МАГНЕЗИАЛЬНАЯ ТОРКРЕТ-МАССА Российский патент 2012 года по МПК C04B35/35 C04B35/66 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при производстве огнеупоров для ремонта футеровки металлургических агрегатов, в частности при горячем ремонте конвертера.

Известна огнеупорная масса, содержащая лом магнезиальных углеродсодержащих изделий крупностью 0,5-20,0 мм и содержанием в ней графита 9-10 мас.%, триполифосфат натрия, борную кислоту, карбоксиметилцеллюлозу и углеродсодержащий органический компонент, в качестве которого может быть использован каменноугольный пек (см. патент РФ №2243184, МКИ С04В 35/-35, опубл. 27.12.2004).

Недостатком указанной огнеупорной массы является то, что она не обеспечивает высокую стойкость ремонтируемой огнеупорной футеровки конвертера к расплаву металла и шлака и не обладает коротким временем спекания.

Известна также огнеупорная масса, являющаяся ближайшим аналогом заявляемого изобретения (см. патент РФ №2379255, 7МПК С04В 35/035, С04В 35/66, опубл. 20.01.2010), содержащая огнеупорный магнезиальный заполнитель, фенолформальдегидную смолу, полифосфат натрия и не обязательно борную кислоту и каменноугольный пек при следующем соотношении компонентов, мас.%: полифосфат натрия не более 2, фенолформальдегидная смола 4-5, каменноугольный пек 0-3, борная кислота 0-2, огнеупорный магнезиальный заполнитель фракции не более 4.0 мм - остальное.

Известно также использование пирофиллита месторождения Куль-Юрт-Тау для производства цементов (см. «Цемент и его применение», №6, 2007, с.129-132).

В качестве огнеупорного магнезиального заполнителя используется смесь плавленого периклаза и обеспыленного лома периклазовых или периклазоуглеродистых изделий при соотношении, равном 4-5:5-4.

Однако недостатком указанной огнеупорной массы является недостаточная стойкость ремонтируемой огнеупорной футеровки конвертера к расплаву металла и шлака, она не обладает коротким временем спекания.

Технической задачей изобретения является разработка состава магнезиальной торкрет-массы, которая бы обеспечивала высокую стойкость огнеупорной футеровки к расплаву металла и шлака, обладала коротким временем спекания, могла быть использована при горячем ремонте металлургических агрегатов методом налива или торкретирования.

Поставленная задача решена предлагаемым составом магнезиальной торкрет-массы, содержащей огнеупорный магнезиальный заполнитель, фенолформальдегидную смолу, полифосфат натрия, каменноугольный пек, которая содержит в качестве огнеупорного магнезиального заполнителя фракции не более 3 мм смесь плавленого периклаза и обеспыленного лома периклазовых и периклазоуглеродистых изделий при соотношении, равном 2-6:6-2, а также дополнительно глиноземистый пирофиллит месторождения Куль-Юрт-Тау, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полифосфат натрия 1-2 Фенолформальдегидная смола 4-5 Каменноугольный пек 1-3 Пирофиллит глиноземистый месторождения   Куль-Юрт-Тау 0-2 Смесь плавленого периклаза и   обеспыленного лома периклазовых   или периклазоуглеродистых изделий - остальное.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен состав магнезиальной торкрет-массы, содержащий совокупность предлагаемых компонентов в заявляемых пределах их содержания.

Размер зерен огнеупорного магнезиального заполнителя в составе магнезиальной торкрет-массы составляет 0,01-3 мм, что обеспечивает хорошую его сыпучесть в процессе приготовления огнеупорной массы и соответственно однородность ее свойств.

Стойкость огнеупорной футеровки металлургического агрегата к расплаву металла и шлака зависит от величины адгезии ремонтной массы с футеровкой, величина адгезии в свою очередь определяется сродством компонентного состава массы и футеровки по химическим свойствам в интервале рабочих температур.

Экспериментальные исследования, проведенные авторами, позволили выявить, что содержащиеся в предлагаемой массе углеродсодержащие компоненты обеспечивают в интервале рабочих температур высокую адгезию с футеровкой за счет образования углеродной связки при коксовании.

Фенолформальдегидные смолы - это продукт поликонденсации фенола с формальдегидом. Экспериментально были выбраны оптимальные пределы количественного содержания фенолформальдегидной смолы в составе предлагаемой огнеупорной массы 4-5%.

При содержании фенолформальдегидной смолы в массе менее 4% адгезия к футеровке и стойкость футеровки снижаются.

При содержании фенолформальдегидной смолы в массе более 5% адгезия к футеровке высокая, однако за счет трещинообразования стойкость футеровки снижается.

Оптимальным пределом количественного содержания полифосфата натрия в массе является 1-2%.

При содержании полифосфата натрия в массе более 2% увеличивается ее пористость, стойкость футеровки снижается.

При содержании полифосфата натрия в массе менее 1% ее прочность и стойкость футеровки недостаточные.

Применяемые материалы:

Полифосфат натрия по ГОСТ 20291-80;

Фенолформальдегидная смола по ТУ 2257-241-00203447-97;

Каменноугольный пек по ГОСТ 1038-75;

Плавленый периклаз фракции 0,01-3,0 мм;

Обеспыленный лом периклазовых изделий фракции 0,01-3,0 мм;

Обеспыленный лом периклазоуглеродистых изделий фракции 0,01-3,0 мм.

Пирофиллит глиноземистый месторождения Куль-Юрт-Тау.

Примеры конкретного исполнения

Магнезиальная торкрет-масса готовилась следующим образом. Исходные компоненты дозировали, загружали в смеситель и перемешивали в течение 10 минут. Готовую массу выгружали и расфасовывали в мешки с полиэтиленовым вкладышем по 0,5 т.

В сталеплавильном цехе ОАО «ММК» магнезиальную торкрет-массу загружали в установку для торкретирования камерного типа и использовали для нанесения на рабочую поверхность огнеупорной футеровки конвертера емкостью 350 т.

При нанесении на футеровку конвертера наблюдалась высокая адгезия к рабочей поверхности и быстрое спекание, что обеспечило высокую стойкость футеровки.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при производстве огнеупоров для ремонта футеровки металлургических агрегатов, в частности при горячем ремонте конвертера. Техническим результатом изобретения является повышение стойкости к расплаву металла и шлака. Магнезиальная торкрет-масса содержит огнеупорный магнезиальный заполнитель, фенолформальдегидную смолу, полифосфат натрия, каменноугольный пек. В качестве огнеупорного магнезиального заполнителя фракции 0,01-3 мм используют смесь плавленого периклаза и обеспыленного лома периклазовых или периклазоуглеродистых изделий при соотношении, равном 2-6:6-2. Торкрет-масса дополнительно содержит пирофиллит глиноземистый месторождения Куль-Юрт-Тау, при следующем соотношении компонентов, мас.%: полифосфат натрия - 1-2; фенолформальдегидная смола - 4-5; каменноугольный пек - 1-3; пирофиллит глиноземистый месторождения Куль-Юрт-Тау - 0-2; смесь плавленого периклаза и обеспыленного лома периклазовых или периклазоуглеродистых изделий - остальное. 1 пр.

Магнезиальная торкрет-масса, содержащая огнеупорный магнезиальный заполнитель, фенолформальдегидную смолу, полифосфат натрия, каменноугольный пек, отличающаяся тем, что она содержит в качестве огнеупорного магнезиального заполнителя фракции 0,01-3 мм смесь плавленого периклаза и обеспыленного лома периклазовых или периклазоуглеродистых изделий при соотношении, равном 2-6:6-2, а также дополнительно пирофиллит глиноземистый месторождения Куль-Юрт-Тау при следующем соотношении компонентов, мас.%:
полифосфат натрия 1-2 фенолформальдегидная смола 4-5 каменноугольный пек 1-3 пирофиллит глиноземистый   месторождения Куль-Юрт-Тау 0-2 смесь плавленого периклаза и   обеспыленного лома периклазовых или   периклазоуглеродистых изделий остальное