Композиция для монолитной футеровки сталеразливочных ковшей Советский патент 1989 года по МПК C04B35/68 

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано при изготовлении футеровки сталеразливочных ковшей.

Цель изобретения - повьшзение прочности, шлакоустойчивости и термостойкости.

При осуществлении изобретения используют следующие материалы:

Жидкое стекло - натриевое с силикатным модулем 2,7-2,8, плотнос- стью 1,15.

Нефелиновый шлам - отход производ- , ства глинозема из нефелиновых руд, дисперсность соответствует удельной

поверхности не менее 7000 , шлам имеет следующий химический состав, мас.%: СаО 54,37-56,54; SiO 29,67-30,42; , 2,96-3,45; , 2,9-2,98; Naj,0 + KjO 2,26-2,79;п.п.п. остальное. Содержание Р -модификации двухкальциевого силиката 80-85%.

Волокна (нити) из хромовой стали (состава Сг 16-18%, ,1%, Si6l%, : Мп i:l%) диаметром- 0,3 мм и длиной 25 мм,

Маршалит пылевидный: кварц марки Kn-3i следующего химического состава, насЛ: iSiOi 98,2; А1,г.0з 0.5; СаО 0,2; MgO остальное. Он яв4ik Ю

4ib

Од

ляется активным кремнеземистым материалом, состоящим главным образом из измельченных зерен кристаллического кварца, обладающего способностью спекаться при высоких температурах (1200 С и выше). Маршалит будучи введен в кварцевые массы., обеспечивает образование мелкокристаллического агрегата, состоящего из кристаллов тридимита, пронизьшающих стекловидное вещество,.

Цирконовый концентрат (марки КЦП)- следующего химсостава, мас,%: ZrO 61.25-65,6; SiOi 31.55-33,02; AUO, 1,1-3,33, TiOa 1,92-2,51, FeiO, 0,1-0,059; CaO остальное.Циркон хорошо окристаллизован, кристал- лы столбчатые, реже изометрические. Примесь двуокиси титана представлена в форме рутила и анатаза.

Кварцевый песок, полученный при обогащении каолина, представляет собой грубозернистый песок серовато- белого цвета (фракций 0,1- м 95-98 по объему), химсостава, мас.%: 5гОу 97,20-98,40; А120з+ TiO 1,П-1,2; ГегОз 0,13-0,42;. СаО 0,22-1,36, п.п.п. остальное. Форма частиц не- правильна и разнообразна,-очертания извилисты, часто с острыми выступами и полыми углублениями, В качестве примесей в кварцевых отходах присутствуют полевые шпаты и глинистый ма- териал, изредка встречаются зерна циркона, рутила и других материалов. Полевой шпат в кварцевых отходах играет роль незначительной примеси (около 1%) и представлен большей частью мелкими (0,3-0,5 мм) зернами микроклина с характерной для него системой двойников. Минералогическое различие кварцевых отходов от кварцита выражается в различной структуре кварца и размере его зерен, а также характере примесей.

Сочетание этого крупнозернистого наполнителя с тонкодисперсньми - цирконозым концентратом и маршали- том - позволяет получить плотную упаковку всех компонентов, входящих в массу.

Образцы готовят следующим образом.

; В бегунь загружают кварцевые от-- ходы обогащения каолина и металличес

2530 3524604

кие волокна,и 1/3 .раствора жидкого стекла , перемешивают 2 мин и добавляют маршалит, циркон и 1/3 раствора жидкого стекла, перемешивают еще 4 мин, после чего вводят нефелиновый шлам и оставшуюся часть жидкого стекла, а затем после 2-минутного перемешивания массу выгружают,

4Q Аналогично готовят и массу по прототипу - сначала загружают кварцевый песок и 1/3 раствора жидкого стекла, за.тем маршалит и хромит и в конце феррохромовый шлак.

5 Состав исследуемых композиций приведен ВТ табл.1 и 3,

Из полученных масс формуют образг цы d 36 и h .50 мм для определения физико-механических свойств, а

20 также образцы для определения шлако- устойчивости d 60, h 60 мм и отверстие диаметром 25 мм,-глубиной 20 мм.

Сушат образцы при 90 С. а затем термообрабатьшают при 800 С, исходя из того, что ковши при сушке разогревают при 800 С.

Шлакоустойчивость определяют ти гельным методом: в углубление засыпают шлак, химсостав которого, мас.%: SiOj. 24,32; СаО 44,1; FeO 17,21;, Fej,05 2,82; МпО 8,28; MgO 2,14; МзОз 1,12, фракции менее 0,5 мм и ставят в печь, нагревая со скоростью 200°С/ч до 1500°С с вьвдержкой 2ч. Печь охлаждают с образцами. Затем образцы распиливают алмазным инструментом -через центр углубления. На распил накладьшают прозрачную бумагу, зарисовывают площадь разъедания и площадь, пропитанную шлаком. Планиметром измеряют площадь углубления до испытания, разъеденную шлаком, и площадь, пропитанную шлаком.

Данные испытаний образцов приведены в табл.2 и 4.

формула

зобретени

Композиция для монолитной футеровки сталеразливочных ковшей, включающая жидкое стекло, отвердитель, маршалит и кварцевый песок, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, шлакоустойчивости и термостойкости, она содержит в качестве отвердителя нефелиновый шлам,в качестве кварцевого песка - песок, полученный при обогащении каолина, и

дополнительно цирконовый концентрат и волокна из хромистой стали при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Жидкое стекло Нефелиновый шлам Кварцевый песок,по

:

(

лученный при обогащении каолина41-45 Цирконовый конценВолокна из хромистой стали Маршалит Остальное,

Таблица 1

Т а б л и ц .а 3

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано при изготовлении футеровки сталеразливочных ковшей. Целью изобретения является повышение прочности, шлакоустойчивости и термостойкости. Композиция для монолитной футеровки сталеразливочных ковшей содержит (мас.%): жидкое стекло 18-22

нефелиновый шлам 1-2

кварцевый песок, полученный при обогащении каолина, 41 - 45

цирконовый концентрат 16-20

волокна из хромистой стали 1-3

маршалит - остальное. Композиция обеспечивает прочность при сжатии 19,8-22,1 МПа, термостойкость (1300°С-вода) 8-11 теплосмен, шлакоразъедание 1,66-1,79 см². 4 табл.

Составы композиций с металлическими нитями и без них

5 6 7

Физико-механические свойства образцов в зависимости от содержания дирконового концентрата .и металлических нитей

Таблица 4