Огнеупорная масса для чугунных лёток доменных печей
Владельцы патента RU 2356871:
Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" (RU)
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к получению масс, предназначенных для закрытия чугунных леток доменных печей. Огнеупорная масса для чугунных леток доменных печей содержит кокс, глину огнеупорную и высокотемпературный пек при следующем соотношении компонентов, мас.%: кокс 42-58, глина огнеупорная 26-41, высокотемпературный пек, содержащий 43-54% летучих, 16-17. Фракционный состав полученной массы следующий, %: фракция более 3 мм - не более 25, фракция менее 0,5 мм - не менее 50, фракция менее 0,09 мм - не менее 40, огнеупорность - не менее 1580°С, а влажность 12-20%. Технический результат изобретения - улучшение эксплуатационных свойств массы и условий эксплуатации печи. 4 табл.
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к получению масс, предназначенных для чугунных леток доменных печей.
Известна, выбранная в качестве прототипа, огнеупорная масса для чугунных леток доменных печей [1], включающая кокс, огнеупорную глину и высокотемпературный пек, в которой высокотемпературный пек содержит летучих не более 43%.
Существенными недостатками данной огнеупорной массы являются:
- высокая себестоимость получаемой массы в связи с большой стоимостью высокотемпературного пека с представленными характеристиками;
- низкая стойкость огнеупорной массы в процессе выпуска чугуна, в связи с содержанием летучих в высокотемпературном пеке не более 43%.
Известна также огнеупорная леточная масса [2], содержащая молотый коксик, огнеупорную глину и каменноугольную смолу, в которой каменноугольную смолу применяют с коксовым числом 25-28% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Огнеупорная глина | 15-20 |
| Каменноугольная смола | 20-30 |
| Коксик (фракции - 2 мм) | остальное |
Существенным недостатками данной огнеупорной леточной массы является:
- низкая стойкость огнеупорной массы из-за выбранного соотношения компонентов и отсутствия в составе высокотемпературного пека;
- высокая стоимость получаемой массы в связи со сложностью ее изготовления.
Желаемыми техническими результатами изобретения являются:
- улучшение эксплуатационных свойств массы;
- снижение себестоимости чугуна.
Для этого предлагается огнеупорная масса для чугунных леток доменных печей, содержащая кокс, глину огнеупорную и высокотемпературный пек, в которой высокотемпературный пек содержит летучих 43-54%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Кокс | 42-58 |
| Глина огнеупорная | 26-41 |
| Высокотемпературный пек | 16-17 |
причем содержание фракций полученной смеси должно составлять, %:
| фракция более 3 мм, не более | 25 |
| фракция менее 0,5 мм, не менее | 50 |
| фракция менее 0,09 мм, не менее | 40 |
Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.
Кокс вводится в состав для снижения усадки массы, причем при выходе за заявляемые пределы усадка повышается.
Глина огнеупорная вводится в состав массы, как материал препятствующий разгару массы в момент выпуска чугуна, причем при использовании менее 26% резко снижается огнеупорные характеристики массы, а при увеличении более 41% происходит снижение пластичности и возникновение аварийных ситуаций.
Высокотемпературный пек вводится в состав массы как огнеупорный пластификатор, причем при использовании менее 16% не удается получить требуемую пластичность массы, а при увеличении более 17% резко повышается стоимость получаемого материала. Содержание летучих веществ в высокотемпературном пеке выбрано исходя из оптимального количества, причем при выходе за заявляемые пределы требуются дополнительные затраты на его приготовление.
Содержание фракций полученной смеси выбрано исходя из того, что при увеличении содержания фракции более 3 мм выше 25% вызывает резкое снижение стойкости огнеупорной массы. Снижение содержания фракции менее 0,5 мм менее 50% вызывает резкое увеличение длительности затвердевания огнеупорной массы в канале чугунных леток доменных печей. Снижение содержания фракции менее 0,09 мм менее 40% вызывает снижение пластичности огнеупорной массы.
Заявляемая огнеупорная масса изготавливалась из следующих материалов:
Кокс: зола не более 18%; влага не более 20%; массовая доля куска размера более 25 мм не более 10%; массовая доля куска размера менее 10 мм не более 13%.
Глина огнеупорная: огнеупорность не менее 1670°С; влага не более 18%; массовая доля Al2O3 на прокаленное вещество не менее 30%.
Высокотемпературный пек: зола не более 0,4%; влага (для пека в твердом состоянии) не более 3%; температура размягчения 135-150°С, 43-54% летучие.
Изготовление заявляемой огнеупорной массы проводилось методом смешивания компонентов в указанных пропорциях, проминки полученной смеси стальными катками для достижения тонкого помола смеси и, далее, посредством смесителя проходило окончательное перемешивание компонентов.
Заявляемая огнеупорная масса (составы и характеристики компонентов указаны в таблицах 1-4) использовалась на доменных печах объемом 1310 м3 и 1719 м3 как материал для закрытия чугунных леток доменных печей, изготовления футляров. Это позволило улучшить эксплуатационные свойства печи, в частности снизить расходные материалы и улучшить условия труда обслуживающего персонала в связи с легким удалением затвердевшей глины механическим способом из канала чугунных леток и при ремонте футляров чугунных леток при снижении ее расхода на 0,002 кг/т чугуна, и как следствие, снизить себестоимость чугуна на 3,3 руб/т.
| Таблица 1 | ||||
| Компоненты | Состав огнеупорной массы, % | |||
| №1 | №2 | №3 | №4 | |
| Кокс | 42 | 50 | 54 | 58 |
| Глина огнеупорная | 41 | 34 | 29 | 26 |
| Высокотемпературный пек | 17 | 16 | 17 | 16 |
| Таблица 2 | ||||
| Компоненты | Характеристика компонентов | |||
| Зола, % | Влага, % | Массовая доля куска размера более 25 мм, % | Массовая доля куска размера менее 10 мм, % | |
| Кокс; | ||||
| состав 1 | 11,2 | 5,8 | 9,9 | 8,5 |
| состав 2 | 13,1 | 10,1 | 9,6 | 11,3 |
| состав 3 | 16,0 | 14,2 | 8,8 | 10,2 |
| состав 4 | 17,9 | 19,8 | 8,7 | 13,0 |
| Таблица 3 | |||
| Компоненты | Характеристика компонентов | ||
| Огнеупорность, °С | Влага, % | Массовая доля Al2O3 на прокаленное вещество, % | |
| Глина огнеупорная; | |||
| состав 1 | 1750 | 18,0 | 32,5 |
| состав 2 | 1720 | 16,4 | 36,4 |
| состав 3 | 1670 | 14,2 | 38,7 |
| состав 4 | 1800 | 10,2 | 30,1 |
| Таблица 4 | ||||
| Компоненты | Характеристика компонентов | |||
| Зола, % | Влага, % | Температура размягчения 135-150°С, | Летучие, % | |
| Высокотемпературный пек; | ||||
| состав 1 | 0,2 | 2,8 | 143 | 43 |
| состав 2 | 0,1 | 3,0 | 150 | 48 |
| состав 3 | 0,3 | 2,2 | 135 | 54 |
| состав 4 | 0,4 | 1,8 | 140 | 51 |
Источники информации
1. АС СССР №405837, кл С04В 25/02, С04В 35/52.
2. АС СССР №592790, кл С04В 25/02, С04В 35/52.
Огнеупорная масса для чугунных лёток доменных печей, содержащая кокс, глину огнеупорную и высокотемпературный пек, отличающаяся тем, что высокотемпературный пек содержит летучих 43-54% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Кокс | 42-58 |
| Глина огнеупорная | 26-41 |
| Высокотемпературный пек | 16-17 |
причем содержание фракций полученной смеси должно составлять, %:
| фракция более 3 мм | не более 25 |
| фракция менее 0,5 мм | не менее 50 |
| фракция менее 0,09 мм | не менее 40 |
