ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДОЛОМИТОВЫХ ОГНЕУПОРОВ Российский патент 1995 года по МПК C04B35/06 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству доломитовых огнеупоров для выполнения огнеупоpной футеровки, работающей под воздействием высоких температур и агрессивных сред, в том числе в агрегатах выплавки чугуна, стали, производства цемента и т.д.

Известна огнеупорная масса, содержащая оксид Ca (65-90%), оксид Mg (5-20%) и двухкальциевый силикат (5-15%) [1].

Недостатком этого материала является необходимость использования синтезированного двухкальциевого силиката, при этом двухкальциевый силикат при полиморфных превращениях вследствие перехода β-формы в α претерпевает увеличение объема на 10-15% с рассыпанием в тонкий порошок, что не обеспечивает устойчивости в службе.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является огнеупор на основе доломита 83%, фосфорита 7%, кремнесоставляющей 10% [2].

Недостатком этого материала является использование компонента кремнезема для связывания свободной окиси кальция, что затрудняет спекание материала, снижает температуру размягчения, повышает усадку изделий в обжиге.

Целью изобретения является повышение устойчивости изделий к гидратации и использованию техногенного сырья.

Цель достигается тем, что шихта для изготовления доломитовых огнеупоров, содержащая доломит, фосфорит и кремнеземистую составляющую, в качестве кремнеземистой составляющей содержит отходы обогащения хромитовых руд при следующем соотношении компонентов, мас. %: Фосфорит 1-15
Отходы обогащения хромитовых руд 1-35 Доломит Остальное
В случае использования техногенного сырья (отходы обогащения хромитовой руды) обеспечивается более полное вовлечение в производство сырья, улучшение экологической обстановки за счет исключения пыления кварцита, повышение устойчивости к рассыпанию, т.е. обеспечивается получение огнеупора с повышенными служебными свойствами.

Использование отходов обогащения хромитовых руд, например Кемпирсайского месторождения, имеющих следующий состав, %: MgO 38-46; SiO₂ 28-30; Cr₂O₃ 8-9; Al₂O₃ 1,1; Fe₂O₃ 8-10, позволяет перевести свободную окись кальция из доломита в высокоогнеупорные соединения - двух- и трехкальциевый силикат, что исключает гидратацию свободной окиси кальция. Для предотвращения рассыпания изделий при полиморфных превращениях алита (двухкальциевого силиката) в шихту вводятся дополнительно в качестве стабилизирующей добавки фосфориты.

Изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в таблице.

В лаборатории института и на опытном заводе УкрНИИО изготавливались образцы по предлагаемому изобретению и прототипу следующим образом: для получения клинкера в бегунах в течение 7-10 мин смешивали доломит, отходы обогащения хромитовой руды и фосфориты в заданном соотношении. Клинкер формовался в виде кирпича, обжигался в туннельной печи при 1650^оС. Полученный клинкер дробили на необходимые фракции, смешивали в бегунах с добавкой лигносульфонатов в течение 7-10 мин, прессовали на фрикционных прессах и обжигали при 1650^оС.

Из анализа данных таблицы видно, что устойчивость к гидратации изделий из предлагаемой смеси выше 1,5-2,0 раза при повышенной температуре начала размягчения под нагрузкой.

Экономический эффект достигается за счет экономии дефицитного магнезитового порошка и использования техногенных отходов.

Сущность изобретения: шихта включает в мас. %: фосфорит 1-15, отходы обогащения хромитовых руд 1-35, доломит - остальное. Образцы, обожженные при 1650°С, имели привес 0-0,01%, температура начала размягчения под нагрузкой 1580-1610°С. 1 табл.

ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДОЛОМИТОВЫХ ОГНЕУПОРОВ, включающая доломит, фосфорит и кремнеземистую составляющую, отличающаяся тем, что она в качестве кремнеземистой составляющей содержит отходы обогащения хромитовых руд при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Фосфорит - 1 - 15
Отходы обогащения хромитовых руд - 1 - 35
Доломит - Остальное