Каменнок литье

 

Изобретение относится к производству камнелитых изделий, предназначенных для защиты металлических конструкций и аппаратов , работающих в условиях повышенных температур, абразивного износа и коррозии. С целью повышения огнеупорности каменное литье содержит, мас.%: SI02 46,0-55; А|2Оз 9-15; РеаОз 0,2-5,5; FeO 0,5-7; МпО 0,1-0,8; МдО 10-18; СаО 12-22; Na20 0,1-2; К2О 0,1-0,8: Сг20з 1-3: NiO 0,01-0,10; ТЮ2 0,2-2; 2г02 0,1-1. Каменное литье имеет прочность при сжатии 590-635 МПа, износостойкость 0,10-0,20 кг/м2, термостойкость 1030-1080° С, кислотостойкость в 20%-ном HCI 99,6-99.8%, в концентрированной 99,9%, температуру начала деформации 1210- 1260°С, температуру жаропрочности 1240-1280°С, температуру текучести 1290-1320°С. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 С 04 В 30/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I! т", 1

М (: (21) 4762058/33 (22) 23.11.89 (46) 30.11.91, Бюл. ¹ 44 (71) Государственный научно-исследовательский институт стекла (72) М.В. Недосеева, С.В, Полякова и Л.Ф.

Лекаренко (53) 666. 199(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР № 1031943, кл. С 04 В 30/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹1065375,,кл. С 04 В 30/00, 1982, (54) КАМЕННОЕ ЛИТЬЕ (57) Изобретение относится к производству камнелитых изделий, предназначенных для защиты металлических конструкций и аппаИзобретение относится к производству камнелитых изделий и может быть использовано для защиты металлических конструкций и аппаратов от абразивного износа и коррозии, работающих в условиях повышенных температур.

Известно каменное литье, включающее, мас.%:

Si0z 50-60; А!гОэ 4,5-10; FezOa 0,1-1;

FeO 0,1-1,5; MgO I7-21; СаО 10,2-14,7;

Naz00,5 — 2,5; Кг00,2 — 1; СггОз0,03 — 0,9; МпО

0,2 — 0,5; ZnO 0,15 — 1,5 и один оксид иэ группы: СоО 0.3 — 3; NIO

0,3 — 3.

Известное литье обладает недостаточной огнеупорностью.

Известно каменное литье, включающее, мас. :

„„SU „„1694540 А1 ратов, работающих в условиях повышен-ных температур, абразивного износа и коррозии. С целью повышения огнеупорности каменное литье содержит, мас.,(,:

Si0z 46,0 — 55; А!гОэ 9 — 15; FezOa 0,2 — 5,5;

Fe0 0,5-7; МпО 0,1 — 0,8; MgO 10-18: СаО

12 — 22; йагО 0,1-2, KzO 0,1-0,8; СггОз 1 — 3;

NiO 0,01 — 0,10; Т!Ог 0,2-2; 2гОг 0,1 — 1, Каменное литье имеет прочность при сжатии

590 — 635 МПа, износостойкость 0,10 — 0,20 кг/м, термостойкость 1030 — 1080 С, кислотостойкость в 20 -ном НС! 99,6-99,8, в концентрированной Нг304 99,9, температуру начала деформации 12101260 С, температуру жаропрочности

1240 — 1280 С, температуру текучести

1290-1320 С. 1 табл.

SiOz 40-47; А!гОз 9-14; FeO 1-2: РегОз

3,6 — 5; СаО 18 — 23; MgO 6 — 9; NazO 0,3 — 0.5; «р

КгО 1 — 2; МпО 0,05 — 0,15; СггОз 1 — 2; ЯОз 0,1—

0,2: С! 0,5 — 2; NiO 0,4 — 0,86; СиО 0,06 — 0,19, . О

Известное литье характеризуется получением однородного тон кокристалличе- CB ского плотного материала. начальной фазой 4 которого являются шпинелиды сложного со- Ql става, а основной фазой — тведые растворы на основе пироксенов. Такое кристаллическое строение обусловливает низкую огне. упорность материала.

Цель изобретения — повышение огнеупорности.

Это достигается тем, что каменное литье, включающее SiOz, А!гОэ, ГегОз, !=еО, МпО, М9О, СаО, МагО, КгО, СггОз, NiO, дополнительно содерджит Т!Ог и Zr0z при следующем содержании компонентов. мас. :

1694540

SiOz 46-55; Т102 0,2 — 2; А!гОэ 9 — 15; ГегОз

0,2-5,5; FeO 0,5 — 7; МпО 0,1-0,8; MgO 10 — 18;

СаО 12-22; йагО О,Ъ вЂ” 2; К О 0,1-0,8; СпОэ, 1 —; NiO 0,01-0,1, ZrOz 0,1-1, Введение комплексной добавки ЕгОр в количестве 0,1-1 мас, и TiOz в количестве

0,2 — 2 мас. в петрургические расплавы, содержащие MgO и А1 0э, понижающие растворимость ZrOz в стекле, обусловливает ,,повышение каталитического эффекта и приводит к уменьшению (менее 10 ) стеклофазы в материале, При наличии стеклофазы более 10 огнеупорность стеклокристаллических материалов определяется составом. этой стеклофаэы. В известном литье огнеупорность материала зависит от фазового состава и габитуса кристаллических образований, слагающих каменное литье, Введение в расплав ZrOz менее 0,1 мас. и менее 0,2 мас, TiOz не обеспечивает достаточного увеличения огнеупорности материала, так как содержание стеклофазы в материале превышает 10 мас., а концентрация ЕгО в стеклофазе не и ревы шает 1 ма с, " .

Содержание ЕгОр более 1 мас. приво дит к поверхностной кристаллизации пироксеновых материалов, что отрицательно сказывается на физико-химических свойствах отливок из-за неоднородности структуры по толщине отливки (на поверхности иэделия возможно развитие микротрещиноватости и микропористости).

Содержание TiOz более 2 мас, приводит к увеличению кристаллической способности расплава, увеличению кристаллов основной фазы — пироксенов и развитию усадочной пористости, что приводит к понижению механической прочности материала.

Присутствие в составе 10 — 18 мас.

MgO и 0,1-0,8 мас, КгО обусловливает образование максимального количества твердых растворов на основе пироксена— основной кристаллической фазы.

Содержание Mg0 более 18 мас. и содержание KzO менее 0,1 мас, приводит к интенсивному росту кристаллов пироксена.

При этом увеличивается усадочная пористость и крупность материала, что значительно снижает его прочность и эксплуатационные свойства, Содержание Mg0 менее 10 мас, и KzO более 0,8 мас, / приводит к снижению кристаллизационной способности расплава и резкому увеличению (более 10 ) стеклофазы, обусловливающей понижение огнеупорности камнелитого материала, Составы и свойства известных и предлагаемого литья представлены в таблице.

В качестве сырья для получения предлагаемых составов каменного литья используют песок, доломит, глину, а также магматические горные породы, бой хромомагнезитового

5 кирпича и баккора.

Шихту варят при 1500+-20 С. Готовый расплав вырабатывают в земляные формы обычным способом, принятым в камнелитейном производстве, Кристаллизацию осу10 ществляют при 950 — 970 С в течение 30 мин, Предлагаемый состав каменного литья обеспечивает получение пироксенового анхимономинерального камнелитого материала, сложенного крупнозернистой спутанно-волок15 нистой равномерной по толщине отливки структурой и содержащего не более 10 обогащенной ZrOz стеклофаэы. Этот материал характеризуется высокими температурами начала деформации (1210-1260 С), жароп20 рочности (1240 — 1280 С) и текучести (1290—

1320 С), определяющими огнеупорность стеклокристаллического материала (каменного литья) — способность без деформации выдерживать нагревание до определенной

25 температуры.

Предлагаемое каменное литье рекомендуется для защиты металлических конструкций и аппаратов от абразивного износа и коррозии, работающих в условиях высоких

30 температур (до 1100 С) или резких температурных перепадов (950 † С), например, для футеровки рамп тушения кокса, бункеров агломерации и т.д, Экономический эффект от применения

35 предлагаемого каменного литья в качестве футеровки бункеров агломерации взамен составляет 20 — 25 руб, на 1 т камнелитых изделий за счет увеличения сроков службы в 1,2 раза и сокращения затрат на ремонт40 ные работы.

Формула изобретения

Каменное литье, включающее SiOr., А!гОэ, Ре20э, FeO, MnO, MgO, СаО, NajO, К20, СгрОэ и%О, отличающееся тем,что,сцелью

45 повышения огнеупорности, оно дополнительно содержит TiOz u ZrOz при следующих соотношениях компонентов, мас. Д:

5102 46-55

АЬОз 9 — 15

50 FezOa 0,2-5,5

FeO 0,5 — 7

МпО 0,1-0,8

MgO 10-18

СаО 12 — 22

55 Ма О 0,1 — 2

К2О 0,1 — 0,8

Сг Оз 1 — 3

NiO 0,01--0,1

Tl0z 0,2 — 2

ЕгО2 0,1 — 1.

1б94540 ого питье, нас.2

Известные

Прототип

46 3

2 ° 5

12

4

0,8

19

12

0 1

0,05

1,1

0,05

0,1

47

12,2

2

0,15

Ь

21

0,5

1,5

1 ° 4

0,86

0,2

2,0

0 ° (9

48 ° 1

0> 1 l0

1,2

2,5

0,2

21,5

1

2,8

1,5

0>!

46,5

0 5

4

0,5

18

0,6 п,3 .!

0,5

0,1

4ч,39

12

5 ° 5

0>8

12

О 1

0>1

0,1

О,О!

0 5

1 ° 5

1,65

0,3

12

О>5

0>5

0,05

0,2

0,2 п,5

О,!

15,1

22

= 0,8

1

0 ° !

28!0

2800

2830

2850 . 2840

2810

2830

0,40

0>15

0 ° 10

0,20

0,80

0,20

0 ° 20

1230

1085

1210

1230

1060

1220

1260

1240! 270 1100

l 280

1265

1110

1250

1150

1300 1140

1295 l 305

1 290

1320

470 601

620

560

600

635

590

840

1050 1030

1020

980

1080

1040

99>6 99,7

99,9 99,9

99,8 99>6

94,9,99,9

99,2

99,9

99 7

99,9

99,6

99,9

Редактор Т. Горячева

Заказ 4125 Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

8 io2

Т102

412О2

Fe2Os

feO

Нпо

Н8О

Сао

Нвзо

Ст;(!

ZrÎ2

8iO

802

С!

СиО

Свойства:

Объеннал масса, кг/и>, ГОСТ 473.4-81

Износостойкость (потеря массы)> кг/и, ГОСТ Ь787-80

Температура начала де(юривнии> >С, ГОСТ 11009-64

Температура каропрочности, С, ГОСТ

11009-64

Температура текучести, С, ГОСТ

I I 009M 4

Предел прочности прн слатии, НПа> ГОСТ

407 IMO а

Терностойкость, С, ГОСТ 11103-64 ((испотостойхость> С, ГОСТ 473.1-8(, х

202 НС( к когц. Нзйоь

Составитель М,Недосеева

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Т.Колб