Изобретение относится к технологии огнеупоров, которые могут использоваться в черной и цветной металлургии, в стекловаренной, химической и других отраслях промышленности.
Известна шихта для изготовления огнеупоров, используемых при непрерывной разливке стали (см. а.с. СССР N 275823, кл. C 04 В 33/22, 1969), содержащая огнеупорную глину, шамот, обезжелезненный циркон, в следующем соотношении, (мас. %):
Шамот - 60 - 70
Огнеупорная глина - 23 - 30
Обезжелезненный циркон - 7 - 10
Однако огнеупоры, изготовленные на основе данной шихты, имеют большую дополнительную линейную усадку и низкую стойкость к воздействию высокой температуры.
Известна шихта для изготовления огнеупорных изделий (см. а.с. СССР N 711007, кл. C 04 B 33/22, 1977), содержащая шамот, огнеупорную глину и добавку, в которой в качестве добавки могут быть использованы двуокись олова, двуокись циркония или двуокись церия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Шамот - 45 - 75
Огнеупорная глина - 15 - 30
Добавка - 10 - 40.
Приведенной шихте присущи те же недостатки, что и шихте по а.с. N 275823.
Наиболее близкой к предлагаемой шихте по совокупности признаков (прототипом) является шихта для изготовления огнеупорных изделий (а.с. N 1024439), включающая огнеупорный наполнитель, один из группы: периклаз, шамот, корунд 40 - 80 (из них частиц с размером зерен 0,088 - 0,5 мм 3 - 25), связующее 5 - 10, смесь совместного помола, включающую в мас.%:
Глина - 15 - 30
Глинозем - 2 - 15
материал огнеупорного наполнителя - 55 - 80
в количестве 15 - 50 (из них частиц с размером зерен 0,088 - 2 мм - 5 - 15, с размером зерен менее 0,088 мм - 85 - 96).
Улучшая технологичность, авторы вводят в состав шихты глинистый компонент (минеральный пластификатор). Общеизвестно, что введение глинистого компонента при изготовлении огнеупоров указанного состава снижает их технические свойства: строительную прочность и постоянство объема при высокой температуре. В изобретении предлагается связать свободный кремнезем, образующийся при термическом разложении глинистого компонента в муллит в присутствии тонкомолотого глинозема. Недостаток этого состоит в необходимости вести процесс при высокой температуре, равной 1550 - 1600oC для полного завершения процесса.
Предлагаемое изобретение, в сравнении с прототипом, позволяет при сохранении основных технических характеристиках улучшить эксплуатационные (шлако- и металлоустойчивость) характеристики огнеупоров, изготовляемых на основе предлагаемой шихты. Вводимый в предлагаемую шихту лом бакоровых изделий, применяемых для футеровки стекловаренных печей, имеющий следующий состав, мас.%:
ZrO2 - Не менее 30 - 40
SiO2 - Не более 16
Fe2O3 - Не более 0,2
Плавни (Fe2O3 + ZrO2 + CaO + MgO + Na2O + K2O) - Не более 2,5
В том числе Na2O - Не более 1,9
Остальное - Al2O3
позволяет снизить себестоимость огнеупоров. B добавок решается часть экологических проблем территорий, где используются эти огнеупоры, лом которых занимает на свалках немало места, к тому же это и использование вторичных ресурсов. Этот результат достигается тем, что в шихте для изготовления огнеупоров с прерывистым зерновым составом, включающей 40 - 60% зернистого огнеупорного (цирконового, корундового или муллитсодержащего) наполнителя фракции > 0,5 мм, а остальное - тонкомолотый алюмосиликатный и цирконистый компоненты фракции < 0,09 мм в виде смеси совместного помола, причем смесь совместного помола имеет следующий состав, мас.%:
Огнеупорный наполнитель того же состава, что и зернистый - 1 - 50
Циркон - 50 - 1
Огнеупорная глина или каолин - 20 - 30
Лом бакоровых изделий - Остальное
а соотношение свободных SiO2/ZrO2 = 1,4 - 4,0.
Пример шихты для изготовления огнеупоров с прерывистым зерновым составом.
Цирконовый концентрат зернистостью 2 - 0,5 мм в количестве 50% увлажняют глинистым шликером (плотность не менее 1,2 г/см3), перемешивают и добавляют смесь совместного помола состава, мас.%:
Муллитовый шамот - 5
Каолин - 25
Циркон - 5
Лом изделий "Бакор-33" - 65
Смесь совместного помола приготавливают в трубной мельнице (размер фракции менее 0,09 мм).
Количество диоксида циркония, необходимого для связывания свободного SiO2 в циркон, рассчитывается следующим образом.
В каолине содержится, мас.%:
Al2O3 - 40
SiO2 - 56
В смеси совместного помола:
40•0,25 = 10% Al2O3
56•0,25 = 14% SiO2
Часть SiO2 уйдет на образование муллита. Соотношение в муллите Al2O3/SiO2 = 2,55.
SiO2 = 10/2,55 = 3,92%
Остается несвязанного SiO2: 14 - 3,92 = 10,08%
Для связывания такого количества SiO2 в циркон при соотношении ZrO2/SiO2 = 2,03 потребуется 10,08•2,03 = 20,46% ZrO2. В изделиях "Бакор-33" содержание ZrO2 составляет 33%, а в смеси совместного помола 65•0,33 = 21,45%. Следовательно, в рассматриваемом примере ZrO2 берется в количестве, достаточном для создания в огнеупоре прямосвязанной структуры из циркона, при этом в упомянутой смеси совместного помола соотношение свободных ZrO2 / SiO2 = 2,13.
Обжигают изделия при 1480 - 1550oC.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ С ПРЕРЫВИСТЫМ ЗЕРНОВЫМ СОСТАВОМ | 1995 |
|
RU2107674C1 |
| ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ С ПРЕРЫВИСТЫМ ЗЕРНОВЫМ СОСТАВОМ | 1995 |
|
RU2090537C1 |
| ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ С ПРЕРЫВИСТЫМ ЗЕРНОВЫМ СОСТАВОМ | 1995 |
|
RU2098387C1 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МУЛЛИТСОДЕРЖАЩИХ ОГНЕУПОРОВ | 2002 |
|
RU2209797C1 |
| ОГНЕУПОРНАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЗОБЖИГОВЫХ ИЗДЕЛИЙ | 1999 |
|
RU2157352C1 |
| ОГНЕУПОРНЫЙ МЕРТЕЛЬ | 1994 |
|
RU2079471C1 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА | 1997 |
|
RU2129110C1 |
| ЛЕГКОВЕСНЫЙ ОГНЕУПОР И СПОСОБ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА | 1994 |
|
RU2083528C1 |
| ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СФЕРИЧЕСКИХ ГРАНУЛ И СПОСОБ ИХ ПРОИЗВОДСТВА | 2001 |
|
RU2211198C2 |
| ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СФЕРИЧЕСКИХ ГРАНУЛ И СПОСОБ ИХ ПРОИЗВОДСТВА | 2002 |
|
RU2229456C2 |
Изобретение относится к технологии огнеупоров, которые могут использоваться в черной и цветной металлургии, в стекловаренной, химической и других отраслях промышленности. Изобретение позволяет снизить себестоимость огнеупоров за счет употребления в шихте вторичных ресурсов - лома бакоровых изделий, используемых при кладке ванных стекловаренных печей, при сохранении основных качественных характеристик изготавливаемых на основе предлагаемой шихты огнеупоров. Этот результат достигается тем, что в шихте для изготовления огнеупоров с прерывистым зерновым составом, включающей 40 - 60 мас.% зернистого цирконового, или муллитсодержащего, или корундового зернистого наполнителя фракции > 0,5 мм, а остальное - тонкомолотые алюмосиликатный и цирконистый компоненты фракции <0,09 мм в виде смеси совместного помола, причем смесь совместного помола имеет следующий состав, мас.%: огнеупорный наполнитель того же состава, что и зернистый - 1 - 50, циркон - 1 - 50, огнеупорная глина или каолин - 20 - 30, лом бакоровых изделий - остальное; при соотношении свободных ZrO2/S:O2 = 1,4 - 4,0. Приготовленную массу прессуют и обжигают при 1480 - 1550oC.
Шихта для изготовления огнеупоров с прерывистым зерновым составом, включающая 40 - 60 мас.% зернистого огнеупорного наполнителя фракции >0,5 мм и 40 - 80 мас.% смеси совместного помола фракции < 0,09 мм, содержащей огнеупорный наполнитель того же состава, что и зернистый, отличающаяся тем, что в качестве огнеупорного наполнителя она содержит циркон, или муллитсодержащий наполнитель (шамот), или корунд, а смесь совместного помола дополнительно содержит огнеупорную глину или каолин, циркон и лом бакоровых изделий при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:
Указанный огнеупорный наполнитель - 1 - 50
Огнеупорная глина или каолин - 20 - 30
Циркон - 1 - 50
Лом бакоровых изделий при соотношении свободных ZrO2/SiO2 1,4 - 4,0 - Остальноес
