Способ изготовления периклазохромитовых изделий Советский патент 1992 года по МПК C04B35/02 

ные высокотемпературную прочность и шлакоустойчивость, вследствие несовершенной кристаллической структуры, которая обусловлена незавершенным процессом шпинелеообразрвания. Несовершенная (крупнопористая) структура ог- неупора приводит в процессе службы к увеличению его поверхности взаимодействия с агрессивными реагентами плавки,

Цель изобретения - повышение высокотемпературной прочности и шлакоустойчи- вости изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления периклазохромито- вых изделий, включающем приготовление хромсодержащей зернистой составляющей путем смешения хромконцентратэ фракции 0,5-0 мм с периклазом при соотношении 87:13-93:7 и временным связующим, брикетирование смеси, сушку и термообработку брикета при 1850-2000°С с последующим дроблением и выделением фракции 0,5- 3,0 мм, смешение ее с зернистой перикла-. зосодержащей и тонкомолотой составляющими и временным связующим, прессование и обжиг изделий, при изготовлении хромсодержащей зернистой составляющей 70-85% от общего количества хромконцентрата измельчают совместно с периклазом до размера зерен менее 0,063 мм, после чего производят смешение с остальной частью хромконцентрата и временным связующим,

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительное совместное измельчение указанной части хромконцентрата и периклаза с последующим смешением молотой смеси с остальной частью хромконцентрата способствует полному шпинелеобразованию в зернистой хромсодержащей составляющей, что обеспечивает создание мелкопористой структуры перик- лазохромитовых огнеупоров и развитие прямых связей между основными кристаллическими фазами. Повышенная шлакоустойчивость изделий обусловлена резким сокращением поверхности взаимодействия огнеупора с агрессивными реагентами печного пространства, а повышение высокотемпературной прочности связано с широким развитием прямых связей между основными минеральными фазами

Использование при изготовлении зернистой хромсодержащей составляющей смеси хромконцентрата с периклазом фракции менее 0,063 мм способствует достижению максимальной плотности укладки частиц с высокоразвитой удельной поверхностью. Применение тонкомолотой смеси

хромконцентрата с периклазом фракции более 0,063 мм (например, 0-0,088 мм) приводит к формированию пористой структуры клинкера из-за слаборазвитой удельной поверхности зерен. При смешении менее 70% смеси хромконцентрата и периклаза фракции менее 0,063 мм с хромконцентратом фракции 0-0,5 мм не происходит полного шпинелеобразования в процессе обжига

0 брикета. При.смешении более 85% смеси хромконцентрата и периклаза фракции менее 0,063 мм с хромконцентратом фракции 0-0,5 мм с последующим дроблением спе- ченых брикетов получаются зерна разме5 ром 0,5-3,0 мм преимущественно тонкопластинчатой формы, которые не обеспечивают формирование в изделиях термостойкой структуры.

В качестве сырьевых материалов ис0 пользуют периклаз, плавленный перикла- зохромит и хромконцентрат состава, мае.%: SiOa 0,5-3,0; РеО+Рв20з 13,0-16,0; МдО 13,0-16,0; СаО 0,5-1,2; А120з 8,0-11,0; СгаОз 57,0-62,0.

5 П р и м е р 1. Изготавливают хромсодер- жащую зернистую составляющую, Для этого 70% от общего количества хромконцентрата фракции 0-0,5 мм измельчают совместно со спеченым периклазом

0 фракции 0-3 мм при соотношении 93:7 до размера зерен менее 0,063 мм. После этого вводят оставшиеся 30% исходного хромконцентрата и 6% раствора лигносульфонатов технических(ЛСТ) плотностью 1,15-1,17 г/см3.

5 Массу перемешивают в течение 8 мин. Из готовой массы прессуют брикеты под давлением 100 Н/мм , сушат и обжигают их при 1850°С с выдержкой 4 ч. Плотноспеченые брикеты дробят и выделяют хромитовые

0 зерна размером 0,5-3,0 мм, Периклазохро- митовые изделия изготавливают из шихты, включающей, мас.%; зернистая периклазо- содержащая составляющая в виде плавленого периклазохромита фракции 0-3 мм 58;

5 зернистая хромсодержащая составляющая фракции 0,5-3,0 мм 12; тонкомолотая составляющая в виде плавленого периклаза фракции менее 0,063 мм 30. Плавленый пе- риклазохромит и хромитовые зерна увлаж0 няют 6% раствора ЛСТ плотностью 1,22-1,24 г/см3 и перемешивают в течение 5 мин, после чего добавляют тонкомолотый периклаз и проводят смешение еще 3 мин. Из готовой массы прессуют образцы под

5 давлением 150 Н/мм , сушат и обжигают в туннельных печах, при 1850-1900°С в течение 4 ч.

Пример 2, Изготавливают хромсо- держащую зернистую составляющую. Для этого 85% от общего количества хромконцентрата фракции 0-0,5 мм измельчают совместно со спеченым периклазом фракции 0-3 мм при соотношении 93:7 до размера зерен менее 0,063 мм. После этого вводят оставшиеся 15% исходного хромконцентра- та и 6% раствора ЛСТ плотностью 1,15- 1,17 г/см3. Дальнейшие технологические операции осуществляют в соответствии с примером 1.

ПримерЗ, Изготавливают хромсодер- жащую зернистую составляющую. Для этого 77,5% от общего количества хромконцентрата фракции 0-0,5 мм измельчают совместно со спеченым периклазом фракции 0-3 мм при соотношении 93:7 до размера зерен менее 0,063 мм. После этого вводят оставшиеся 22,5% исходного хромконцентрата и 6% раствора ЛСТ плотностью 1,15- 1,17 г/см3. Дальнейшие технологические операции осуществляют в соответствии с примером 1.

П р и м е р 4. Изготавливают хромсодер- жащую зернистую составляющую. Для этого 70% от общего количества хромконцентрата фракции 0-0,5 м измельчают совместно с спеченым периклазом фракции 0-3 мм при соотношении 87:13 до размера зерен менее 0,063 мм. После этого вводят оставшиеся 30% исходного хром- концентрата и 6% раствора ЛСТ плотностью 1.15-1,17 г/см3. Массу перемешивают в течение 8 мин. Из готовой массы прессуют брикеты под давлением 100 Н/мм2, сушат и обжигают их при 1920°С с выдержкой 4 ч, Плотноспеченые брикеты дробили и выделяли хромитовые зерна размером 0,5-3,0 мм. Дальнейшее изготовление пе- риклазохромитовых изделий осуществляют в соответствии с примером 1.

П р и м е р 5. Изготавливают хромсодер- жащую зернистую составляющую. Для этого 85% от общего количества хромконцентрата фракции 0-0,5 мм измельчают совместно со спеченым периклазом фракции 0-3 мм при соотношении 87:13 до размера зерен менее 0,063 мм. После этого вводят оставшиеся 15% исходного хром- концентрата и 6% раствора ЛСТ плотностью 1,15-1,17 г/см3 Дальнейшие технологические операции осуществляют в соответствии с примером 4.

Примерб. Изготавливают хромсодер- жащую зернистую составляющую. Для этого 77,5% от общего количества хромконцентрата фракции 0-0,5 мм измельчают совместно со спеченым периклазом фракциии мм при соотношении 87:13 до размера зерен менее 0,063 мм. После этого вводят оставшиеся 22,5% исходного хром- концентрата и 6% раствора ЛСТ плотностью 1,15-1,17 г/см . Дальнейшие технологические операции осуществляют в соответствии с примером 4.

Пример. Изготавливают хромсодержащую зернистую составляющую. Для этого 70% от общего количества хромконцентрата фракции 0-0,5 мм измельчают совместно со спеченым периклазом фракции 0-3 мм при соотношении 90:10 до

0 размера зерен 0,063 мм. После этого вводят оставшиеся 30% исходного хромконцентрата и 6% раствора ЛСТ плотностью 1,15- 1,17 г/см3 Массу перемешивают и течение 8 мин. Из готовой массы прессуют брикеты

5 под давлением 100 Н/мм , сушат их и обжигают при 2000°С с выдержкой 3 ч. Плотноспеченые брикеты дробят и выделяют хромитовые зерна размером 0,5-3 мм. Дальнейшее изготовление периклазохро0 митовых изделий осуществляют в соответствии с примером 1.

П р и м е р 8. Изготавливают хромсодер- жащую зернистую составляющую. Для этого 85% от общего количества

5 хромконцентрата фракции 0-0,5 мм измельчают совместно со спеченым периклазом фракции 0-3 мм при соотношении 90:10 до размера зерен менее 0,063 мм. После этого вводят оставшиеся 15% исходного хромкон0 центрзта и 6% раствора ЛСТ плотностью 1,15-1.17 г/см . Дальнейшие технологические операции осуществляют в соответствии с примером 7.

П р и м е р 9. Изготавливают хромсодер5 жащую зернистую составляющую. Для этого 77,5% от общего количества хромкоицентрата фракции 0-0,5 мм измельчают совместно со спеченым периклазом фракции 0-3 мм при соотношении 90:10 до

0 размера зерен менее 0,063 мм. После этого вводят оставшиеся 22,5% исходного хром- концентрата и 6% раствора ЛСТ плотностью 1,15-1,17 г/см3. Дальнейшие технологические операции осуществляют в соответст5 виис примером 7.

Примерю. Изготавливают хромсо- держащую зернистую составляющую в соответствии с примером 1. В дальнейшем пеоиклазохромитовые изделия изготавли0 вают из шихты, включающей, мас.%: зернистая периклазосодержащая составляющая в виде плавленого , периклаза фракции 0-3 мм 50; зернистая хромсодержащая составляющая фракции 0,5-3,0 мм 20; тонко5 молотая составляющую в виде плавленого периклаза фракции менее 0,063 мм 30. Плавленый периклаз фракции 0-3 мм и хромитовые зерна увлажняют 6%-ным раствором ЛСТ плотностью 1,22-1,24 г/см3 и перемешивают в течение 5 мин, после чего

добавляют тонкомолотый периклаз и проводят смешение еще 3 мин, Дальнейшие технологические операции осуществляют в соответствии с примером 1.

П р и м е р 11. Изготавливают хромсо- 5 держащую зернистую составляющую в соответствии с примером 1. В дальнейшем периклазохромитовые изделия изготавливают из шихты, включающей, мас.%: зернистая периклазосодержащая составляющая 10 в виде плавленого периклазохромита фракции 0-3 мм 58; зернистая хромсодержащая составляющая фракции 0,5-3,0 мм 12; тонкомолотая составляющая в виде смеси плавленого периклаза с хромконцентратом при 15 соотношении 70:30 фракции менее 0,063 мм 30. Плавленый периклазохромит и хромито- вые зерна увлажняют 6%-ный раствором ЛСТ плотностью 1,22-1,24 г/см3 и перемешивают в течение 5 мин, после чего добав- 20 ляют комбинированную тонкомолотую составляющую и проводят смешение еще 3 мин. Дальнейшие технологические операции осуществляют в соответствии с примером 1.25

Пример12 (известный способ). Изготавливают хромсодержащую зернистую составляющую. Для этого хромконцентрат фракции 0,5-0 мм смешивают со спеченым

способа изготовления огнеупоров в сравнении с известным. Высокотемпературная прочность изделий (показатель предела прочности на изгиб при 1500°С), изготовленных по предлагаемому способу, выше на 35%, а коэффициент шлакоразъединения ниже на 29% аналогичных показателей изделий, изготовленных известным способом. Остальные свойства равнозначны.

Использование предлагаемого способа для изготовления периклазохромитовых изделий позволяет увеличить стойкость футе- ровок металлургических агрегатов, в частности вакууматоров, продолжительность кампаний с сокращением расхода огнеупоров и затрат на ремонты.

Формула изобретения

Способ изготовления периклазохромитовых изделий, включающий приготовление хромсодержащей зернистой составляющей путем смешения хромконцентрата фракции 0,5-0 мм с периклазом при соотношении 87:13-93,7 и временным связующим, брикетирование смеси, сушку и термообработку брикета при 1850-2000°С с последующим дроблением и выделением фракции 0,5периклазом фракции 1-0 мм при соотноше- 30 3,0мм, смешение ее с зернистой периклазоспособа изготовления огнеупоров в сравнении с известным. Высокотемпературная прочность изделий (показатель предела прочности на изгиб при 1500°С), изготовленных по предлагаемому способу, выше на 35%, а коэффициент шлакоразъединения ниже на 29% аналогичных показателей изделий, изготовленных известным способом. Остальные свойства равнозначны.

Использование предлагаемого способа для изготовления периклазохромитовых изделий позволяет увеличить стойкость футе- ровок металлургических агрегатов, в частности вакууматоров, продолжительность кампаний с сокращением расхода огнеупоров и затрат на ремонты.

Формула изобретения

Способ изготовления периклазохромитовых изделий, включающий приготовление хромсодержащей зернистой составляющей путем смешения хромконцентрата фракции 0,5-0 мм с периклазом при соотношении 87:13-93,7 и временным связующим, брикетирование смеси, сушку и термообработку брикета при 1850-2000°С с последующим дроблением и выделением фракции 0,5

нии 90:10 в течение 5 мин. После чего смесь увлажняют 6%,-ным раствором ЛСТ плотностью 1,22 г/см и перемешивают еще 10 мин. Из готовой массы прессуют брикеты под давлением 150 Н/мм , сушат и обжигают их при 1920°С с выдержкой 4 ч. Спеченные брикеты дробят и выделяют хромитовые зерна размером 0,5-3 мм. Дальнейшее изготовление периклазохромитовых изделий осуществляют в соответствии с примером 1.

Свойства периклазохромитовых изделий приведены в таблице, из данных которой видны преимущества предлагаемого

содержащейи тонкомолотой

составляющими и временным связующим, прессование и обжиг изделий, отличающийся тем, что, с целью повышения высокотемпературной прочности и шлако- устойчивости изделий, при изготовлении хромсодержащей зернистой составляющей 70-85% от общего количества хромконцентрата измельчают совместно с периклазом до размера зерен менее 0,063 мм, после чего производят смешение с остальной частью хромконцентрата и временным связующим.