Способ обжига известьсодержащих изделий и материалов

 

Способ относится к производству огнеупоров и может быть использован для получения устойчивых к гидратации изделий и материалов, содержащих свободную известь, для футеровки сталеразливочных и промежуточных ковшей, конвертеров, электросталеплавильных печей и т.п. Техническим результатом является повышение устойчивости к гидратации известьсодержащих изделий и материалов после обжига за счет повышения их плотности. Способ обжига известьсодержащих изделий и материалов заключается в том, что известьсодержащие изделия и материалы предварительно нагревают до 600^oС при парциальном давлении паров воды, меньшем или равном 0,1 мм рт. ст., а затем обжигают в интервале температур 600-2000^oС при парциальном давлении СО и O₂, равном или большем 0,3 атм и 0,001-0,3 атм соответственно.

Изобретение относится к производству огнеупоров и может быть использовано для получения устойчивых к гидратации изделий и материалов, содержащих свободную известь, для футеровки сталеразливочных и промежуточных ковшей, конвертеров, электросталеплавильных печей и т.п.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ обжига известьсодержащих изделий и материалов в горне в среде продуктов сгорания керосина (В. М. Гропянов, Р.М. Вежикова, Г.И. Кузнецов "Свойства известковых и известковопериклазовых огнеупоров на керамической связке". Огнеупоры N 2, 1995, с. 2 - 5). Парциальное давление воды, CO и O₂ не контролировали.

Недостатком известного способа является низкая плотность изделий и материалов после обжига - 2,65 - 2,97 г/см³ (0,78 - 0,87 от теоретической) и, как следствие, низкая устойчивость к гидратации.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение устойчивости к гидратации известьсодержащих изделий и материалов после обжига за счет повышения их плотности.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что известьсодержащие изделия и материалы предварительно нагревают до 600^oC при парциальном давлении паров воды, меньшем или равном (≅) 0,1 мм рт. ст., а затем обжигают в интервале температур 600 - 2000^oC при парциальном давлении окиси углерода CO и кислорода O₂, равном или большем (≥) 0,3 атм и 0,001 - 0,3 атм, соответственно.

В интервале температуры до 600^oC при парциальном давлении паров воды более (>) 0,1 мм рт. ст. происходит гидратация и, как следствие, разрушение известьсодержащих изделий и материалов.

В интервале 600 - 2000^oC при парциальном давлении CO менее (<) 0,3 атм и O₂ более (>) 0,3 атм происходит окисление нагревателя печи.

Парциальное давление O₂ менее (<) 0,001 атм труднодостижимо в промышленных условиях.

Предлагаемое техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленно применимо.

Пример 1. Известьсодержащее изделие, например тигель, нагревают до температуры 600^oC при парциальном давлении паров воды 0,05 мм рт. ст., затем изделие обжигают при 1800^oC при парциальном давлении CO и O₂ 0,3 атм и 0,001 атм, соответственно. Получают изделие плотностью 3,11 г/см³ (0,91 от теоретической).

Пример 2. Известь нагревают до температуры 600^oC при парциальном давлении паров воды 0,1 мм рт. ст., затем известь обжигают до температуры 2000^oC при парциальном давлении паров CO и O₂ 0,5 атм и 0,3 атм, соответственно. Получают материал плотностью 3,33 г/см³ (т.е. 0,98 от теоретической).

Пример 3. Известь обжигают до температуры 600^oC при парциальном давлении паров воды 0,075 мм рт. ст., затем материал обжигают до температуры 1800^oC при парциальном давлении паров CO и O₂ 0,4 и 0,15 атм., соответственно. Получают известь плотностью 3,29 г/см³ (т.е. 0,97 от теоретической).

Пример 4. Известьсодержащее изделие, например тигель нагревают до температуры 600^oC при парциальном давлении паров воды 0,1 мм рт. ст., затем изделие обжигают до температуры 1700^oC при парциальном давлении CO и O₂ 0,3 атм и 0,1 атм, соответственно. Получают изделие плотностью 3,12 г/см³ (т.е. 0,91 от теоретической).

Пример 5. Известь нагревают до температуры 600^oC при парциальном давлении паров воды 0,01 мм рт. ст., затем известь обжигают до температуры 1750^oC при парциальном давлении CO и O₂ 0,6 атм и 0,01 атм, соответственно. Получают известь плотностью 3,30 г/см³ (т.е. 0,97 от теоретической).

Из представленных примеров следует, что предлагаемое изобретение позволяет повысить плотность изделий и материалов на 0,14 - 0,36 г/см³.

Таким образом, применение заявляемого способа обжига в промышленности позволит повысить устойчивость к гидратации известьсодержащих изделий и материалов.

Формула изобретения

Способ обжига известьсодержащих изделий и материалов, включающий высокотемпературный обжиг, отличающийся тем, что изделия и материалы предварительно нагревают до 600^oС при парциальном давлении паров воды, меньшем или равном 0,1 мм рт.ст., а затем обжигают в интервале температур 600 - 2000^oС при парциальном давлении окиси углерода СО и кислорода O₂, равном или большем 0,3 атм и 0,001 - 0,3 атм соответственно.