Стекло для образования защитного слоя в печи Советский патент 1984 года по МПК C03C3/16 

С©

со

00

4 Изобретение относится к фосфатному стеклу на основе - SiO PjOj для образования защитного слоя в печи в качестве футеровки огнеупор ных, теплоизоляционных кирпичей, предназначенных для зон подогрева вращающихся цементных печей, Огнеупорная футеровка зон подогре ва вращающихся цементных печей составляет 25-45% общей длины печи и подвержена механическим и химическим ноздействиям. Последнее является оче сильным вследствие выделения окислов щелочных металлов, сульфатов, хлоридов и фторидов щелочных металлов иэ сырья и топлива. В случае использова ния для футеровки печи шамотных огне упоров происходит щелочное расщепление их путем образования полевого шп щпата, увеличивающего коэффициент термического расширения кирпичей и приводящего, в конечном итоге, к быс рому износу кирпичей. Использование легковесных огнеупоров для футеровки печи приводит к образованию на их поверхности глазурных защитных слоев Предотвращающих или замедляющих проникновение щелочей в кирпич. Однако защитные слои не образуются в присутствии KCi в атмосфере печи. Известно стекло для образования защитного слоя на огнеупорах в печи следующего состава, нес.%: , 384.0; SiO256, Fe2O,l,4 1. Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является стекло следующего состава, вес.%: PjOj 45-80; А&гОз 8-25; SiOj 1-30 2 Однако указанные стекла образуют глазурь на огнеупорах и могут предотвратить их разъедание только в атмосфере,- не содержащей KClJ. ное фосфатное стеклов системы Р;,Оз ArJ-j O - SiO2 не образует стеклофазы, которая совместима с фазами Si02 и муллитом, и не может применяться для аутогенного образования глазури на огнеупорах, т.е. срок службы огнеупоров в случае их применения не высок (примерно 0,5-1 г) . Цель изобретения - увеличение срока эксплуатации печи, Поставленная цель достигается тем что стекло для образования защитного слоя в печи, включающее , SiO и , содержит указанные компоненты в следующем количестве, мае,%: РгО;55,44 Si02 31,29 .13,27 Суммарная формула расплава стеклофазы ) или SiOj-Ab O., . Только данная стеклофаза совместима с SiO -фазами, в частности с кристобалитом -и тридимитом, а также с муллитом, и может защищать кирпич От разъедания. Содержание каждого компонента шихты, применяемой для получения описываемого стекла, находится на диаграмме. Только указанный состав стекла обеспечивает аутогенное образование глазури, защищающей кирпич от разъедания. При большем содержании SiO происходит образование слишком жидкого расплава который не образует глазурь. При меньшем содержании SiO образуется слишком мало расплава, вследствие чего также не образуется глазурь. Только при указанном соотношении компонентов существует способствующая образованию глазури фаза стекла, которая совместима с появляющимися в шамотных кирпичах при нагреве кристаллическими фазами (муллит, кристобалит, тридимит), Если Тс1кой совместимости нет, то кирпичи являются нестойкими, как-будто растворяются, т.е. срок службы печи невысок ,В качестве сырья для шихты могут применяться как чистые окислы SiO2г z-S соединения: кристобалит, тридимит, кизельгур, шамот, глинозем, .( и т.д. Исходная шихта используется в виде зерен, причем 10-45% составляют зерна размером менее 0,09 мм. Варку стекла осуществляют при 700 - 1100 С обычными способами . Пример. з1О2-гель Merch (рентгеноаморфный) , AljOj (активная, нейтральная) и ортофосфорная кислота () смешиваются в молярном соотношении 4:1:3 (в пересчете на чистые окислы), нагреваются при 700°1000° С в течение нескольких часов и исследуются методом рентгенографии, который доказывает образование стеклофазы Si2AEO(P04} . Сваренное стекло применяется для защиты огнеупоров в печи, образуя вместе с ними аутогенно уплотненные огнеупорные, теплоизоляционные кирпичи , Поверхность кирпичей, покрытых данным стеклом, подвергается воздействию температуры, при которой стекло-, фаза Si2AfO(PO4)j Образует высоковязкий расплав. Так как кирпичи от топки до кожуха печи подвергаются температурному градиенту, то температура к кожуху печи понижается. Таким образом, остекловывается только горячая, направленная внутрь печи поверхность кирпича, в то время как остальная часть остается неостеклованной. При уменьшении толщины футеровки

31099840

кирпича всегда снова образуется гла- эксплуатаци 5 печи до 2-4 лет, тогда зурь на поверхности и защищает кир- как печи, облицованные известным кирпич от износа, т.е. увеличивает срок пичом, имеют срок службы 0,5-1 г.

СТЕКЛО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАЩИТНОГО СЛОЯ В ПЕЧИ, включающее , ABj Oj, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока эксплуатации печи, оно содержит указанные компоненты в следующем количестве, мас.%: 55,44 31,29 SiOz 13, 27