Способ получения электроплавленыхогнеупоров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ

Союз Севетскии

Социалнстическнх

Республик

«ii833869

Ф с

:=... 1„ф

\ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2205.79 (21) 2769181/29-33 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет(51)М. Кл 3

С 04 В 35/60

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 300581. Бюллетень Н9 20 (ЗЗ> ЮК 666.97 (088.8) Дата опубликования описания 300581

В.A Соколов, П.T.Рыбалкин, О.Н.Попов и С Д.Иванов--! .1

Государственный научно-исследовательский институт стекла и Щербинский завод электроплавле ных огнеупоров (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЛЕКТРОПЛАВЛЕННЫХ

ОГНЕУПОРОВ

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и мо кет быть использовано для изготовления электроплавленных. огнеупорных материалов на основе окислов Z<0, Ai 0, Сr 0

Si0< и др. для футеровки стекловаренных и металлургических печей.

Известен способ получения электроплавленных огнеупоров на основе минеральных окислов в электродуговой печи путем загрузки шихты, ее плавления открытой дугой, выдержки расплава в печи перед сливом при температурах, на 100-200 С превышающих температуру кристаллизации, и заливки расплава в линейные форьа (13 °

Недостатки этого способа . — значительная продолжительность процесса плавления и невысокое качество полу.чаемых иэделий.

Цель изобретения — ускорение процесса плавления и улучшение качества огнеупорных изделий.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения электроплавленных огнеупоров на основе минеральных окислов в электродуговой печи путем загрузки шихты, ее плавления открытой дугой, выдержки расплава в печи перед сливом и заливки его в литейные формы, поверхность расплава омывают газовоэдушной смесью со скоростью 1-20 м/с.

В качестве гаэовоздушной смеси используют смеси газов кислорода, азота с воздухом, инертных газов, а также сухой компрессорйый воздух. Омываемые поверхности расплава осуществляют путем продувки газовоздушной смеси с помощью форсунок, а также путем просасывания.над поверхностью расплава гаэовоэдушной смеси. Омывание поверхности расплава газовоздушной смесью

15 способствует протеканию реакций окисления между углеродосодержащими примесями (карбиды, оксикарбиды А I, Z, S i и др. ), углеродом и СО, растворенными в поверхностном слое расплава, а также

2О способствует полному окислению СО, находящемуся в газовой атмосфере под расплавом, до СО как за счет введения кислорода с гаэовоэдушной смесью, так и полному протеканию

25 указанн реакций за счет постоянного отвода продуктов реакций. Скорость омывания может быть постоянной на уровне средней величины или переменной от минимальной до максимальной в пределах указанного интервала на

833869 протяжении процесса плавки. При скорости газовоздушной смеси менее

1 м/с отвод газообразных продуктов реакции замедляется, что отрицательно отражается на качестве расплава огнеупора. Увеличение скорости гаэовоздушной смеси свыше 20 м/с не способству ет дальнейшему улучшению качества расплава и ведет к перерасходу газа.

Укаэанный режим плавления характеризуется минимальной степенью загрязнения расплавом углеродосодержащими примесями, а также способствует удалению примесей серы и фосфора путем их окисления до газообразных продуктов. Минимальная науглероженность расплава позволяет производить его заливку при высоких температурах, соответствующих его оптимальным литейным характеристикам, без образования трещин в изделиях. После расплавления загруженной порции шихты плавление прекращают и для улучшения литейных свойств расплава его перед сливом выдерживают в печи до достижения его температуры, на 40150 С превышающей темпеоатуру кристаллизации расплава огнеупора,после чего печь наклоняют и производят заливку расплава в литейные формы.

Пример 1. Получение огнеупорного материала бакар 33, содержащего, %: Z O q — 33; SiΠ— 14;

Na Π— 1,4 и A I Π— 51,6.

Шихту огнеуйора бахор 33 в количестве 3,5 т перед началом плавки в течение 10 мин загружают в электродуговую печь ОКБ 2130 с диаметром графитовых электродов 0,35 м при отношении загружаемой в печь массы шихты к суммарной площади поперечного сечения электродов, равном 12.

Компонентами шихты являются порошкообразные материалы: цирконовый концентрат, глинозем, двуокись циркония, углекислый натрий, а также кусковые оборотные материалы (литники и бракованные по геометрическим размерам изделия бакора 33). Количество кусковых оборотных материалов в шихте составляет 20%.

После загрузки шихты и подачи электрического напряжения на электроды, плавку проводят на дуговом режиме (длина дуги между электродом и расплавом 10-25 мм, напряжение на дуге 30-50 В).После расплавления шихты под электродами да появления расплава его поверхность принудительно смывают газовоздушной смесью (состав смеси, %: CO — 5;

О - 15; М вЂ” 80) со скоростью

10 м/с.

Дальнейшее плавление осуществляют в дуговом режиме при длине дуги 3550 мм и напряжении на дуге 60-95 В.

После расплавления загруженной порции .шихты плавку прекращали и расплав выдерживают в печи до достижения им температуры 1820 С. Затем осуществляют заливку patchnaaa в песчаные ли», тейные формы, установленные в термоящиках диатомитовой засыпкой. Общая продолжительность плавки, включая загрузку шихты и заливку расплавом питейных форм составляет 2 ч 40 мин.

Разбраковка изделий показывает, что все залитые брусья без трещин и сколов углов, в изломе белого и желтовата-белого цвета и имеют однородную мелкокристаллическую структуру. Температура начала выделения стеклофазы из бакора 33, полученного предложенным способом составляет 14301460 С.

Пример 2. Получение корундового огнеупора, содержащего, %:

A lg 0 - 94,0; NagO - 2,5, Z Og

2,0; 510 - 1,0 и  Π— 0,5.

Шихту корундового огнеупора в

20 количестве 600 кг перед началом плавки в течение 5 мин загружают в элект- родуговую печь типа ДС-0,5 с диамет- ром графитовых электродов 0,15 и при отношении загружаемой в печь массы шихты к суммарной площади поперечного сечения электродов, равном 10. Компонентами шихты являются порошкообразные материалы — глинозем, углекислый натрий, цирконовый концентрат, двуокись циркония и окись бора. После загрузки шихты и подачи электрического напряжения на электроды плавку проводят на дуговом режиме (длина дуги между электродом и расплавом

35 10-20 напряжение на дуге 30-40 В).

После расплавления шихты под электродами до появления расплава, его поверхность принудительно смывают газовоздушной смесью (состав смеси,%:

СО - 15, М - 10; Π— 75) со ско40 ростью 15 м/с.

Дальнейшее плавление осуществляют в дуговом режиме при длине дуги 3540 мм и напряжения на дуге 45-60 В, После расплавления загруженной порцйи

45 шихты плавку прекращают и расплав выдерживают в печи до достижения им температуры 2000 С. Затем осуществляют заливку расплава в графитовые формы, установленные в термоящиках

gp диатомитовой засыпкой. Общая продолжительность плавки, включая загрузку шихты и заливку расплавом литейных форм составляет 45 мин.

Разбраковка изделий показывает, что

90% заливных брусьев без трещин и сколов углов. Температура начала выделения стеклофазы из корундового огнеупора, полученного предлагаемым способом составляет 1450-1480 С.

Пример 3. Получение хромалю40 моцирконоваго огнеупорного материала, содержащего, %: Cr>0> — 30„Z<0< .20; Si0g - 10; Aig09 - 38; В О, 0,5; ZnO -0,5 и Из O

Шихту хромалюмоцирконового огне65 упора в количестве 400 кг перед

833869

Формула изобретения

Составитель Л. Булгакова

Редактор Е. Спиридонова Техред A. Вабинец Корректор М.Коста

Заказ 3927/35 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 началом плавки в течение 5 мин загружают в электродуговую печь ДС-0,5 с диаметром графитовых электродов

0,15 м при отношении загружаемой в печь массы шихты к суммарной -площади поперечного сечения электродов, рав! ном 7. Компонентами шихты являются порошкообразные материалы - окись хрома, глинозем, цирконовый концентрат, углекислый натрий, окись бора и, окись цинка. После загрузки шихты и подачи электрического напряжения на электроды плавку проводят на дуговом режиме (длина дуги между электродом, и расплавом 10-20 мм, напряжение на дуге 30-40 В). После расплавления шихты под электродами до появления расплава его поверхность принудительно смывают газовоздушной смесью (состав смеси, %: СОд — 5; Og - 45; и

50) со скоростью 3 м/с. Дальнейшее плавление осуществляют в дуговом режиме при длине дуги 35-40 м и нап ряжении на дуге 40-50 В. Песле расплавления загруженной порции шихты плавку прекращают и расплав выдерживают в печи до достижения им температуры 2050 С. Затем осуществляют заливку расплава в графитовые формы, установленные в термоящиках с диатомитовой засыпкой. Общая продолжительность плавки, включающая загруэку шихты и заливку раоплавом литейных форм составляет 1 ч 20 мнн. Разбраковка изделий показывает, что все залитые брусья без трещин и сколов углов.

Реализация в промышленности пред5 лагаемого способа получения электроплавленных огнеупорных материалов позволяет получить значительный эко« номический эффект за счет ускорения процесса плавления и улучшения качества огнеупорных материалЬв.

Способ получения электроплавленных

15 огнеупоров на основе минеральных окислов в электродуговой печи путем загрузки шихты, ее плавления открытой дугой, выдержки расплава в печи перед сливом и заливки расплава в

2О литейные формы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ускорения процесса плавления и улучшения качества иэделий, поверхность расплава омывают газовоздушной смесью со

cKoPocTbI0 1-20 м/с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Литваковский A.A ° Плавленные литые огнеупоры. Госстройиздат, 1959, с. 267 и 258.