Огнеупорная масса

 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к составу муллитокорундовой огнеупорной массы (ОМ), которая предназначена для изготовления монолитных футеровок (Ф) металлургических агрегатов методом набивки. Цель изобретения - повышение прочности, устойчивости к пропитке низкооснозным шлаком и снижение, температуры спекания . ОМ содержит, мас.%: зернистый корунд 57,0-59,5; дисперсная смесь корунда и кварцита (в соотношении 9,2:0,8-8,8:1,2) 36,5-38,0; алюмокремнезоль с соотношением А120з:5102от2,8:2.2 до 3,2:1,8.4,0-5,0. ОМ после обжига при 1500°С обеспечивает еле дующие свойства Ф: предел прочности при сжатии 83,5-91,2 МПа, шлакопропитка низкоосновным шлаком 75,0-92,5 мм, термостойкость (1300°С - воздух)- более 55 теплосмен, огнеупорность 1750°С, температура обжига 1500°С. 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 35/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841355/33 (22) 21.06.90 (46) 15,03.92. Бюл. М 10 (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (72) Л.И. Солодова, Э,К. Штерн, Ю,M. Галкин, Ю.А. Поповцев и Э.М. Рабовский (53) 666.76.5(088,8) (56) Патент США М 4426457, кл. С 04 В 35/10, 1989, Авторское свидетельство СССР

N 857076, кл. С 04 В 35/10, 1979. (54) ОГИЕУПОРНАЯ МАССА (57) Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к составу муллитокорундовой огнеупорной массы (OM), Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к составу муллитокорундовой огнеупорной массы, которая предназначена для изготовления монолитных футеровок металлургических агрегатов методом набивки.

Целью изобретения является повышение прочности, шлакоустойчивости огнеупорной массы и снижение температуры ее спекания.

Для этого огнеупорная масса, включаю-. щая зернистый корунд, дисперсные глинозем- и кремнеземсодержащие компоненты и кремнеземсодержащее зольное связующее, содержит в качестве связующего алюмокремнезоль, в котором соотношение

A120xSi02 составляет (2,8:2,2)-(3,2:1,8), а дисперсные глинозем- и кремнеземсодер. Ж, „1719363 А1 которая предназначена для изготовления монолитных футеровок (Ф) металлургических агрегатов методом набивки, Цель изобретения — повышение прочности, устойчивости к пропитке низкоосновным шлаком и снижение температуры спекания. ОМ содержит, мас.g,: зернистый корунд 57,0 — 59,5; дисперсная смесь хорунда и кварцита (в соотношении 9,2:0,8-8,8;1,2)

36,5 — 38,0; алюмокремнезоль с соотношением AlzOa:SION от 2,8;2,2 до 3,2:1,8 4,0-5,0. ЭМ после обжига при 1500 С обеспечивает следующие свойства Ф: предел прочности при сжатии 83,5 — 91,2 МПа, шлакопропитка низкоосновным шлаком 75,0 — 92,5 мм, термостойкость (1300 С вЂ” воздух) — более 55 теплосмен, огнеупорность >1750 С, температура обжига 1500 С. 1 табл. жащие компоненты — в виде смеси корунда и кварцита в соотношении от 9,2:0,8 до

8,8:1,2, при следующем соотношении компонентов, мас.7;: «Q

Зернистый корунд 57;0-59,5 АЗ

Смесь корунда и G кварцита 36,5 — 38,0 (Алюмокремнезоль 4 0-5,0

Применение данного алюмокремнезоля в сочетании с дисперсной смесью корунда и кварцита в заявляемом соотношении, создает оптимальные условия для интенсивной муллитизации структуры огнеупора при более низкой температуре термообработки, Образующийся при спекании сросток тесно связанных игольчатых кристаллов муллита обеспечивает повышение прочности и шлакоустойчивости огнеупора.

1719363

Другими преимуществами предлагаемой огнеупорной массы являются ее технологичность, более плотная укладка при изготовлении футеровки, повышение начальной прочности, что является важным фактором при изготовлении монолитной футеровки.

Выбор пределов содержанйя алюмокремнезоля в огнеупорной массе обусловлен зующего менее 4,0; не обеспечивается прочное цементирование бетона, ухудшается формируемая спеканием структура огнеупора, в результате чего снижается прочность и шлакоустойчивость огнеупора.

При содержании алюмокремнезоля более

5,0% ухудшается формуемость массы методом набивки, повышается содержание жидкой фазы, сопровождающееся снижением

20 термомеханических свойств огнеупора.

Соотношение AlzOa:SiOz в зольном связующем и соотношение корунда и кварцита в дисперсной составляющей огнеупорной массы, а также введение дисперсных компонентов в виде смеси выбраны исходя иэ условий оптимальной муллитизации структуры,огнеупора.

Изменение соотношения оксидов в алюмокремнезоле вызывает снижение

30 прочности и устойчивости к шлаковой коррозии.

При увеличении доли кварцита в смеси более 1,2 снижается прочность и огнеупорность, при снижении доли кварцита менее

0;8 для достижения достаточной прочности требуется более высокая температура спекания.

Введение в массу дисперсных кварцита и корунда в виде отдельных компонентов, 40 снижает степень муллитизации структуры, что уменьшает прочность и шлакоустойчивость огнеупора.

Заявляемую огнеупорную массу изготбвляют путем смешения сырьевых компонентов в следующей последовательности, Первоначально смешивают зернистый корунд с дисперсной корундокварцитовой смесью, перемешивают 3-5 мин, затем добавляют алюмокремнезоль до получения огнеупорной массы однородной консистенции, Для изготовления футеровки металлургической емкости, огнеупорную массу укладывают послойно в кольцевой зазор между арматурной футеровкой и металлическим шаблоном. После укладки каждого слоя производят трамбование, Отформованную футеровку сушат газовым факелом при температуре 700 — 800 С. следующим. При снижении содержания свя- 10

Примеры выполнения приведены в таблице.

В примерах 1-9 использовали следующие сырьевые материалы: корунд плавленый с содержанием А(20з

97,0 j„FezOg 0,77; фракции 3-0,5 мм; вибромолотая смесь корунда с кварцитом (соотношения указаны в таблице) фракции менее 0,063 мм.

Химический состав корунда в смеси идентичен химическому составу зернистого корунда.

Кварцит кристаллический содержит. мас.$: SIOz 97,0; Fez 0,6; алюмокремнезоль плотностью 1,45 г/см .

В примере 10 (известная масса) использованы: корунд с размером зерна 20,5 мм, муллитокремнеземистый спек(А1 0з

58-62 о/) с размером зерен 3-0 мм, глинозем марки ГК фракции менее 0,045 мм, нитевидные кристаллы муллита (1=1,5-2 мм, d=0,050,08 мм) и гидролизованный этилсиликат плотностью 1,04 г/см .

Свойства огнеупорных масс определяли на прессованных цилиндрических образцах диаметром 36 мм и высотой 40 мм, изготовленных при удельном давлении прессования 40 Н/мм.. Образцы подвергали обжигу при 1500 С с 2-х часовой выдержкой при конечной температуре. Образцы по прототипу обжигали при 1580 С (выдержка 6 ч).

Составы огнеупорных масс и их свойства представлены в таблице.

Иэ таблицы видно, что предлагаемая огнеупорная масса имеет более высокие физико-керамические показатели по сравнению с известной массой: предел прочности при сжатии выше в 1,7 — 1,8 раза, меньше площадь пропитки низкоосновным шлаком, открытая пористость снизилась до 16,0 — 16,9 Я (24,5% — у прототипа). При этом высокие свойства достигнуты при более низкой температуре обжига.

Применение заявляемой набивной огнеупорной массы в конверторе для модифицирования чугуна обеспечит высокую стойкость футеровки на контакте в высоковязкими шлаками низкой основности при сохранении качества металла.

Снижение температуры спекания позволит эффективно испольэовать предлагаемую массу при температуре 1500 С в агрессивной металлошлаковой среде.

Формула изобретения

Огнеупорная масса, включающая зернистый корунд, дисперсные AlzOz u кремнеземсодержащий компоненты и кремнеземсодержащее эольное связую-, щее, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения прочности, устойчивости к про1719363 питке низкоосновным шлаком и снижения температуры спекания, она в качестве кремнеземсодержащего зольного связующего содержит алюмокремнезоль. в котором соотношение AI203:SIO2 состав- 5 ляет (2,8:2,2)-(3,2:1.8), а дисперсные А!20з и кремнеземсодержащие компоненты в виде смеси корунда и кварцита в соотношении

9,2:0,8-8,8:1,2, при следующем соотношении компонентов, мас. 7ь:

Зернистый корунд 57,0-59.5

Указанная смесь корунда и кварцита

Алюмокремнезоль

36,5-38,0

4,0-5,0

Свойства

Температура обаига, ОС

Компоненты > нвссОвая долл, Ф

0pwep згпв копроflHTKa t мн

Открмтал Линейные Предел пористость, изменения, прочности е В прн сметки

Н/иид

Огнеупор ность,ОС

Териостойкость> теп лосменм

1300 Своздух

6 7

Предлвгвенме сОстьвм

1. Корунд - 57,0

Дисперсмая смесь корунда и кварцита в соотноаении 9:1=38,0

Алаиокремнезоль с соот»

I ноаением Л1 0 г 8Ю2

3:2 - 5,0

2. Корунд - 58,2

Днсперснвя смесь корунда и кварцита в соотноаеиии 9г! - 37,3

Алсггокреинезоль с соотноаениеи Зг1 - 4,5

3, Корунд - 59 ° 5

16 ° 8

83,5

+0>2

>55

92 ° 5

)1750 1500

89,2

16,2

+0,2

1500

)1750

) 55

Дмсперсмая смесь ко рунда и кварцита е, соотнсаеним 9г1 - 36,5

Аламокрвннезоль с соотноаенмен Аlзрз г 8102

Зг2 - 4,0

Корумд - 57 ° 0

85,0

16 7

+0>2

)1750 1500

)55

16,9

Дисперсная смесь корундв и кварцита в соотноаении 9;2г0,838,0

Апаиокреннезоль с соотноаемием А1ЕО2г SlOА

2,8:2,2 - 5,0

Корумд - 58,2

83>8 92,0 )55. )1750 1500

84,0

16,9

16,8

84,7

88,o . )55

)1750 1500 7

16,0

+0,3.

76,4

91>2

)55

)1750 1500

16,1

89,5

+0,3

Дисперснал смесь ко» румдв и кварцита ° соотноаении 9,2>0>0» м37,3

Алаиокремнеаоль с соотноаением А1802г 8100

2,8г2. ° 2 - 4,5

Корунд - 59,5

Дисперснал смесь корунда и кварцита в соотноаении 9,2г0,836,5

Албиокреинезоль с соОтноаеннен AltOS 8102

8,8г2,2 4,0

Корунд - 57,0

Дисперсмая смесь коруяда и кварцита в соотнсаении 8,8>1,238,0

Алзнокренмезоль с соОтмоаеннем А1208г8108

Зг2>1,8 - 5,0

Корумд - 58,2 . Дмсперсмая смесь корунда и кварцита в соотноаении 8,8>1,237 3

Апвмокреинезоль с соотноаениен A1208. .S 102

3,2:1>8 - 4,5

91,6 )55 )1750 1 500

78,0 )55 . )1750 1500

- 1719363

3 4 5

9. Корунд - 59,5

16,0

89в0 77,0 М5 1750 1500

+3,0

10 Корунд - 27

Нуллитокремнеземистый спек - 25

24,5

+0,5 62у0 120 45

>1750 1580

Гидролизованный этилсиликат - 12

П р и м е ч в н и е. Длл испытаний использовали итак следукщего состава, мас.2: sio 45,81 Реео0 16,3;

НпО 13,91 Cso 1,24; другие примеси остальное.

Составитель А, Гурун

Редактор M. Васильева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Бескид

Заказ 738 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303S,.Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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

Дисперсная смесь корунда и кварцита в

1оотношении 8,8:1,236,5

Алсмокремнезоль с соотношением А120З . 0302

3,2: l,8 - 4,0

Известный состав

Глинозеи - 26

Нитевидные кристаллы

;с муллнта " 10! !

Прололкение таблииы

6 7 (8 (9