Огнеупор Советский патент 1985 года по МПК C04B35/04 

Изобретение относится к огнеупорам, которые могут быть использова ны для изготовления футеровок тепловых агрегатов медеплавильного производства, насадок регенераторов мар теновских печей и подин нагревательных печей. Цель изобретения - повышение устойчивости к шлакам медеплавильного производства и термостойкости. Наличие в составе магнезиально- хромистоглиноземистожелезистого шпин лида магнезиоферрита MgFe204, образующегося в процессе обжига изделий способствует релаксации термических напряжений, возникающих в огнеупоре при высоких температурах, препятствует разрыхлению структуры и позволя ет повысить общее содержание шпинели да, увеличивая тем самым термостой- кость и устойчивость изделий к шлакам медеплавильного производства. Указанные пределы содержания магнезиальнохромистоглиноземистожелезистого шпинелида в огнеупоре обусловлены тем, что при содержании его менее 30 мас.% не обеспечивается высокая термостойкость, так как в издеЛИЯХ при обжиге не создается микрофрагментарная структура. При содержании шпинелида более 40 мас.% не достигается высокая шлакоустойчивость, так как происходи разрыхление структуры, снижение механической прочности, увеличение среднего размера пор и повышение интенсивности капиллярного движения шлака в огнеупоре, приводящее к его разъеданию. Дополнительное повьшение термо- стойкости и шлакоустойчивочти достигается также за счет наличия в составе огнеупора клиноэнстатита ( о(,-MgO SiQil) минерала с низким коэффициентом линейного термического расширения, способствующего образованию термостойкой микротрещиноватой структуры с оптимальным средним размером пор, в значительной степени снижающими проникновение шлака в огнеупор. Указанные пределы содержания клиноэнстатита в огнеупоре обусловлены тем, что при содержании его менее 2 мас.% не обеспечивается повыше- ние термостойкости изделий из-за недостаточного количества фазы с низким коэффициентом линейного термического расширения, снижающей суммарный коэффициент термического расширения огнеупора. Содержание клиноэнстатита более 6 мас.% не обеспечивает высокую шла- коустойчивость изделий вследствие повышенного количества жидкой фазы, способствующей коррозии огнеупора расплавами меди и шлака. Дпя изготовления изделий использовали магнезиальные, магнезиальносиликатные, силикатные и шпинелидсодержащие материалы в весовых соотношениях, обеспечивающих фазовый состав предлагаемого огнеупора. II р и м е р ы 1-7 . В качестве исходных компонентов шихты использовали спеченный дунит фракции 3-0 мм, хромглиноземжелезистый шпинелид фракции 3-0,5 мм, периклазошпинелидный клинкер фракции менее 0,063 мм и кварцит фракции менее 0,063 мм. Составы исходных шихт приведены в табл.1. Примере. В качестве- исходных материалов для изготовления огнеупора использовали зернистый и дисперсный форстеритомагнетитоклиноэнстатитовый клинкер, зернистую хромитовую руду и дисперсный спеченый периклаз при следующем соотношении компонентов, мас.%: Форстеритомагнети- токлиноэнстатитовый клинкер фракции 3-0 мм 48 Хромитовая руда фракции 3-0,5 мм27 Спеченый периклаз фракции менее 0,063 мм 17 Форстеритомагнетитоклиноэнстатитовый клинкер фракции менее 0,063 мм8 Фазовый состав и свойства огне- упора приведены в табл.2. Изготовление огнеупоров производили следующим образом. Из исходных компонентов определенного зернового состава с заданными соотношениями приготавливали сухие смеси в лопастном смесителе. Затем их увлажняли раствором сульфитно-дрожжевой бражки и перемешивали в течение 2-3 мин.Из готовых масс прессовали изделия на гидравлическом прессе при давлении 100 МПа. Кажущаяся плотность сырца составляла не менее 2,84 г/см. Затем изделия 3 сушили до остаточной влажности менее 1% и обжигали в тунельной печи при ISGO-iesO C с выдержкой при мак симальной температуре не менее 4 ч У полученных изделий определяли свойства в соответствии с сущест вующими методиками Сем.табл.2 ), Как видно из данных табл.2, предлагаемые огнеупоры имеют повышенную в 2-2,7 раза термостойкост и коэффициент шлакоразъедания в 1,5-2,4 раза ниже по сравнению с пр .24 тотипом, при сохранении открытой пористости и прочности изделий. Изготовление предлагаемых oiHe- упоров может быть осуществлено в условиях действующего производства без значительных капитальных затрат. Применение этих огнеупоров позволит увеличить СТОЙКОСТЗ-. футеровок и продолжительность кампаний тепло вых агрегатов, интенсифицировать технологические процессы в печах цветной и черной металлургии, сократить расход огнеупорных изделий и затраты на ремонты.

ОГНЕУПОР, включаюгдай форгстерит, периклаз и шпинелиды, отличающийся тем, что, с целью повьшения устойчивости к шламам медеплавильного производства и термостойкости, он содержит в качестве шпинелида магнезиальнохромистоглиноземистожелезистый шпинелид состава Mg(Cr,Al,Fe) дополнительно клиноэнстатит ( di-Mg-SiOg) при следующем соотношении компонентов, мае.%: Форстерит 39-58 Магнезиальнохромистоглино3емисто- железистый шпинелид 30-40 ko Периклаз10-15 Клиноэнстатит 2-6

Прото15

68 тип

Таблица 1

17

Таблица 2