 мм. Пример 3, При приготовлении огнеупорного и теплоизоляционного слоя на огнеупорный компонент при измельчении 45 воздействовали струями жидкого компонента в количестве 3,5 от его общей массы, подаваемого под давлением 0,17 МПа, при этом в качестве жидкого компонента и с и ол ьз уют 50 / -ную водную амул ьс и ю 50 ГКЖ-94М. При приготовлении огнеупорной и теплоизоляционной смеси использовали жидкий компонент — 0,35 -ную водную эмульсию ГКЖ-94М в количестве 96,5, при этом при приготовлении теплоизоляцион- 55 ной смеси полистирол последовательно вводили (по прототипу) фракции 0,15-0,2 мм в количестве 20 /, при перемешивании в течение 0,7 мин с частотой 0,3 Гц и амплитудой 0.09 мм, огнеупорный порошок при перемешивании в течение 2,5 мин, частоте 63 Гц и амплитуде 0,09 мм, полистирол фракции 0,35 — 0.4 мм в количестве 48 при перемешивании в течение 0,7 мин, частоте 53 Гц и амплитуде 0,14 мм и полистирол фракции 0,55-0,6 мм в количестве 32 /о при перемешивании в течение 0,7 мин и вибрации с частотой 43 Гц и амплитудой 0,10 мм. Пример 4. При приготовлении огнеупорного и теплоизоляционного слоев на огнеупорный компонент при измельчении воздействовали. струями жидкого компонента в количестве 2 / от его общей массы, подаваемого под давлением 0,12 МПа, при этом в качестве жидкого компонента используют 46/-ную водную эмульсию ГКЖ94М; При приготовлении огнеупорной и теплоизоляционной смеси использовали жидкий компонент — 0,1 -ную водную эмульсию ГКЖ-94М в количестве 98/,, при этом при приготовлении теплоизоляционной смеси компонент вводили в количестве с частотой и амплитудой по примеру 2. Пример 5. При приготовлении огнеупорного и теплоизоляционного слоев на огнеупорный компонент при измельчении воздействовали струями жидкого компонента в количестве 5 от его общей массы. подаваемого под давлением 0,23 МПа, при этом в качестве жидкого KoMfloNBHTB используют 54%-ную водную эмульсию ГКЖ94М. При приготовлении огнеупорной и теплоизоляционной смеси использовали жидкий компонент — 0,6/-ную водную эмульсию ГКЖ-94М в количестве 95, при приготовлении теплоизоляционной смеси компоненты вводили в количестве. с частотой и амплитудой по примеру 2. Результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из данных таблицы прочность иэделий по предложенному способу по сравнению с известным в 1,44-1,46 раза вы ше. Формула изобретения Способ изготовления огнеупорных изделий, включающий измельчение огнеупорного компонента для теплоизоляционного и огнеупорного слоя и приготовление теплоизоляционной смеси при перемешивании огнеупорного и жидкого компонентов с последовательным пофракционным введением полистирола в процессе вибрации с изменяющейся частотой и амплитудой колет баний, а затем огнеупорной смеси при перемешивании огнеупорного и жидкого компонентов, послойное размещение смеси в замкнутой перфорированной форме, на10 1779620 Составитель В.Соков Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Л иси на Редактор И.Савина Заказ 4413 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 грев токами промышленной частоты, сушку иобжиг,отличающийся тем,что,с целью повышения прочности, на огнеупорный компонент при его измельчении воздействуют струями жидкого компонента в количестве 3-47; от его общей массы в виде 48 — 52 -ной водной эмульсии ГКЖ-94М, подаваемой под давлением 0,15-0,2 МПа, а перемешивание компонентов при приготовлении смесей производят с оставшейся vac5 тью жидкого компонента в виде 0,2 — 0,5 водной эмульсии ГКЖ-94М, 
