ЧЕРНЯЩЕЕ ПОКРЫТИЕ ИЗЛУЧАЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ Российский патент 1997 года по МПК C04B28/24 C04B111/20 

Изобретение относится к металлургической теплотехнике, а именно к составам покрытий футеровки, увеличивающим степень черноты излучающих поверхностей огнеупорных футеровок, и может быть использовано для высокотемпературных и низкотемпературных тепловых агрегатов.

Известен состав огнеупорной массы для футеровки, например, сталеразливочных ковшей, включающий кварцевый наполнитель, графит, жидкое стекло и шлак электросталеплавильного производства при следующем соотношении компонентов, мас.

Кварцевый наполнитель 84,0-96,0
Графит 2,0-10,0
Жидкое стекло 1,0-10,0
Шлак электросталеплавильного производства 1,0-8,0
Недостатком данных составов является высокий процент использования природных материалов, что повышает затраты на их изготовление.

Цель изобретения снижение затрат на получение покрытий за счет максимального использования материалов, являющихся отходами производства, получение составов с достаточной степенью черноты и стойкости к воздействию печных газов.

Цель достигается тем, что в состав для изготовления покрытия тепловых агрегатов, включающий кварцевый компонент, щелочные силикаты, шлак электросталеплавильного производства, дополнительно вводят корунд, пыль газоочисток литейного производства, а в качестве шлака электросталеплавильного производства используют шлак производства низкоуглеродистого феррохрома. При этом в качестве кварцевого компонента используют отходы обогащения кварцевого песка или отходы формовочных смесей, или лом динасового огнеупора, или лом кварцитового огнеупора, а в качестве корунда используют лом корундового или мулито-корундового огнеупора.

Отходы обогащения кварцевого песка, лом динасового огнеупора, лом кварцитового огнеупора, отходы формовочных смесей являются источником SiO₂, источником Al₂O₃ является лом корундового или мулито-корундового огнеупора, а в качестве источника Fe₂O₃ и частично SiO₂ пыль газоочисток литейного производства. Шлак производства низкоуглеродистого феррохрома является источником CaO и частично SiO₂.

Использование корунда повышает огнеупорность покрытия, увеличивает его стойкость к воздействию термоударов, возникающих при смене температурного режима печи, а также к воздействию горячих печных газов, а использование лома мулитового или мулито-корундового огнеупора позволяет исключить применение дорогостоящего технического глинозема.

Использование в составе покрытия пыли газоочисток литейного производства в количестве 11,0-60,6 позволяет уменьшить количество отвальной продукции.

Включение в состав шлака производства низкоуглеродистого феррохрома в количестве 2,6 14,4 позволяет повысить стойкость покрытия за счет содержания в шлаке окислов MgO и Cr₂O₃.

При содержании в составе покрытия корунда менее 14,4 образуется недостаточное количество тугоплавкой фазы, обеспечивающей прочность и стойкость покрытия к температурным колебаниям и воздействию печных газов в условиях эксплуатации. Содержание корунда более 22,2 нецелесообразно по экономическим причинам.

При содержании в составе покрытия пыли газоочисток литейного производства менее 11% радиационные свойства приближаются к новому огнеупору, увеличение количества пыли более 60,6% нецелесообразно, так как это уже не влияет на увеличение степени черноты.

При содержании шлака производства низкоуглеродистого феррохрома менее 2,6 не обеспечивается достаточной прочности при нанесении покрытия, а также необходимого количества легкоплавкой фазы при спекании. Использование в составе чернящего покрытия шлака выше 14,4 приводит к увеличенному содержанию легкоплавкой фазы и понижению стойкости покрытия.

При содержании щелочных силикатов виде жидкого стекла выше 14,4 происходит саморазжижение состава, поэтому дальнейшее повышение с смеси их количества экономически нецелесообразно, а ниже 2,6 при спекании образуется недостаточное количество легкоплавкой фазы.

Чернящее покрытие предлагаемого состава опробовано на литейном заводе АО КАМАЗ.

В качестве кварцевого компонента использовался отработанный динасовый кирпич, предварительно дробленный до фракции 5 мм. Использовалась бегхаузная пыль, улавливаемая в системе газоочистки корпуса стального литья литейного завода дисперсностью 0,1-1,0 мкм следующего состава:
Fe об 46,1; FeO 9,2; Fe₂O₃ 42,9; SiO₂ 34,4; Al₂O₃ 2,3; MnO 3,9; CaO 0,7; MgO 1,7; Cr₂O₃ 0,2; Cu 0,16; C 2,2; Si 0,1. и феррохромовый шлак производства низкоуглеродистого феррохрома ТУ 14-11-181-89 состава;
CaO 52,6; SiO₂ 24,6; MgO 10,0; Al₂O₃ 6,5; Cr₂O₃ 4,3.

Состав чернящего покрытия следующий, кг:
Лом динасовой футеровки 29,0
Лом корундового кирпича 19,0
Пыль газоочисток производства стального литья 32,0
Шлак производства низкоуглеродистого феррохрома 10,0
Жидкое стекло 10,0
Вода До разжижения.

После взвешивания (предварительного дробления) компоненты измельчались в виброизмельчителе и просеивались в сите 0,16. Перед нанесением состава на поверхность футеровки в нее добавлялись силикаты натрия в виде жидкого стекла и вода до пастообразного состояния, после чего при помощи кисти смесь наносили на поверхность огнеупора. При этом наблюдалось хорошее прилипание сырого покрытия слоем 1 10 мм к поверхности огнеупоров.

В качестве огнеупоров использовался шамотный кирпич. Образцы выдерживались при 1000-1050^oC от 1 до 10 сут. После охлаждения образцы исследовались, определялось визуально качество покрытия. Покрытие было без трещин, прочно приварено к огнеупору, достаточной черноты. После испытания на образцах произведено покрытие термической печи для отжима стального литья.

Таким образом, при максимальном использовании материалов, являющихся отходами производства, возможно получение сравнительно дешевых, качественных чернящих покрытий излучающих поверхностей тепловых агрегатов.

Изобретение относится к металлургической теплотехнике, а именно к составам покрытий футеровок, увеличивающим степень черноты излучающих поверхностей огнеупорных футеровок. Целью изобретения - снижение затрат на получение покрытий за счет максимального использования материалов, являющихся отходами производства, получение составов с достаточно высокой степенью черноты и стойкости к воздействию печных газов. Предлагаемое чернящее покрытие имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: кварцевый компонент 12,0 - 45,8; щелочные силикаты (в пересчете на сухую массу) 2,6 - 14,4; корунд 14, - 22,2; пыль газоочисток литейного производства 11,0 - 60,6; шлак производства низкоуглеродистого феррохрома 2,6 - 14,4; вода до разжижения, причем в качестве кварцевого компонента используют отходы обогащения кварцевого песка, или лом динасового огнеупора, или лом кварцитового огнеупора, а в качестве корунда - лом корундового или мулито-корундового огнеупора. 6 з.п. ф-лы.

1. Чернящее покрытие излучающих поверхностей тепловых агрегатов, включающее кварцевый компонент, щелочные силикаты, шлак электросталеплавильного производства, отличающееся тем, что дополнительно содержит корунд и пыль газоочисток литейного производства в качестве шлака электросталеплавильного производства шлак производства низкоуглеродистого феррохрома при следующем соотношении компонентов, мас.

Кварцевый компонент 12,0 45,8
Щелочные силикаты (в пересчете на сухую массу) 2,6 14,4
Шлак производства низкоуглеродистого феррохрома 2,6 14,4
Корунд 14,4 22,2
Пыль газоочисток литейного производства 11,0 60,6
Вода До разжижения
2. Покрытие по п.1, отличающееся тем, что в качестве кварцевого компонента используют отходы обогащения кварцевого песка.