Огнеупорная масса Советский патент 1984 года по МПК C04B33/22 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к огнеупорным массам для футеровки фурм, погруяше мых в жидкий чугун. При десульфурации жидкого чугуна, используемого для производства высококачественных малосернистых сталей, технологическим пределом является вдувание в доменный чугун в чугуновозных ковшах гранулированного магни через погружаемые в расплавленный металл футерованные фурмы. Известна леточная масса С 1 3 содержащая компоненты в следующем соотношении, мае. %; Огнеупорная глина. 20-25 Металлургический кокс 70-75 Ортофосфорная кислота5-6 Недостатком массы является Невысокая механическая прочность, повышенная усадка при сушке и эксплуатации. Наиболее близкой к предлагаемой является огнеупорная масса, содержащая, мае. %: шамот 30-40-, металлурги ческий кокс 30-40 огнеупорная глина 10-15i ортофосфорная кислота 5-10/ злектрокорунд 15-20 2}. Недостатками известной массм явля готся невысокая механическая прочность и значительные усадки при сушке и погружении в расплавленный 4yry приводящие к образованию трещин,, отслоений и, как следствие, определяющие недостаточную стойкость фурм и повьпиенный расход огнеупорной массы на их ремонт. Причиной указанных недостатков является чрезмерное содержание в массе компонентов, не обеспе чивающих спекание массы при температуре эксплуатации футеровки Огнеупорная глина, вводимая в массу в порошкообразном состоянии, распределяется между зернами шамота, электро корунда и кокса неравномерноJ что обуславливает возникновение усадочны трещин и разупрочнение футеровки при сушке и резком нагреве при погружени футеровки в металлический расплав. Цель изобретения - увеличение механической прочности огнеупорной мас сы и снижение усадки. Поставленная цель достигается тем, что огнеупорная масса, включающая шамот, металлический кокс, огнеупорную глину и ОРТОФОСФОРНУГО КИС.ПОТ содержит дополнительно каолин при следующем соотношении компонентов, мае. %: Шамот30-40 Металлургический кокс 30-40 Огнеупорная глина10-15 Ортофосфорная кислота5-10 Каолин8-12 Содержание каолина в массе в пределах 8-12 мас.% повышает механическую прочность и уменьшает усадку массы при сушке и погружении в расплавленный чугун. Наличие в массе выше 12 мас.% каолина ухудшает спекаемость массы - материал футеровки при этом не приобретает необходимой прочности и механически разрушается в процессе эксплуатации. Это негативно сказывается на на износостойчивости футеровки даже при имеющем место значительном уменьшении усадки при сушке и погружении в жидкий чугун. Снижение содержания каолина в массе ниже 8 мас.% при постоянном суммарном содержании глины и каолина улучшает спекаемость массы, при этом возрастает механическая прочность футеровки при сушке и погружении в жидкий чугун. Однако увеличивается усадка, образуются усадочные трещины по глинистым прослойкам между зернами шамота и кокса, что, в свою очередь, способствует разрушению футеровки при механических нагрузках во время продувки и эрозионному разрушению интенсивно перемещающимся расплавленным чугуном. Кроме того,, каолин вводят в огнеупорную массу вместе с ортофосфорной кислотой в виде шликера, чем достигается равномерное распределение каолина и ортофосфорной кислоты между зернами шамота и кокса. Глина, вводимая Как сухой компонент шихты, равномерно распределяется в прослойках шликера, покрывающих зерна шамота и кокса Проведены сопоставительные испытания огнеупорной массы предлагаемого состава и прототипа. Цилиндрические образцы размером D 36 мм и мм формуют методом набивки на лабораторном копре массой 2 кг с количеством ударов 30, Провяливают образцы при комнатной температуре (20 °С) в течение 1 сут.

сушат в сушильном шкафу при 120 ° С в течение А ч.

Состав и свойства предлагаемой огнеупорной массы и прототипа приведены в таблице.

Проведенные испытания масс предлагаемого состава и известного показывают, что при сохранении высокой термостойкости (51-56 теплосмен),

достаточной шлакоустойчивости (12491 мм), низкой открытойпористости (31-26,6%) масса предлагаемого состава имеет незначительную усадку (от -0,81 до -0,5%) и наибольшую механическую прочность на сжатие и разрыв после сушки (12,2-13,7 кгс/см, 12,3-14,7 кгс/см), а также прочность на сжатие после обжига (35,3 - / 38,6 кгс/см).

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, .нк.пючающая шамот, металлургический кокс, огнеупорную I глину, ортофосфорную кислоту, отличающаяся тем, что, с целью увеличения механической прочности и снижения усадки, она содержит дополнительно каолин при следующем соотношении компонентов, мае. %: 30-40 Шамот Металлурги30-40 ческий кокс Огнеупорная 10-15 глина Ортофосфор5-10 ная кислота 8-12 Каолин (Л

Металлургический кокс

Шамот

Огнеупорная глина

Каолин

НзРО,

Электрокорунд

Кажущаяся плотность, г/см

Открытая пористость, % Шпакоустойчивость, мм

Предел прочности на сжатие после сушки при 120 С, кгс/см

Предел прочности на сжатие после обжига, кгс/см

Термостойкость, теплосмен

Предел прочности на разрьш после сушки, кгс/см

40

33 40 12 10

35 35 10

30

15

10 12 10

8

5

5

7

15 1.42

2,00

2,09

1,94 2,18 2,03 1,96

26,6

28,9

32,2

53,9 28,7 31,2 26,5

129

96

28 724 175 91

131

13,4

12,8

8,9 13,7 12,9

38,5

37,2

12,2

Б71 38,6

5 56 11

45

53 13,0

14,6

6,9 1477

ТзТ П р и м р ч а Т1 и е.

Продолжение таблицы В числителе показатели свойств для масс с раздельным введением каолина и , в знаменателе - для масс с введением каолина и в виде шликера.