Огнеупорная масса Советский патент 1985 года по МПК C04B35/14 

Изобретение относится к области огнеупоров и может быть использовано в качестве футеровочньш масс индукционных печей цветной металлургии и другихтепловых агрегатов. 5

Известна огнеупорная масса, содержащая мас.%: жидкое стекло 7-10, кварцит 80-87; хромсодержащая добавка 5,5-10. l .

Недостатком массы являются низ- О кие термостойкость - 5 теплосмен (1300 С - вода), металлоустойчивость (разъедание 1,7 мм). Наиболее близкой к предлагаемой по сущности и достигаемому эффекту 15 является огнеупорная масса 2 , включающая кристаллический кварцит, хромит магния, титаномагнетитовый концентрат и борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: 20

Хромит

магния10-30

Борная

кислота . 0,5-2,2

Титаномаг-25

нетитовый

концентрат 0,5-1,7 .

Кристаллический кварцит Остальное

Недостатком известной массы яв- зо ляется невысокие термостойкость и металлоустойчивость. Хромит .магния .(хромистая шпинель) обладает.высокой (выше 2470 К) температурой плавления, сле-Довательно, для спекания э, его с кристаллическим кварцитом необходимо значительное количество жидкой фазы. Хотя известная масса и содержит относительно легкоплавкие компоненты - титаномагнетитовый кон- jjo центрат и .борную кислоту, однако их количество недостаточно для интенсивкого спекания шихты при температурах 1370-1570 К.

Целью изобретения является повы- 45 шение металлоустойчивости и термостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что огнеупорная масса, включающая кварцит, соединение хрома и 50 борсодержащий компонент, р качестве соединения хрома содержит хромомагнезит при следующем соотношении компонентов, мас.%:.

Хромо-55

магнезит20-75,0

Борсодержащий

компонент 0,5-10,0 КварцитОстальное

Хромомагнезит, основными фазами которого являются хромшпинелид и периклаз, в предлагаемую массу вводят в тонкомолотом состоянии, что при наличии значительного (до 10 мас.%) количества борсодержащего компонента (например, борной кислоты) обеспечивает спекание материала информирование прочной, не смачиваемой расплавами матрицы вокруг армирующих зерен кварцита. Периклаз образует с кварцитной мелочью форсте рит J который термо- и металлоустойчи Термостойкость материала определяется его структурированием,зерн&ми SiOy, а также зональным строением огнеупорной массы - наиболее плотные слои прилегают к расплаву, а по мере удаления от рабочей зоны футеровка имеет все более рыхлое строение. Такая структура массы способна релаксировать возникающие термические напряжения, не дает глубоких трещин, имеет повышенные значения металлоустойчивости. Кроме того, непрореагировавшая мелочь хромомагн€;.зита остает1ся наполнителем образующейся жидкой фазы, а следовательно, способствует повышению ее вязкости. Армирование жидкой фазы устойчивым к расплавам металла и шлака хромомагнезитом обеспечивает высокую коррозионную устойчивость футеровки, так как замедляет процессы вымывания и выкрашивания зерен основного наполнителя (кварцита) из матрицы.

Опорную массу готовят следующим ; образом.....

Подготавливают исходные порошки зернистый кварцит, кварцитную мелочь тонкомолотый бой хромомагнезитовых изделий и борную кислоту. Тонкомолотые жаростойкие порошки (хромомагнезит и кварцит) тщательно перемешивают, постепенно добавляя зерно кварцита, смешанное с борной кислотой, затем формуют образцы при дав лении 100 МПа, что соответствует приблизительно усилию трамбования. Образцы медленно разогревают с медьсодержащим (бронза, латунь) шаблоном, который затем проплавляют в течение 6-8 ч. После охлаждения образцы подвергают распиловке для определения металлоразъедания.Остальные свойства определяют по ста дартным методикам.

Составы и свойства предлагаемой массы приведены в таблице;

Как видно из таблицы, использование в качестве хромсодержащего компонента боя хромомагнезитовых изделий, а также некоторое изменение пределов массовых долей кварцита и борной кислоты, позволяет значит льно улучшить металлоустрйчивость (снизить разъедание) с 0,6 мм (по известному способу) до 0,03 0,2 мм ц повысить термостойкость материала с теплосмен (1300 С вода) по известному способу до 25- 32 теплосмен.

1656654

Изобретение обладает преимуществом и в экономическом плане - в массе может быть использован бой отслуживших в отражательных печах 5 хромомагнезитовых изделий в то время как при осуществлении известного способа требуются дорогие и дефицитные материалы - хромистая шпинель . и магнетитовый концентрат. Экономический эффект от внедрения пр-едла гаемой массы Составит порядка 120 150 тыс. руб. в год за счет повышения сроков службы футеровки, увеличения удельной производительности печей и сокращения потерь дорогостояг щих сплавов во время аварий и смен футеровки.

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, включающая кварцит, соединение хрома и борсодержапгий компонент, отличающаяся тем, что, с целью повышения металлоустойчивости и термостойкости, она содержит в качестве соединения хрома хромомагнезит при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хромомагнезит20-75,0 Борсодер.жащий компонент 0,5-10,0 Кварцит . Остальное W с