Способ изготовления огнеупорнойфурмы

 

О П И С А Н И Е <>852832

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЩЕТЕ,ЛЬСТВ,У

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт..свид-ву— (22) Заявлено 23.07.79 (21) 2801252/29-33 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (51) М.Кл. С:04:В 35 04

Государственный комитет

СС.CP

IN делам изобретений (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29 (53) УДК 666,97 (088 8) и открытий (45) Дата опубликования описания 15.09.81 (72) .-Авторы еиабретеесия Л. -В.,Узберг, Т. С. Игнатова, К. В.:Симонов, И. А. Фрол в, Ф, А. Назарова, М. И. Соколов зт В. И. Панин (71.) Заявитель Восточный .научно-.исследовательский и проектный инсТитут огнеупорной промышленности и ордена Ленина комбинат

«Магнезит» (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНОЙ ФУРМЫ

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления газопроницаемых фурм, предназначенных для подачи газов в жидкие металлы в процессах внепечного рафинирования сталей.

Известен способ изготовления двухслойной фурмы из бетона на основе корунда и высокоглиноземистого цемента (}).

Пористый бетон для внутреннего слоя, 10 содержащий 74,5% корунда фракции 2—

0,5 мм и 13;5% тонкодисперсного высокоглиноземистого цемента, затворяется 12% воды. Герметичный бетон для наружного слоя, содержащий 15% корунда фракции 15

1 — 0,5 мм, 53% корунда в зернах мельче

0,5 мм и 20% высокоглиноземистого цемента, затворяется 12% воды.

Недостатком этой фурмы является, вопервых, -наличие подачи воды для предотвращения регидратации и .разупрочнения бетона в процессе службы элемента, что может вызвать аварийные ситуации при контакте. паров воды с расплавом металла; во-вторых, недостаточная химическая стойкость бетона к окислам . железа, присутствующим в рафинировочном раеплаве, вследствие образования легкоплав.:их соединений. 30

Наиболее близким к изобретению решением является способ изготовления пористых фурм в виде усеченного конуса, предназначенных для продувки жидкого металла газами в сталеразливных ковшах, которые готовят из огнеупорного материала, например периклаза, монофракционного состава путем подготовки массы, прессования и обжига (2).

Недостатком таких фурм однородной структуры является высокая проницаемость газа через боковую поверхность фурм, что,снижает эффективность продувки и увеличивает утечку газа через кладку ковша.

Цель изобретения — повышение эффективности продувки..Это достигается изготовлением фурмы двухслойной на основе периклаза, для чего

-в пресс-форму засыпают массу для внутреннего высокопроницаемого слоя из плавленого периклаза, содержащего . = 95% окиси магния с зерновым составом фракции 2 — 0,5 мм 80 — 85%, фракции менее

0,5 .мм 15 — 20%, и массу для наружного малоцроницаемого слоя из плавленого периклаза,.содержащего .= 93% NgO и 1—

3% Fe 03 с зерновым составом фракции

2 — 0,5 мм 40 — 45%, фракции менее 0,5 мм

852837

Голержание MgO, 0

Кажушаяся плотность, z c.gç

Коэффициент газопроницаемости, нП.и

Фурма

Фтрмя лвухслойная внутренний слой наpужпый cлой

Фурма отнородной структуры

2,63

2,86

95,8

93,8

1430

2,67

855

96,0

55 — 60%, а затем осуществляют прессование.

Использование периклаза разной степени чистоты полифракционного состава для изготовления двухслойных фурм является одним из основных условий, обеспечивающих высокую стойкость фурм к воздействию агрессивных агентов из рафинируемого металлического расплава, в частности к окислам железа, так как периклаз при взаимодействии с ними не образует легкоплавкие соединения. Применение более чистого плавленого периклаза с содержанием

MgO ) 95% для выполнения внутреннего слоя фурмы необходимо для обеспечения достаточной высокотемпературной устойчивости пористого каркаса этого слоя фурмы, а указанный зерновой состав периклаза обусловливает высокую газопроницаемость фурмы. Использование другого сорта периклаза для выполнения наружного слоя фур мы позволяет создать малопроницаемую структуру слоя за счет лучшего спекания периклаза в присутствии спекающих окислов железа и плотной укладки зерен. Зерновой состав слоя подобран таким образом, чтобы избежать большой усадки слоя в обжиге и появления трещин на нем.

На чертеже представлена огнеупорная фурма для продувки металлов газами.

Двухслойные фурмы характеризуются более высокой газопроницаемостью, чем фурмы однородной структуры. В то же время наружный слой в них имеет малую проницаемость, что создает условия для эффективной, продувки газа в службе только через внутренний высокопроницаемый слой

:1 устраняет утечки газа через боковую поверхность фурмы. Преимущества двухслойных фурм перед фурмами однородной структуры были выявлены при их испытаниях в

100 т, сталеразл ивочных ковшах в процессах вакуумного рафинирования электротехнических сталей. Установлено, что двухслойные периклазовые -фурмы превосходят пе1иклазовые фурмы,однородной структуры как по износостойкости, так и по надежности продувки. Они имеют меньший износ цри вакуумной обработке 1 плавки

i -30 мл ), чем фурмы однородной струк,:уры (-55 мм), а в связи с этим увеличился и срок службы до 3 — 5 плавок (вместо

Она состоит из внутреннего высокогазопроницаемого слоя 1 и наружного малопроницаемого слоя 2. Фурма устанавливается в газоподводящий металлический стакан и через нее осуществляется подача газов в ковш с расплавленным металлом.

Пример. Массу для внутреннего слоя фурмы, включающую плавленый периклаз с содержанием MgO не менее 95% и зерновым составом фракции 2 — 0,5 мм

80 — 85%, фракции менее 0,5 мм 15 — 20% (в том числе менее 0,06 мм 10%), увлажняют раствором сульфитно-спиртовой бражки до влажности 1,9 — 2,1%. Массу для наружного слоя, включающую в себя плавленый периклаз с содержанием MgO не менее 93% и Ге О, 1 — 3% и зерновым составом фракции 2 — 0,5 мл 40 — 45%, фракции менее 0,5 мм 55 — 60% (в том числе менее 0,06 мм 30%), увлажняют раствором сульфитпо-спиртовой бражки до влажности 2,4 — 2,6%. Подготовленные массы засыпают в пресс-форму, в которой установлен цилиндрический шаблон. Затем шаблон извлекают и прессуют изделие под давлением 500 кгс/см . После подсушки на поддоне изделия обжигают при температуре

1750 — 1800 С. Свойства фурм в сравнении со свойствами периклазовых фурм однородной структуры приведены в таблице.

2-х плавок для фурм однородной структуры) .

Формула изобретения

Способ изготовления огнеупорной фурмы для продувки металла газами на основе периклаза путем подготовки массы, прессования и обжига, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности продувки, фурму изготавливают двухслойной, для чего в пресс-форму засыпают массу для внутреннего высокопроницаемого слоя из плавленого периклаза, содержащего ) 95% MgO с зерновым составом фракции 2 — 0,5 ям 80 — 85%, фракции менее

0,5 мм 15 — 20%, и массу для наружного малопроницаемого слоя из плавленого периклаза, содержащего ) 93% MgO и 1—

3% Fe>O с зерновым составом фракции

2 — 0,5 мм 40 — 45%, фракции менее 0,5 мм

55 — 60%, а затем осуществляют прессование.

852837

Составитель Л. Булгакова

Техред И. Т1енчко

Редактор Г. Прусова

Корректор С. Файн

Заказ 1089/932 Изд. № 521 Тираж 661 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Источники информации, принять1е во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3053525, кл. 266-34, опубли к. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 329216, кл. С 04 В 35/68, 1972 (прототип).