Огнеупорная набивная масса

 

Союз Советсиик

Соцналистическых

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБВЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п>.903356 (51) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 05.05.80 (213 2921011/29 — 33 с присоедииениеат заявки М (28) Приоритет (ЬВ}М. Кл.

С 04 В 35/14

Гооударстеаииый комитет

СССР

Опубликовано 07.02.82 Бюллетень М 5 яо делам изобретений и открытий (53 ) УД В(666.97 (088.8) Дата опубликования описания 07.02.82. (72) Автор изобретения

А. И. Снегирев

Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (71) Заявитель (54) ОГНЕУПОРНАЯ НАБИВНАЯ МАССА компонентов, 15 4 — 15,8

1,9 — 2,0

1,9-3,9

Остальное

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления, набивной футеровки, а также штучных огнеупорных изделий тепловых агрегатов, например индукционных печей для плавки цветных и черных металлов. известна огнеупорная набивная масса аналогичного назначения, в состав которой входят, мас.%: кварцит (оксиды кремния, алюминия) 69 — 91, оксид ванадия (спекающая добавка) 2 — 6 и оксид хрома 7 — 25 (1), Недостатком известной массы является ее невысокая термостойкость, что не обеспечивает необходимого срока службы 4 — 5 мес периодически действующих печей в процессе технологических операций (плавление, слив). При изменениях температуры в футеровке образуются трещины, по которым металл проникает на индуктор, и печь выходит из строя.

Цель изобретения — повышение термостой-. кости.

Это достигается введением в массу, содержащую кварцит, оксид хрома и оксид ванадия, минеральных волокон на основе SiO> и MgO при следующем соотношении ,мас.%:

Оксид хрома

Оксид ванадия

Минеральное волокно

Кварцит

Добавка минеральных волокон оксидов кремния и магния в количестве 1,9 — 3,9%

10 способствует сцеплению отдельных фрагментов футеровки, локализует образующиеся микротрещины в процессе разогрева, а во время службы футеровки образует прочный форстеритовый каркас, который повышает термостойкость массы. При повышении содер1j жанни волокон более 3,9% в огнеупорной массе снижается предел прочности при сжатии и возрастает пористость вследствие затруднения спекания, так как образующаяся форсте20 ритовая связка имеет огнеупорность 1890 С. кроме того, затрудняется изготовление футеровки вследствие повышения ее упрогости.

При снижении содержания минерального волокна менее 19% термостайкость изделий

903356 из предлагаемой массы уменьшается и составляет 14 — 16 теплосмен (850 С вЂ” воздух).

Разрыхлению футербвки и коррозийному износу зерен оксида кремния препятствуют оксиды хрома, которые, кроме этого, являются стойкими в расплавах цветных металлов.

При разогреве футеровки из предложенной огнеупорной массы происходит жидкостное спекание ее комно ентов, В начальной стадии процесса спекания футеровки при температуре 10 до 800 С расплавляется спекающая добавка, заполняющая поры между зернами кристаллической фазы, При этом между жидкой и кристаллической фазой химического взаимодействия не происходит. Наблюдается частичное растворение зерен оксида кремния. 06разующийся расплав обладает малой вязкостью и хорошей кристаллизационной способностью.

Процесс спекаиия в последующей фазе идет медленной перекристаллизацией кремнезема с образованием его стабильной модификации тридимита, так как спекающая. добавка не является минерализатором, разрыхления футеровки не происходит. Таким образом, происходит рост всех участков футеровки даже при наличии температурного градиента в ней.

Минеральные волокна остаются прочными до температуры 420 С, что способствует снижению растрескивания футеровки в процессе разогрева и службы. Повышение температу. ры до 800-820 С сопровождается переходом минерального волокна в форстерит. Тридимитовый сросток и форстеритовая связка существенно улучшают физико-керамические свойства материала, образуя прочный каркас.

Малое количество кристобалита и примерно равные коэффициенты термического расширени я минералогических составляющих огнеупора определяют повышение термической стойкости. Таким образом, высокие физикохимические и термомеханические свойства предлагаемой огнеупорной массы повышают

4 срок службы футеровки индукционных печей периодического действия.

Пример. Для изготовления материала используют кристаллический кварцит в виде порошка следующего зернового состава, вес.%:

Фракции, мм

1,0-2,0

0,088 — 1,0

0,088

Тонкомолотый оксид хрома, спекающую добавку и смесь прокаленного минерального волокна на основе оксидов кремния и магния (асбест) с кварцитом, полученную совместным помолом в вибромельнице, перемешивают до получения однородной массы.

Затем в смесь для получения образцов вводят клеящую добавку — водный раствор сульфитноспиртовой барды, перемешивают

6 мин, и из полученной массы прессуют образны при давлении прессования 80 МПа, которые сушат с выдержкой 4 — х ч при 120 С, а затем нагревают до 1350 С со скоростью

10 С/мин и выдерживают при этой температуре 2 ч.

Конкретные составы предлагемой массы и свойства образцов, полученных из нее, приведены в таблице.

Как видно иэ приведенных данных, образцы, изготовленные из предложенной огнеупорной массы, имеют в 2 — 3 раза выше термостойкость, чем известные и на 100 — 180 С выше температуру начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа.

Добавка минерального волокна позволяет применять огнеупорные. массы с большим содержанием тонкомолотой составляющей для получения более плотных футеровок при набивке сухих масс, при этом происходит лучшее обезвоздушивание массы, повышается степень ее укладки.

00 с4

СЧ

С 4

С4

С 4

00 о и

О

)х о

Ф

<) %

k(.о

)х о

5 и

3 о 0 д.ю

Ol 00

E» _#_

° О И е3 I О б а

М д. х, °

О 2 и

Ы ао

И

Oo

Х

CJ

Ю у. ° о

О х о о а с (Ф

cf о

О х

I

1

I о

ЮЧ

90335б

6 3

СЧ Vl М 3 ч Я сч с ь сч О ОО l» Ф

< 4 М СЧ о о о ф

О О О е-ч Я Ф о a„o ) ее зФ

00 Cl агъ 4A м м

903356

Оксид хрома

Оксид ванадия

Минеральное волокно

Кварцит

15,4 — 15,8

1,9-2,0

1,9 — 3,9

Остальное

Составитель Л. Булгакова

Техред М.Рейвес

Корректор С. Щомак

Редактор Л. Недолуженко

Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 26/5

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

Формула изобретения

Огнеупорная набивная масса для футеровки тепловых агрегатов, включающая кварцит, оксид хрома, оксид ванадия, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения 5 термостойкости, она дополнительно содержит минеральное волокно на основе Si0 и MgO при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке

Я 2529125, кл. С 04 В 35/14, 1978.