Способ изготовления огнеупорных изделий Советский патент 1990 года по МПК C04B35/04 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, преимущественно к способам изготовления огнеупорных изделий для футеровки конвертеров и электропечей для выплавки стали.

Цель изобретения - повышение прочности за счет увеличения содержания остаточного углерода в готовом изделии, а также снижение токсичности процесса.

Способ осуществляют следукицим образом.

Высокоуглеродистую твердую связку - мезофазные нефтяные продукты

(МНП-35, МНП-20 и МНИ-10) с температурой размягчения 250°G в количестве 2-7 мас,% дробят совместно с тонкомолотой частью шихты (периклаз фракции 0,075 мм) в шаровой мельнице и затем смешивают с остальной частью пихты с полл ением массы следукяцего гранулометрического состава, %:

Фракция 3-1 мм50

Фракция 1-0 мм30

Фракц11я 0,075 мм20

После дозировки шихту направляют в подогреватели, где осуществляют ее нагрев до 130-150°С перед смешением

С5

4: СО

СО

с жидким среднетемператзФным мезоген ным нефтяным связующим, разогретым также до t 130 150°С и взятым в количестве 6-12% от массы щихты. Пос ле перемешивания полученный продукт направляют на прессование при t . 80 100 С.

Минимальное значение температуры разогрева мезогенного продукта (100°С) обусловлено тем, что дальнейшее ее снижение приводит к повышению вязкости мезогенного среднетем- пературного связующего, что, в свою очередь, приводит к недостаточному его смешению с порошкообразной составляющей и, как следствие, к повышенной пористости и пониженной плотности получаемого образца.

Максимальное значение температуры (140-150 С) разогрева как твердых, так и жидких компонентов огнеупора перед смешением и прессованием обусловлено рядом технологических и экономических соображений. Превышение оптимальной температуры нагрева как порошкообразной части смеси (мапм- зит + мезофазная твердая связка), так и -среднетемпературного мезогенного связующего приводит к превьштению оптимальной температуры прессования (100°С) огнеупора, в результате чего снижается плотность получаемого образца, так как вязкость среднетем- пер-атурного связующего остается низкой для эффективного удержания зерен твердого наполнителя после снятия нагрузки. С другой стороны, для достижения оптимальной температуры прессования необходимо затратить время на охлаждение смеси, что приводит к снижению производительности оборудования. Сйльньй перегрев сред- нетемператзтрного связующего приводит к вьщелению окклюдированных газов, что обуславливает повьш1енную загазованность помещения. Повышение темпе- ратуры нагрева 150°С приводит к резкому возрастанию энергетических затрат..

Используемые в качестве .углеродсо держащей связки остаточные тяжелые нефтяные продукты разной стадии мезоморфизма (мезофазные нефтяные продукты с температурой размягчения 250°С и мезогенные среднетемпера- турные продукты) при термической обработке формируют высокоупорядоченные графитизирующиеся структуры.

. обеспечиваюш е повышенную термоустойчивость и пониженную реакционную спо- собность готовых огнеупоров. 5Мезофазные нефтяные вещества представляют собой продукт термоконденсации различных нефтянь пс остатков (гудроны, крекинг-остатки и т.п.), при повьш1енной температуре. Состав 0 нефтяных продуктов следующий,, мас.%: С 90-91, .Н 4-6; S 2-3i N 1-2- Н/С 0,6-0,8, . Имеющиеся в .мезо- фазном нефтяном продукте центры кристаллизации в процессе термической 5 обработки обуславливают формирование анизотропного высокоугл одистого вещества, обладающего высокой степенью графитируемости.

Использование мезогенного средне- 0 температзфного продукта приводит к дополнительному повышению содержания углерода в огнеупорн ьк материалах, поскольку мезогенные нефтяные продук- , ты относятся к классу веществ, обра- 5 зующих в интервале температур 400г 500°С жидкокристаллическую фазу (ме- зофазу) нематического типа, .которая при дальнейшей термообработке трансформируется в анизотропную форму уг- Q лерода, обладающую повьш1енной степенью графитируемости.

-Составы шихты, используемой для .осуществления способа, а также свойства огнеупорных изделий, получаемых этим сп:особом, приведены в таблице.

5

Как следует из таблицы,огнеупорные изделия, получаемые предлагаемым способом,характеризуются следую- свойствами: прочность 11,0- . 12,3 МПа, содержание остаточного углерода в готовом изделии 4,0- 7,0 мас.%, содержание бензопирена 0,08-0,085 мас.%.

Формулаизобретения

Способ изготовления огнеупорных изделий, включающий приготовление шихты путем измельчения периклаза и

углеродсодержащей связки., формование и обжиг, отличающий- с я тем, что, с целью повьш1ения прочности за счет увеличения содержания остаточного углерода в готовом изделии, а также снижения токсичности процесса, в качестве углеродсодержащей связки используют мезофазные нефтяные продукты с температурой

размягчения 250°С в количестве 2-7% от массы шихтьц которые смешивают с периклазом и нагревают до 130-150 С, после чего полученную

1604799.6

массу смешивают с жидкими мезогенньг- ми продуктами, взятыми в количестве от массы шихты и предваритель но нагретыми до lOO-ISO C.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, преимущественно к способам изготовления огнеупорных изделий для футеровки конвертеров и электропечей для выплавки стали. Целью изобретения является повышение прочности за счет увеличения содержания остаточного углерода в готовом изделии, а также снижение токсичности процесса. Для осуществления способа высокоуглеродистую твердую связку - мезофазные нефтяные продукты дробят совместно с тонкомолотой частью шихты, после чего смешивают с остальной частью шихты. Перед смешиванием с жидким мезогенным связующим, предварительно нагретым до 130-150°С, полученную смесь также подогревают до указанной температуры. Прочность огнеупорных изделий, полученных данным способом, 11,0-12,3 МПа. Содержание остаточного углерода в готовом изделии 4,0-7,0%, содержание бензопирена 0,08-0,085%. 1 табл.