Огнеупорная масса

 

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, содержащая смесь синтетического хромита магния с оксидом магния 95-99,5 мае. % и спекающую добавку диоксида циркония и/или диоксида титана 0,5-5 мае. %, отличающаяс я тем, что, с целью повьшения механической прочности в интервале температур 900-1200°С, смесь имеет состав , мае. %: Синтетический хромит магния85-90 , Оксид магния10-15 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛЙК ю

3f5O С 04 В 35

e1 >,- l; 4 C . Ô Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

85-90

10-15 магния

Оксид магния

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3436383/29-33 (22) 06.05.82 (46) 15.04.84. Бюл. Ф 14 (72) В.П.Семянников, Ю.И.Савченко, .В.А.Перепелицын, И.Д.Кащеев, В.А.Рябин и Н.Ф.Селиверстов (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промьппленности (531 666.97(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 771064, кл. С 04 В 35/04, 1978.

2. Патент Австрии В 318465, кл. С 04 В 35/04, опублик. 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

У 872512, кл. С 04 В 35/04, 1979 (прототип).

„„SU„„ 1 А (54) (57) ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, содержащая смесь синтетического хромита магния с оксидом магния 95-99,5 мас. % и спекающую добавку диоксида циркония и/или диоксида титана

0,5-5 мас. %, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что. с целью повьппения механической прочности в интервале температур 900-1200 С, смесь имеет состав, мас. %:

Синтетический хромит

Изобретение относится к огнеупорной промьппленности и может быть использовано для производства высококачественных высокохромистых хромшпинельнопериклазовых изделий, применяемых в наиболее изнашиваемых элементах футеровок плавильных агрегатов черной и цветной металлургии, например, для футеровки сталевыпускного отверстия конвертеров, в уста- 10 новках по вакуумированию стали и т.п.

Известна огнеупорная масса для изготовления основных огнеупорных изделий, включающая 40-90 вес. f5 спеченного магнезита, 5-30 вес. 7 синтетического хроиита магния и

5-30 вес. % оксида магния (1) .

Однако изделия на основе известной массы имеют недостаточную меха- 20 ническую прочность при температурах до 1200 С и низкую шлакоустойчивость к конвертерным шлакам. Это объясняется неудовлетворительной спекаемостью синтетического хромита магния, а также содержанием примесей в магнезите, таких как кремнезем, оксиды кальция и железа, образующие легкоплавкие соединения и способствующие интенсивной коррозии огнеупоров шлаковым расплавом.

Известна огнеупорная масса, содержащая 95,00-99,05 вес. 7 композиции из синтетического хромита магния с оксидом магния и 0,05-5,0 вес. 7 спекающей добавки в виде оксида каль35 ция и/или оксида стронция (2) .

Иэделия из этой массы обладают повышенной высокотемпературной прочностью и высокой плотностью, но так40 же имеют пониженную механическую прочность в интервале температур

900-1200 С и низкую устойчивость к конвертерным шлакам.

Вводимые добавки (СаО, $гО или их

45 соединения) засоряют фактически чистое исходное сырье. Так, хромит магния, взаимодействуя с Са0 в температурном интервале 900-1200 С по реакции

3MgCrZ0<+9 СаО+30 - 9СаО 4CrO>

Cr20>+3Mg0

Однако этот материал также характеризуется невысокой механическоь прочностью в интервале температур

900-1?00 С.

Цель изобретения — повышение механической прочности в интервале температур 900-1200 С.

Поставленная цель достигается тем, что в огнеупорной массе, содержащей . смесь синтетического хромита магния с оксидом магния 95-99,5 мас. 7 и спекающую добавку диоксида циркония и/или диоксида титана 0 5-5 мас. 7., смесь имеет состав, мас. 7:

Синтетический хромит

85-90

10-15 магния

Оксид магния

Выбор соотношения компонентов в смеси обусловлен тем, что при увеличении содержания оксида магния в смеси свыше 15% происходит снижение высокотемпературной прочности из-эа повьппения скорости высокотемпературного крипа изделий. При снижении содержания оксида магния менее 107 ухудшается спекание хромита магния, увеличивается открытая пористость и микротрещиноватость структуры, что вызывает также уменьшение прочности как при высоких температурах, так и в нормальных условиях и повьппение шлакораэъедания.

В табл. 1 представлен состав предлагаемой огнеупорной массы.

9б1 з образует легкоплавкий оксихромит кальция, который снижает механическую прочность в указанном температурном интервале и шлакоустойчивость огнеупорных изделий. Аналогично ведет себя и SrO. Кроме того, вводимые добавки в виде СаО и Sr0 нетехнологичны, так как интенсивно взаимодействуют с влагой.

Наиболее близким к изобретению является периклазохромитовый синтезированный материал, содержащий синтетический хромит магния (Cr203

30-757) 1 — 15 вес. 7., Zr02 0,2-87 и MgO остальное Pg

Таблица 1085961

Смесь синтетического хромита магния

98,0 98,0 98,0 98,0 98,0 98,0 98,0 98,0 с оксидом

Диоксид циркония

2,0 2,0 2,0 — — — 1,0 1,0

Диоксид титана

Продолже ние табл . 1

Смесь синтетического хромита магния

99,5 95,0 99,5 95,0 99,5 95,0 с оксидом

Диоксид циркония

0,5 5,0 0,25 2,5

Диоксид титана

0,5 5,0 — . — 0,25 2,5

Синтетический хромит магния (Ct О, Х)

Плавленый оксид магния

Диоксид циркония

Изделия из испытуемых масс готовят по традиционной клинкерной технологии с использованием известных технологических приемов и оборудования. Зернистые фракции в заданных процентных соотношениях засыпают в лабораторные бегуны, увлажняют. водным раствором с.с.б. плотностью

1,25 г/см до влажности 37. и перемеОгнеупорная масса-прототип имеет

2,0 2,0 2,0 1,0 1,0

Ъ следующий состав, вес./,по примерам .

15 16 17

5, 0(30) 5,0(50) 5,0(75) 91,0 91,0 91,0

4,0 4,0 4,0 шивают в течение 2 мин. Из готовых масс прессуют цилиндрические образцы под давлением 200 MIla. Обжиг изделий осуществляют в туннельной печи при 1800-30 С с выдержкой при макси55 мальной температуре в течение 4 ч.

Свойства изделий после обжига в зависимости от состава массы приведены в табл. 2.

1085961

Таблица 2 едел Коэффициочнос- ент шлакоОткрытая пористость, 7. разъедания,7 и при атии интерле

02000 С, а

i1,2

10,9

11,5

88:12

10,95

90:10

11,0

175,3

88:12

85:15

88:12

11,5

21,5-21,8 6,8

11,8

" 9, 5-1 9, О 7, -

88: 12

90: 10

85: 15

88: 12

20,0-20„5 7,1

194,7

123,0

170,5

7,1-7,5

16

8 7

11,8

8.,0-8,5

135,7

8,9 и вращают сс скоростью 200 об/мин в течение 15 мин. Затем вычисляют коэффициент разрушения изделий при определении шлакоустойчивости путем отношения объема разрушенной шлаком части иэделий к его исходному объему.

Основные физико-керамические показатели определяют в соответствии с существующими методиками отвечающими нормативным требованиям: механическую прочность по ГОСТ 4071-69, открытую пористость по ГОСТ 2409-80.

Коэффициент шлакоустойчивости определяют тигельным методом: иэделия помещают в металлургический шлак. имеющий температуру плавления 1300 С.

Как видно из таблицы, предложенное соотношение компонентов позволяет повысить предел прочности при сжа85:15

88: 12

Ф

90: 10

85: 15

182,3

189,0

191,7

177,5

180,0

189-6 i8;,6

128,9

187,2

131,0

204,0

16,8-17,3 7,3

22,0-22,5 6,8

21,7-22,3 6,7

16,3-16,9 7,5

23,0-23,4 6,7

21,7-22,1 7,0

17,3-18,0 7,1

19 9-20,,2 7,2

19,.2-19,5 7,8

19,0-19,2 7,5

18,.5-19.,1 8,0

12.26

13,97

13-37

13,68

12;89

13,51

1085961 гии.

Составитель Л. Булгакова

Техред А.Бабинец Корректор А.Иль <в

Редактор Т.Колб

Заказ 2163/?2 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Госндарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, тии при 900-1200 С в 1,5-3 раза в сравнении с составами прототипа, что уведичивает продолжительность кампаний и производительность плавил ъ:;. а-.регатов черной и цветной ме; ..лур—