Способ изготовления футеровки тепловых агрегатов

 

Сущность изобретения: готовят смесь, включающую в мас.%: кремнеземсодержащий наполнитель 67-79, огнеупорная глина 9-15, хромомагнезит 9-15, силикат-глыба 2- 10. Полученную смесь затворяют водой и наносят на сталеразливочный ковш. Затем наносят на нее микросерный графит толщиной слоя 1-1,5 мм и сушат. Характеристика: прочность при сжатии после сушки при 200°С 19-35 МПа, термостойкость 22-45 теплосмен (200°С - воздух), прочность при сжатии на рабочей поверхности после обжига при 1500°С 28-41 МПа. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 35/14, 28/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СО

Ю

Ql

9...15

9...15

2...10

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4900652/33 (22) 14.11.90 (46) 23.07.93. Бюл. М 27 (71) Дагестанский политехнический институт (72) Б.Д.Тотурбиев, Ш.Д. Батырмурзаев и А.М,Даибеков (56) Авторское свидетельство СССР

М 1308596, кл. С 04 В 28/34, 1987, Авторское свидетельство СССР

М 1133244, кл. С 04 В 28/34, 1985. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для футеровки тепловых агрегатов набивкой. например, нагревательных колодцев и разливочных ковшей.

Цель изобретения — повышение термической стойкости и прочности на рабочей поверхности изделий.

Поставленная цель достигается тем, что огнеупорная композиция для изготовления безобжиговых изделий, включающая кремнеземсодержащий наполнитель, огнеупорную глину и миксерный графит, дополнительно содержит хромомагнезитсиликат-натриевое связующее при следующем соотношении компонентов, мас.ф,:

Кремнеземсодержащий наполнитель 67„,79

Огнеупорная глина

Хромомагнезит

Силикат-глыба

„,. Ы„„1828854 А1 (57) Сущность изобретения: готовят смесь. включающую в мас.,ь: кремнеземсодержащий наполнитель 67-79, огнеупорная глина

9-15, хромомагнезит 9-15, силикат-глыба 210. Полученную смесь затворяют водой и наносят на сталеразливочный ковш, Затем наносят на нее микросерный графит толщиной слоя 1-1,5 мм и сушат, Характеристика: прочность при сжатии после сушки при

200 С 19-35 МПа, термостойкость 22-45 теплосмен (200 С вЂ” воздух), прочность при сжатии на рабочей поверхности после обжига при 1500 С 28-41 МПа. 3 табл. а миксерный графит толщиной 1-1,5 мм наносят на рабочую поверхность изделий и набивных масс перед сушкой любым приемлемым способом.

Существенным отличием предлагаемой огнеупорной композиции является то, что взамен фосфатного связующего вводят хромомагнезит-силикат-натриевое связующее, а миксерный графит наносят на рабочую поверхность перед сушкой для получения высокотемпературного, термически стойкого и прочного рабочего слоя, который образуется за счет соединения высокотемпературных карбидов и силикатов (хрома, алюминия и железа) в процессе эксплуатации.

Увеличению термической стойкости способствует постепенное снижение плотности (прочности) футеровки от горячего (рабочего слоя) до холодной поверхности.

Причем в основном формирование структуры для огнеупорной композиции на основе кремнеземсодержащего наполнителя (кварцевого песка) и предлагаемого связующего достигается при термообработке до 200 С, 1828854

55 за исключением рабочего слоя, т.е„сложившаяся структура при 200 С практически не изменяется в внутренних (холодных) слоях футеровки в процессе эксплуатации при т

1450-1500 С, Повышение прочности достигается вопервых за счет образования в большом количестве на рабочей поверхности высокопрочных силикатов и карбидов железа, хрома, магнезита и алюминия и соответственно отсутствием непрореагировавшейся части кварцевого песка (SiOz), во-вторых присутствующий натриевый компонент силикэт-глыбы замедляет процесс образования низкотермостойкого кристабалита из свободной части кварцевого песка.

Хромомагнезит-сили кат-натриевое композиционное вяжущее есть продукт совместного сухого помола до ууельной поверхности уд. S 2500-3000 см г, который берется в пропорциях соответственно масс / хромомагнезита 80, а силикат-глыбы

20 . Хромомагнезит ГОСТ 10380-74, химический состав, : MgO — 55, СаΠ— 1,6, Ре20з—

13, С20з — 20-30, А!20з — 6.

По сравнению с фосфатным связующим предлагаемая композиция дешевле по стоимости и не требует дополнительного оборудования для приготовления, во-вторых совместно с огнеупорной глиной способствует увеличению термической стойкости при достаточной монтажной прочности. На рабочей поверхности, где имеется контакт с миксерным графитом и железом образуется металлонесмачиваемая, высокотемпературная рабочая поверхность, Введение кремнесодержащего компонента в количествах меньше предлагаемых не способствует образованию высокотемпературных силикатов, а введение ее в количествах больших, способствует увеличению объема в условиях эксплуатации особенно при т 1200-1350 С и тем самым уменьшается термическая стойкость.

Введение силикат-глыбы в количествах меньше предлагаемых не обеспечивает достаточную прочность изделий, а введение ее в количествах больше предлагаемых, способствует увеличению плавнеобразующей составляющей и тем самым снижается температура службы изделий и металлоемкость рабочего слоя.

Огнеупорная глина ТУ 14-8-90-74, использование огнеупорной глины в сочетании с другими компонентами способствует образованию легкоплавких соединений.

Силикат-глыба (безводный силикат-натрия с силикатным модулем 2,7-3) соответствует ГОСТУ 13079-81.

Миксерный графит является отходом металлического производства образующийся при охлаждении железоуглеродистых расплавов, в состав которых входит чешуйчатый графит (30-65 ), окислы железа Рез04 и ЕегОз (1-15 ), карбиды железа FezC — цемент и FezC — эксилон карбид 20-35, При нанесении на поверхность изделий миксерного графита толщиной более двух мм образуются в нем трещины и тем самым снижается металлостойкость, нанесение же менее 1 мм приводит к неравномерному образованию высокотемпературной прослойки что и приводит к снижению термической стойкости рабочей поверхности.

Кроме того, каждый из вышеуказанных компонентов в отдельности не обеспечивает достижения указанных отличий заявляемого состава, а в совокупности они дают пол ожител ьн ы и резул ьтат.

Пример 1. В смесь, содержащий мас. кремнеземсодержащего наполнителя 79 (кварцевого песка Миллеровского месторождения), огнеупорной глины 9, вводим композиционное вяжущее, получаемое путем совместного сухого помола в от общей массы, хромомагнезита — 8, силикат-глыбы — 4, полученную смесь смешиваем в сухом виде в течение 2-3 мин с последующим водозатворением (водотвердое отношение 0,11-0,12) в течение 2-3 минут. Затем футеруют сталеразливочный ковш из указанной выше огнеупорной композиции, Далее перед сушкой на рабочую поверхность наносим миксерный графит толщиной 1,5 мм любым приемлемым способом и далее футерованный ковш подвергаем сушке при с 200 С в течении 4 часов.

Пример 2. B смесь содержащей мас, из кремнеземсодержащего наполнителя — 73, огнеупорный глины — 11, вводим композиционное вяжущее, получаемое путем совместного сухого помола в от общей массы хромомагнезита — 14, силикат-глыбы — 2, полученную смесь смешиваем с последующим водозатворением, затем футеруем сталеразливочный ковш, наносим миксерный графит толщиной 1,5 мм и подвергаем сушке при 200 С, Пример 3. В смесь содержащий мас, из кремнеземсодержащего наполнителя — 67, огнеупорный глины — 12, вводим композиционное вяжущее получаемое путем совместного сухого помола в масс от общей массы хромомагнезита — 11, силикат-глыбы — 10, полученную смесь смешиваем с последующим водозатворением, затем футеруем сталеразливочный ковш и

1828854

45

55 наносим миксерный графит толщиной 1,5 мм и подвергаем сушке.

Пример 4. В смесь, содержащей мас. кремнеземсодержащего наполнителя — 7-8, огнеупорной глины — 9%, вводим композиционное вяжущее, получаемое путем совместного сухого помола в от общей массы, хромомагнезита — 9, силикат-глыбы — 2, полученную смесь смешиваем с последующим водозатворением, затем футеруем сталеразливочный ковш, наносим миксерный графит толщиной 1,5 мм и подвергаем сушке при 200 С.

Пример 5. В смесь, содержащей мас. кремнеземсодержащего наполнителя — 72, огнеупорной глины — 9%, вводим композиционное вяжущее, получаемое путем совместного сухого помола в от общей массы, хромомагнезита — 15, силикат-глыбы — 2, полученную смесь смешиваем с последующим водозатворением, Затем футеруем сталеразливочный ковш указанной выше огнеупорной композицией.

Далее перед сушкой на рабочую поверхность наносим миксерный графиттолщиной

1,5 мм любым приемлемым способом и подвергаем сушке при 200 С.

Пример 6. В смесь содержащей мас. кремнеземсодержащего наполнителя — 62, огнеупорной глины — 15, вводим композиционное вяжущее, получаемое путем совместного сухого помола в масс от общей массы, хромомагнезита — 9, силикат-глыбы — 10 полученную смесь смешиваем с последующим водозатворением, затем футеруем сталеразливочный ковш и наносим миксерный графит толщиной 1,5 мм и подвергаем сушке.

После футеровки сталеразливочного ковша составом М 6 являющимся оптимальным наносим на рабочую поверхность различные толщины слоя миксерного графита.

5 Зависимость свойств состава М 6 от толщины нанесенного слоя миксерного графита приведены в таблице.

Изделия, изготовленные на основе предлагаемой композиции обладают высо10 кими показателями теплофизических и физико-механических свойств позволяющих увеличить срок службы, ускорить ввод тепловых агрегатов в действие, сократить простой и тем самым повысить их срок службы

15 4-5 раз.

Результаты испытаний приведены в табл.1 и 2, Зависимость свойств состава N -6 от толщины слоя миксерного графита приведе20 на в табл.3.

Формула изобретения

Способ изготовления футеровки тепловых агрегатов, содержащей кремнеземсодержащий наполнитель, огнеупорную глину

25 и миксерный графит, включающий приготовление огнеупорной композиции, нанесение ее на поверхность и сушку, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью повышения термической стойкости и прочности, ком30 позицию готовят из кремнеземсодержащего компонента и глины с добавками хромомагнезита и силикат-глыбы при следующем соотношении компонентов, мас. : кремнеземсодержащий наполнитель 67-79, 35 огнеупорная глина — 9-15, хромомагнезит—

9-15, силикат-глыба — 2-10, а после нанесения композиции на нее наносят миксерный графит толщиной слоя 1-1,5 мм, 1828854

Таблица 1

Içáлиц

Продел кение табл.2

Таблица 3

Составитель B,Ñîêîëîâà

Редактор Е.Полионова Техред М.Моргентал Корректор д Л ивринц

Заказ 2466 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101