ОГНЕУПОРНАЯ МАССА ДЛЯ БОРТОВОЙ ФУТЕРОВКИ РАФИНИРОВОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ Российский патент 1995 года по МПК C04B35/04 

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к составам огнеупорных масс для изготовления бортовой футеровки электролизеров алюминия высокой чистоты.

Известна огнеупорная магнезиальная масса для изготовления блочной футеровки электролизеров, пpиготовленная на основе спеченного периклазового заполнителя и водного раствора полифосфата натрия.

Состав массы, мас.

Спеченный переклазовый
порошок фракции мельче 1,0 мм 62,5
В том числе фракции мельче 0,063 22
Отходы корунда фракции мельче 1,0 мм 10
Глиноземистый цемент 10
Раствор полифосфата натрия плотностью 1,35 г/см³ 17 Борная кислота 0,5
Недостатки этой массы для изготовления бортовой футеровки повышенная пористость, обуславливающая высокую скорость проникновения электролита в поры футеровки и ее разбухание, растворение материала футеровки в расплаве электролита, вызывающее переход Р, Na и Mg из электролита в металл, недостаточные механическая прочность и термостойкость футеровки, ускоряющие ее разрушение.

Наиболее близкой к предлагаемому является огнеупорная масса для изготовления огнеупорных изделий, применяемых для футеровки конвертеров и других плавильных агрегатов черной и цветной металлургии, включающая, мас. периклазовый порошок фракции: 30-0,5 мм, 40-51 0,5-0,065 мм 7-18, 0,065-0,020 18-23, хромитовая руда фракции 0,01-0,001 мм 10-18, связка (сульфитно-спиртовая барда) остальное [2] Футеровка имеет недостаточно высокую надежность.

Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности бортовой футеровки за счет увеличения физико-химических и физико-механических свойств.

Цель достигается тем, что масса для бортовой футеровки рафинированных электролизеров, включающая крупнозернистый и пылевидный периклаз и технические лигносульфонаты, дополнительно содержит боросиликатное стекло при следующем соотношении компонентов, мас.

Крупнозернистый периклаз 54-60
Пылевидный периклаз 30-32
Технические лигносульфонаты 6-8
Боросиликатное стекло 4-6
Для разработки состава огнеупорной массы были приготовлены пять смесей компонентов. Массу готовили следующим образом. В смеситель загружали крупнозернистый периклазовый заполнитель фракции < 5 мм, увлажняли лигносульфонатом, перемешивали в течение 2-3 мин, затем добавляли пылевидный периклаз фракции < 0,09 мм и перемешивали еще в течение 3-5 мин. Из однородной массы методом пневмотрамбования при давлении сжатого воздуха 0,7 МПа изготовляли образцы-балки размером 100х100х500 мм. Образцы совместно с разъемной металлической формой сушили при 120 ^оС в течение 10-12 ч. По окончании сушки образцы извлекали из формы и обжигали при 800^оС с выдержкой 12 ч. Из обожженной балки выпиливали образцы-кубы с ребром 50 мм для исследования физико-механических свойств и образцы диаметром 15 и высотой 50 мм для определения скоростей пропитки и растворения. Скорость пропитки образцов расплавом электролита определяли по изменению во времени их электрического сопротивления.

Конкретные составы и свойства получаемых изделий представлены в табл. 1 и 2 соответственно.

Сущность изобретения: огнеупорная масса включает в мас.%: крупнозернистый периклаз 54-60, пылевидный периклаз 30-32, технические лигносульфонаты 6-8, боросиликатное стекло 4-6. Характеристики: предел прочности при сжатии 44-46 МПа, кажущаяся плотность 2,77-2,80 г/см³, открытая пористость 19,6-20,2%, термостойкость (800°С-вода) 4-5 теплосмен, скорость пропитки образцов электролитов 0,43-0,47 см²/c, скорость растворения образцов в электролите 2,38-2,41 мг/см² мин. 2 табл.

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА ДЛЯ БОРТОВОЙ ФУТЕРОВКИ РАФИНИРОВОЧНЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ, включающая крупнозернистый и пылевидный периклаз и технические лигносульфонаты, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности бортовой футеровки за счет увеличения физико-химических и физико-механических свойств, она содержит дополнительно боросиликатное стекло при следующем соотношении компонентов, мас.

Крупнозернистый периклаз 54 60
Пылевидный периклаз 30 32
Технические лигносульфонаты 6 8
Боросиликатное стекло 4 6