Защитная обмазка футеровки печей для выплавки алюминиевых сплавов Советский патент 1984 года по МПК F27D1/00 

Изобретение относится к металлу гическому оборудованию, в частности к защитным обмазкам футеровки печей для вьшлавки алюминиевых сплавов. Известна защитная обмазка футргровки печей Г1 3 , содержащая борную кислоту, кальцинированную I соду силикат натрия и воду при следующе соотношении компонентов, мас.%: Борная кислота Капыщнированная 1.0-45 . Силикат натрия ВодаОстальное Остальное Недостатком этой обмазки являет ся низкая коррозионная и эрозионна стойкость футеровки, вызванная интенсивной пропиткой огнеупоров футеровки силикатом натрия,. Наиболее близкой к изобретеншо по технической сущности и достигае мому результату является защитная обмазка футеровки печей для вьшлав ки алюминиевых сплавов, содержащая .криолит и боратсодержащее соединение- С 2 3 . В качестве боратсодержащего компонента эта обмазка соде жит борный ангидрид, кроме того, поваренную соль при следующем соот ношении компонентов, мас.%: Криолит 23-25 . Борньй ангидрид 20-27 . Поваренная соль Остальное Недостатком известной обмазки является низкий срок службы. Это вызвано недостаточной прочностью обмазки, что обусловливает образов кие трещин, нарушение сплошности покрытия в процессе эксплуатациио Цель изобретения - повьш1ение ср ка службы, футеровки. за счет повышения прочности и сйижения меТалло проницаемости. : Поставленная цель достигается тем. Что защитная обмазка футеровк печей для выплавки алюминиевых спл вов, содержащая криолит и боратсог .держащее соединение, дополнитёльнЬ содержит сильвинит и алюмохромфосфатную связку при следующем соотно шении компонентов, мае.%: Криолит 30-40 Сильвинит 10-15 Боратсодержащее соединение 20-25 Алюмокромфосфатная связка 25-35. В качестве боратсодержащего соединения может быть использована бура, борная кислота или борный ангидрид. Введение в состав обмазки алюмохромфосфатной связки повьвпает ме- . ханическ ло прочность покрытия при йормальных УСЛОВИЯХ в результате взаимодействия связующего с сильвинитом с образованием полифосфатов, происходящим с вьщелением тепла, способствующего интенсификации сушки. Кроме того, футеровка до окончательного твердения обмазки пропитывается алюмохромфосфатной связкой и образующимися в результате взаимодействия с сильвинитом полифосфатами щелочных металлов с из.менеиием труктуры и объема пор и образованием на их поверхности глазурукяцей плеики, (Способствующей снижению интенсивности пропитки и коррозии огнеупора солевым расплавом. Применение сильвинита способствует повышен яо прочности обмазки и интенсификации образования солевого расплава при температурах эксплуатации футеровки в результате повйпенной его химической активности и более низкой температуры плавления. Увеличение содержания алюмохромфосфатной связки более 35% приводит к снижению прочности при нормальных условиях в результате снижения интенсивности образования полифосфатов. Уменьшение содержания алюмохромфосфатной связки менее 25% приводит к чрезмерному повнштеиию скорости твердения массы, способствующему снижению возможности нанесения обмазкиj уменьшению степени пропитки футеровки фосфатными связками и повышению степени пропитки ее солевым расплавом . ; Увеличение содержания сильвинита более 15% приводит к интенсивному твердетво массы, ограничивающему возможность нанесения обмазки, а содержаниие менее 10% значительно.умеиь;шает ее прочность. Перед смешением боратсодержащий компонент и криолит просеивается через сито 05, & сильвинит через сито 2. Алюмохромфосфатная связка применяется плотностью 1,55-1,65 г/см 31 Массу для обмазки готовят следую ;1цим образом. Сухие порошки тщательно перемешивают, затем добавляют . алюмохромфосфатную связку И произво дят смешение, до получения однородно массы. Нанесение обмазки на футеров ку производится любым .приемлемым способом, например, напылением, намазыванием. Толщина защитного / :покрытия не должна превышать 4-5 мм Обмазки, изготовленные из масс :рекомендованного состава, характери эуются следуияцими свойствами; Устойчивость футеровки к солевому Iрасплаву после обжига при ;|вцдержка 2 ч) I глубина пропитки, мм 0,5-1 разъедание, мм 0,1-0,2; Механическая прочность при нормальных условиях, кг/см 85-Л 5 , П р и м е р ...Были изготовлены, обмазки с различным содержанием криолита, сильвинита, боратсодержащего соединения (бУ1яа, борной квсло |ты и борного ангищ ида ) и атадаюхром :фосфатной связки. I Обмазки толщиной 1,5 мм наноси|лись на шамотные пластины размерами i50x50x15 мм. Эти пластины помещали в расплдв состава, мас.%: Кремний6,31 Цинк0,55 Железо . 0,65 1 Медь1,95 ; Магний0,32 Алюминий Остальное с температурой и вьщерживали 3ч. Пластины после такой выдержки в расплаве разрезали и определяли глубину пропитки расплавами обмазок и металлом.. Механическую прочность определяли на образцах размерами 50x50x50 мм. Составы предлагаемых обмазок ипрототипа, а также результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из данных, приведенных в таблице, только предлагаемый сос;тав обмазки (примеры 2-4) обеспе- : чивает минимальную глубину пропитки . футеровки обмазкой, наименьшую металлопроницаемость обмазки и высокую механическую прочность. Выход за предлагаемые пределы содержания компонентов (примеры 1,5) и использование обмазки по прототипу снижает указанные показатели. Применение глазурующей защитной обмазки предлагаемого состава позволяет за счет оптимальной степени пропитки футеровки солевым расплавом и увеличения прочности при нормальных условиях увеличить продолжительность работы, например индукционной тигельной печи в 1,2 1,5 раза. ,

ЗАЩИТНАЯ ОБМАЗКА ФУТЕРОВ-; КИ ПЕЧЕЙ ДНЯ ВЫПЛАВКИ АПШИНИБШДХ СПЛАВОВ, содержащая криолит и боратсодержащее соединение, о т л.и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьшения срока службы футеровки, она .. дополнительно содержит сильвинит : и атазмохромфосфатную связку при следующем соотношении компонентов, мас.%: kpHOOTT- 30-40 Сильвинит 10-15, Боратсодержащее соединение 20-25 Алюмохромфосфат25-35 ная связка

Криолит.

Сильвинит

Поваренная сольБура

Борная кислота

Борный ангидридАлюмохромфосфатная

связка

Устойчивость огнеуп к расплаву обмазки

35 12

40 10

43 18

24

51

23

17

25

25

30

25 22

глубина пропитки мм

|ра9ъед«иие, мм

|Металло11роя11цаемость,

«.

{Нехакическая прочиость. I ври нормальных условиях после 7 ч вццержки, НПа 7,8

Продолжение таблицы

J.O0,50,7 1,23,2

0,10,2,0,2 0,41,3

0,00,00,0 0,11,2

9,011,58,5 8,31,7