Масса для футеровки Советский патент 1991 года по МПК C04B35/14 

(Л

С

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении футеровки, набивки и обмазки рабочих объемов миксеров, различных ковшей, печей для ПЛЭРКИ металла и его термической обработка вентиляционных каналов, работающих в условиях высоких температур при интенсивном потоке абразивных частиц, и для других узпов и аппаратов металлургического и химическою производства Целью изобретения является повышение огнеупорности и термостойкости и снижение потери массы при термосменах. Масса для футеровки содержит, мае %: халцедонокварцевый песчаник 80-85 и природный бишофит 15-20 Масса обеспечивает прочность 36-42 МПа, термостойкость 29-31 теплосмен, огнеупорность 1735-1750°С, потерю массы при теп- лосменах 2,01-2,03% 4 табл

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении футеровки, набивки и обмазки рабочих объемов миксеров, разливочных ковшей, печей для плавки металла и его термической обработки, вентиляционных каналов, работающих в условиях высоких температур при интенсивном потоке абразивных частиц, и для других узлов и аппаратов металлургического и химического производства

Целью изобретения является повышение огнеупорности и термостойкости и снижение потери массы при термосменах.

Халцедоно-кварцевый песчаник содержит, %. SI02 до 78, А120здо 11; МдО до 3, (R2O + Na20) до 3, СаО до 1,2 и Рв2Оз до 1,1. Песчаник состоит из комплексных соединений оксидов, в связи с чем его использование в качестве основы огнеупорной массы позволяет повысить его прочностные характеристики.

Ситовой анализ приведен в табл.1.

Режим разноса подобран таким образом, что на сите с ячейкой 0 40 мм остаток не превышает 5%

Природный бишофит представляет собой водный раствор комплексного соединения МдС бНзО плотностью 1,1 1,7 г/смз В опытах плотность 1,3 г/см .

При обжиге огнеупорной массы состоящей из халцедоно-кварцевого песчаника и бишофита, образуются сложные комплексные соединения В процессе нагрева влага из бишофита испаряется, a MgCl2 диссоциируется. При этом хлор также испаряется, а магний окисляется, что приводит к увеличеО 00

ю

00

ел

XI

нию количества MgO в составе огнеупорной массы.

MgO вступает во взаимодействие с имеющимися в халцедоно-кварцевом песчанике Si02 и АЬОз с образованием новых соединений: форстерита - Мд2$Ю4 и алю- момагнезиальной шпинели - .

Фазовый анализ халцедоно-квзрцевого песчаника на рентгеновском дифрактомег- ре ДРОН-3,0 с использованиемц(-излучения и графитового монохроматора показывает, что он состоит из следующих фаз, мас.%: кварц 59,3; микроклин 10,2: монтмориллонит с примесью каолинита 30,5; слюда - следы. После смешивания халцедоно-квар- цевого песчаника с 20% бишофита и обжига при 1000°С в течение 2-20 ч установлено превращение монтмориллонита в рентгено- аморфное вещество. Кроме того, образуется небольшое количество ангидрита и муллита. Образование аморфного вещества в составе огнеупорной массы в количестве сжоло 30 мас.% существенно уменьшает температурную инверсию кварца, что повышает термостойкость огнеупорной массы.

Увеличение количества MgO. а также образование форстерита и алюмомагнези- товой шпинели повышает огнеупорность обмазочной массы. Образование ангидрита и муллита снижает температуру начала спекания огнеупорной массы, повышает прочность огнеупорной массы после спекания, что проявляется на величине потери массы при термосменах (нагреве до 900°С, выдержке 90 мин, охлаждении в проточной воде). Оптимальное соотношение между компонентами огнеупорной массы следующее, мас.%: халцедоно-кварцевый песчаник 80- 85; бишофит 15-20. При уменьшении халце- доно-кварцевого песчаника, например до 75 мас.%, повышаются потери массы при теплосменах, снижается огнеупорность, что связано с уменьшением количества форстерита, алюмомагнезиальной шпинели, а также ангидрита и муллита.

При увеличении содержания халцедо- но-кварцевого песчаника (например, до 90 мас.%) снижается термостойкость и огнеупорность покрытия и повышаются потери массы при термосменах. Это связано с тем, что в этом случае не протекает полное превращение монтмориллонита в аморфное вещество, что повышает инверсию кремнезема.

Образцы готовят следующим образом. В халцедоно-кварцевый песчаник до- бавляют природный раствор бишофита и перемешивают смесь в течение 20 мин, а затем формуют образцы (без давления) размером 20Х 50 Х100 мм. С учетом влажности песчаника 3-4% и плотности бишофита 1,3 г/см1 формовочная влажность массы 10-И мас.%.

Образцы просушивают и прокаливают при 1000°С. Проверяют подготовленные составы на термостойкость в водных тепло- сменах, огнеупорность, температуру начала размягчения массы и потерю массы при 20 теплосменах. Проверку выполняют по стандартным методикам.

Составы приведены в табл.2; результа- ты испытаний - в табл.3.

Как следует из табл.3, предлагаемый состав покрытия в сравнении с известным имеет более высокие термостойкость и огнеупорность и меньшую потерю массы при термосменах, что позволяет значительно повысить стойкость футеровок агрегатов металлургического производства.

Прочность при сжатии образцов огнеупорной массы после сушки при комнатной температуре в течение 72 ч, а также при 260°С в течение б ч дана в табл.4.

Температура начала деформации при нагрузке 0,2 МПа для предлагаемой массы 1400-1450°С. Прочность спеченных при 1400°С образцов квадратного сечения 36-42 МПа, кажущаяся плотность (тех же образцов) 2,1-2,15 г/см3. Визуально определяемый износ в дымоходах для предлагаемой массы значительно ниже известной. 0

Формула изобретения Масса для футеровки, включающая хал- цедонокварцевый песчаник, отличаю щ- а я с я тем, что, с целью повышения огне- 5 упорности и термостойкости и снижения по- тери массы при термосменах, она дополнительно содержит природный бишофит при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0Халцедонокварцевый

песчаник80-85

Природный бишофит15-20

Т а б л и ц а 1

Таблица2

ТаблицаЗ

Таблица4