Огнеупорная масса

 

OП ИСАНИЕ 730661

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмн

Соцмалмстмческмк

Республик

-O (6I ) jI,0ïîëíèòåëüíîå н dRT. сеид-ву

2 (22) Заявлено 06.01.78 (2l)2591073/29-33 (51) М, Кл. с присоединением заявки.%—

С 04 В 35/10

С 04 В 35/00

Гасударственный комитет (23) Приоритет— во далем изобретений н открытий

Опубликовано 30.04,80. Бюллетень .% 16

Дата опубликования описания 05.05 80 (53) УД1(666. . 762 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Е. Ревзин, С. Г. Сенников, Л. В. Волкова и В. И. Верещагин (7l) Заявитель (54 ) ОГН ЕУПОРНА Я MA CCA

Изобретение относится к составу высокоглиноземистых огнеупорных масс на шпинельной связке и может быть использовано в металлургии в качестве футеровки печей и изготовления тиглей для плавки металлов.

Огнеупорные материалы, содержащие хромомагнезиальную шпинель, имеют широкое распространение в металлургии благодаря своим высоким эксплуатационным свойствам. Введение хромсодержащего компонента в огнеупорный материал может осуществляться как в виде соединений Cr (П), так и в виде со динений Cr (VI ). Использование соединений Сг (@ ) является более перспективным, так как позволяет упростить процесс изготовления огнеупорного изделия и повысить его качество.

Использование соединений шестивалентного хрома в качестве связки позволяет получать огнеупорные изделия с высокой прочностью до 1800 кг/см и термостойкостью 20-50 теплосмен

800 С,- вода. о

Недостатками указанных материалов являются значительная величина открытой пористости (до 20%) и высокая

5 температура обжига (1) .

Известно введение в связку наряду с соединениями хрома соединений бора, что повышает термостойкость изделий и позволяет избежать ик разупрочнения при 0

0 обжиге в интервале 600-900 С, а также повышает скорость шпинелеобразэвания 2). г

Наиболее близким техническим решением к данному является огнеупорна масса, содержащая, вес. %: корунд 8299, окись магния 0,4-10, соединения хрома 0,5-5 и соединения бора 0,1-3 в пересчете на В Оз (3).

Недостатками известной корундовошпинельной массы является высокая темQ пература обжига 1700 С, значительная величина открытой пористости, составпякппая 16,5-21%, невысокая механи730661

30 ческая прочность изделий (предел прочности на сжатие составляет всего 700. 1000 кгс cM ), a также пониженная

2 температура начала деформации под нагрузкой. 5

Последнее связано с наличием в составе массы соединений бора, образующих стеклофазу с низкой температурой начала размягчения, что приводит к снижению температуры деформации Dríåóïîo ров под нагрузкой íà 100-150 С по сравнению с .огнеупорами, не содержащими соединений бора.

Нель изобретения — снижение температуры обжига, пористости, повышение t5 прочности и температуры начала деформации изделий под нагрузкой.

Поставленная дель достигается тем, что в огнеупорной массе, включающей корунд или глинозем, окись магния и хими- 2о ческую связку, содержащую водорастворимое соединение хрома и добавку, связка содержит в качестве добавки 12««38 вес.% золя кремневой кислоты в пересчете на

BiO< при соотношении компонентов, вес. %: 5

Окись магния 4-10

Химическая связка 1 0-20

Корунд или глинозем Остальное

Йиапазон концентраций золя кремневой кислоты выбирают, исходя из следующих соображений, При содержании О в связке менее 12 вес. % для достижения указанного значения отКрытой лорис- 35 тости необходимо повышение температуо

f ры обжига до 1650 С, а при содержании О в связке более 38 вес. % температура деформации изделий под нагрузкой 2 кг снижается до 1680-1700 С. 40

Массу готовят смешением сухих компонентов с последующим добавлением комплексной связки при тщательном перемешивании. Концентрацич О> в золе кремневой кислоты 5-30Уо, Более раэ- 4> бавленный золь нетехнологичен, а концентрированные растворы золя кремневой кислоты неустойчивы и склонны к гелеобразованию, поэтому могут испол зоваться лишь в течение нескольких Я) часов после их приготовления.

Хромсодержащий компонент может быть введен в состав массы как в виде сухого водорастворимого соединения, переходящего в раствор при увлажнении сухой смеси золем кремневой кислоты, так и в виде раствора в воде или золя.

При необходимости влажность массы перед изготовлением иэделий коррек тируют добавляя воду или подсушивая по требуемого уровня.

Массы предложенного состава используют для формирования изделий прессованием (влажность 3»5%), в качестве набивной MBcchl (влажность 7-10%) либо в виде огнеупорного бетона (влажность 12-16%), Отформованные иэделия сушат при 90-120 С и обжигают при 1450+50 С, поднимая температуру со скоростью 120-150 град/час.

Пример 1. Смесь состава, вес. %: корунд 87, окись магния 0,5, безводный хромат магния 12,5 увлажняют 12,1%-ным раствором золя кремневой кислоты иэ расчета 100 r раствора на 1 кг сухой смеси и тщательно перемешиваютт.

В пересчете на сухие компоненты смесь имеет следующий состав, вес. %, Корунд 86

Окись магния в виде Mg0+

+ МЯ С "+4

Хромовый ангидPHg 8,8 двуокись кремния 1,2

Массу после перемешивания подсушивают до влажности 3-5%, прессуют изделия под давлением 800 кгс/см и обжиZ гают, поднимая температуру со скоростью

150 град/час до 1500 С.

Свойства изделий приведены в таблице, Пример 2 К смеси состава вес. %: глинозем Г=ОО 75,7, тонкомолотый обожженный магнезит 10,8, технический хромовый ангидрид 12,5 добавляют 27%-ный золь кремневой кислоты в количестве 300 г раствора золя на

1 кг сухой массы.

Состав смеси в пересчете на сухие компоненты, вес. %:

Глинозем 70

Окись магния- 10

Хромовый ангидрид 12>5 двуокись кремния 7,5

Пример 3. К смеси 960 г молотого глинозема Г«ОО и 60 г окиси магния приливают 200 г 18%-ного раствора золя кремневой кислоты, в котором перед смешиванием растворяют

144 г хромового ангидрида. В пересче те на сухие компоненты смесь имеет следующий состав, вес. %:

730661 6

3-5% и прессуют изделия под давлением

1000 кг/см .

Огпрессоввнные изделия обжигают при 1450 С.

Свойства иэделий приведены в таблице, Предлагаемые

Прессование, Р= ЗООкгс /см 1 500

1 300-1 500 9- 1 1

2 Заливка 1400 1100-1400 10-12 45-50 1720-1760

Прессоввнне, P=1000 кгс/см 14 50

1800-2 1 00 8-9 52-56 1 750-1 780

Извес1 ные

Заливка с виброуплотнением

1700 700-900 l9. 5-21, О более 50

2 Прессов ание, и

Р 500кгс/см 170Q более 1000 16,5-19,2

Как видно из таблипы, дополнительное введение золя кремневой кислоты к связке позволяет почти в 2 раза снизить пористость иэделий при сохранении - 45 их термостойкости, а также снизить температуру обжига с 1780 С до 14001500 С и повысить прочность и температуру начала деформации под нагрузкой, улучшает эксплуатационные характеристи50 ки иэделий иэ предложенных масс.

Формула иэобр ет ения

Огнеупорная масса, включающая ко= рунд или глинозем, окись магния и химическую связку, содержащую водораст- 59 вороные соединения хрома и добавку, о т л и ч в ю щ а я с я тем, что, с целью снижения температуры обжига, пористости, повышения прочности и температуры начала деформации под нагрузкой химическая связка в качестве добавки сдержит 12-38 вес. % золя кремневой кислоты в пересчете нв б Од при сле,ующем соотношении компонентов, вес. %.

Окись магния 4-10

Химическая связка 10-20

Корунд нли глинозем Остальное

Глинозем 80

Окись магния 5

Хромовый ангидрид 12двуокись кремния 3

Смесь тщательно перемешивают в смесителе, подсушивают до влажности

По литера турным данным на 100150 С ниже, чем для огн упоров беэ добавки

BRO3

730661

Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 565021, кл. С 04 В 35/10, 1974.

2. Дегтярева Э. B., Хейнарский И. С.

Магниэиальнэ-силикатные и шпинельные огнеупоры. М., Металлургия, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

5 М 503835, кл. C 04 В 35/10, 1975.

Составитель Г. Фомина

Редактор Т. Портнаи Техред Ж.Кастеневнч Корректор M. Нигула

:-Ьказ 1448/6 Тираж 671 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная> 4