Способ изготовления электроплавленого бакорового огнеупора

 

(ii) 948970

Союз Советскик

Социалистические

Республик .

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{6! ) Дополнительное к авт. свил-ву

{22) Заявлено 10.09.80 (21) 2980823/29-33 с присоединением заявки №

{23)Приоритет

Опубликовано 07.08.82. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 09.08.82 (51)М. Кл.

С 04 В 35/10

Веударстеаивй квинтет

666Р дв делам нзееретеннл н открытий (53) УДК666. . 97(088.8) %.

В. А. Соксятов, П. Т. Рьтбалхин, О. Н. Попов, тс. Д. Иванов, Б. Н. Рудаков и В. И. Буренин

1 (22) Автори изобретения

Государственный научно-исследовательский институт стекла и .Шербинский завод электроплавленых огнеупоров.

7 I ) Заявители

1 (6 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПЛАВЛЕНОГО

БАКОРОВОГО ОГНЕУПОРА

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может бьггь использовано для изготовления огнеупорного материала, применяемого для футеровки стекловаренных печей.

Известен способ изготовления электрсттлавленого бакорового огнеупора путем приготовления шихты, ее плавления в электродуговой нечи и заливки расплава в литейные формы с посиедуюшим отжигом ощивки. Для повышения температуры иаплавления стекловидной фазы из баддел жто-корундовых огнеупоров исполь» зуют шихту, содержаитую циркоиовый концентрат» двуокись цирк жияэ глинозем 15 кварцевый песок, соду, мел, борный ангидтвтд, полирит $1) .

Однако огнеупоры типа бакор 33, полученные электрсацтавкой тцихты из указанных материалов, характеризуются низ- 2о кой температурой выделения стеклоитдной фазы, равной 1050-1360 С тр а отсутствия в шихте компонаттов, способствутоших угттеродосояержа шах

2 примесей. Это является препятствием для использования таких огнеупоров для варки высококачественных стекол (оптических, электровакуумных и др.) .

Целью изобретения является повышение температуры выделения стекловидной фазы из огнеупоров.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления электроплавленого бакорового огнеупора, включакицему приготовление шихты, ее плавление в электродуговой печи, заливку расплава в литейные формы и отжиг: cmливки, в шихту вводят нитрат аммония в количестве 0,2-0,5 вес. %. В шихту для плавлении цирконийсодержаптий и кремнеземсодержапа:й компоненты вводят в виде пирконового концентрата.

Кроме того, шихту готовят на основе остеклованных отходов бакоровых огнеупоров после службы в стекловаренных печах.

Дотюлнительное введение в состав предлагаемой шихты нитрата аммония

3 94 способствует созданию окислительных условий при плавлении за счет выделепж кислорода при разложещщ нитрата аммония по реакции

NH4NOÚ= М +2.И O+ 1)2.0а.. Выделяющийся кислород, взаимодействуя с углеродсодержащимн примесями в расплаве, образует газообразные оксида углерода и способствует их удалению

Из pBCIUIBBB.

Введение в состав шихты нитрата аммония позволяет получить огнеупорные материалы, содержащие 0,01-0,02% С н характеризуккциеся температурой начала выделения стекловидной фазы из агнеупора, равной 1470-1490 С.

По экспериментальным данным количество вводимого в состав шихты нитрата аммония должно находиться в пределах 0,2-0,5 вес. %. Меньшее количество вводимого в шнхту нитрата аммония не обеспечивает требуемого повышении температуры .начала выделения стекловидной фазы (1470-1490 С). При введении в состав шихты нитрата аммония в ксаичестве свыше 0,5% получаемый электроппавленый огнеупорный матепиал характеризуется повышенной порнстостью (csbaae 3% rro сравнению с 1-2% у огнеупоров, сплавленных из шихты; не содержащей нитрат аммония), что снижает его коррозионную стойкость.

Применение в составе шихты остеклованных отходов бакоровых огнеупоров в виде зернистого материала фракции

0,5-5,0 мм значительно удешевляет производство огнеупоров, так как во-первых, позволяет полностью исключить из производства сырьевые материалы: наиболее дефицитный компонент - цирконовый концентрат н карбонат натрия, а также

8970 4 значительно снизить расход глннозема1 во-вторых, способствует интенсификад и процесса плавки, так как предлагаемая шихта содержит 80-95% зернистого материала фракции 0,5-5,0 мм, характе ризукяцегося меньшей продолжительностью плавления по сравнению с порошкообразной шихтой по прототипу, содержащей

70-85% материала фракции менее 0,08мм, щ ускорению процесса плавления способсчъвует также то, что щелочные компоненты шихты вводятся в ниде стекла, находящегося на поверхности бакоровых огнеупоров; в-третях, снижает потери сырьевых материалов на счет пылеуноса при транспортировке, приготовлении шнхты н плавке, так как предлагаемая шихта содержит 80-95% зернистого материала фракции 0,5-5,0 мм по сравнению с порашкообразной шихтой по прототипу, содержащей 70-85% матераила фракций менее 0,08 мм.

Остеклованные отходы бакоровых огнеупоров образуются на стекольных заводах при холодных ремонтах после разборки стекловаренных печея и представляют собой куски бадделеито-корундового огнеупора, содержащего на поверхности механический неотделимый реакционный слой стекла толщиной 3-5 мм. Хнмичес30 кий состав измельченных остеклованных оисодов следукяций, вес. %:

Ъ.О 30,О-40,0

$10n 15 0-18,0

Na 0 1,6»2,0

Fe O> 0,2

Т10 0,2

Са0 М О+К О» 0,6 ЮЪ остальное. цг В табл. 1 приведены конкретные соо тавы шихгы, используемые при получении бакоровых огнеупоров.

Таблица1

2

5

7

44,2

48,3

52,0

53,0

49,2

45,7

3,8

1,0

4,7

11,6

120

1,0

5,8

6,0

8,0

3.0

0,2

0,3

0,5

0,2

0,2

0,3

0,4

О 5

95,0

93,0

89,0

80,0

84,5

5 948070 6

Для приготовления шихты приведен-, Степень создания окислительиых устах в табл. 1 составов, исходные ком- лоннй плавпения шихты оценивают по поненты цирконовый концентрат, глино- температуре начала выделения стеклоэемд двуокись цирконияр Kap6GHBT НаТ ждной фазы иэ огнеупоров, которую апр я, нитрат аммония и остеклованные ределяют с помощью микроскопа МНО-2 отходы бакоровых огнеупоров фракций Иейсс" при нагревании образцов размером

0,5-5,0 мм отвешивают на технических 4х4х4 мм до 1500 С по методике весах и загружают в смеситель. Время СТП 38-14-79, ГИС. перемешИвания компонентов дпя получеяия шюсгы требуемой однородности со- 10 Данные определений (средние значеставляет 15 мин. ння для 3 образцов) приведены в табл. 2.

Полученную шихту плавят в трехфаз- В этой же таблице для сравнения прив, ной электродуговой печи в .дуговом ре- дена температура начала выделения стекжиме при напряжении на электродах ловидной фазы иэ огнеупора бакор 33, 160-195 В и сапе тока 1,5-3,0 кА. 15 полученного известным способом, щж

Расплав заливают в песчаные формы, содержанж в нем, вес. %: цирконовый установленные в термоящнке с днатоми- концентрат 41,43; глинозем 51,11; товой засыпкой. Длительность отжига двуокись цнркония 5,36; карбонат натрия отливок в термояшике составляет 2-3 сут. . 2,1.

Та блица 2

Температура начала выделения стекловидной фазы, OC

1470 1490 1475 1470 1480 1485 1485 1480 1305

Источники информации, щаи ятые во внимание при экспертизе

1. Галдина H. М. и Черника Л. Л.

Электроппавленые огнеупоры для стек) жварежпах печей. М., Стройиздат, 1975, с. 39-40, 50-57.

ВНИИПИ Заказ 5693/5 Тираж 641 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Pe3ym òaò испытаний показывают, 35 что прн температуре начала выделения стекловидной фазы огнеупорный матернап из шихты предлагаемого состава превосходит огнеупорный материал из шихты известного состава на 160-17дС. щ

Экономическая эффективность от иопользования: изобретения определяется как улучшением качества бакоровых огнеупоров, напученных прн окислительных условиях плавления шихты, так и знажтелыым снижением затрат на ее праиэводствое

Формула изобретения

1. Способ изготовления электроплавленого бакорового огнеупора путем приготовления шихты, ее плавления в элекчродуговой печи и заливки расплщ.а в литейные формы с последующим отжигом отливки, о т л и ч а ю ш и и с я тем, чго, с цепью повышения температуры выделения стекловидной фазы нз огнеупора, в шихту вводят нитрат аммония в количестве 0,2-0,5 вес. %.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юm и и с s т еeмw, что шихту готовят на основе остекловыпых отходов бакоровых огнеупоров поспе службы в стекловаренных печах.