Шихта для изготовления магнезиальносиликатных огнеупоров Советский патент 1992 года по МПК C04B35/20 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству магнезиально:иликатных огнеупоров, предназначенных для футеровки сталерэзливоч- ных ковшей и других тепловых агрегатов.

Известна о)ихта для изготовления маг- незиальносиликатных огнеупоров, включающая, мас.%: дунит 76,0 - 96,8; окисное соединение алюминия 2,0-10,0; пластификатор 1,0-10,0; связка 0,2-4,0.

Недостатком известной шихты является низкая огнеупорность композиций (1570- 1670°С), что не обеспечивает необходимой стойкости огнеупора в службе.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является шихта для изготовления магнезиальносили- кат ных огнеупоров (обожженных и безобжиговых), содержащая, мас.%: обожженный дунит 30-80; тонкомолотый магнезит (периклазовый порошок) 5-40; алюмомагние- вый компонент в виде алюмомагнезиальной шпинели 10-60.

OrHeynopi i из данной шихты характеризуются недостаточной шлакоустойчиво- стью, имеют огнеупорность 1670-1710°С,

термостойкость 4-7 водных теплосмен, что не удовлетворяет возросшим требованиям сталеплавильного производства.

Целью изобретения является повышение термостойкости и шлакоустойчивссти.

Для достижения указанной цели шихта для изготовления магнезиальносиликлтных огнеупоров, включающая обожженный дунит, периклазовый порошок и алюмомагни- евый компонент, содержит в качестве алюмомагниевого компонента плавленый периклазошпинельный материал, включающий. мас.%: МдО 35-50; А Оз45-60; примеси оксидов кремния, железа, кальция остальное, при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%

Обожженный дунит40-60

Периклазовый порошок10-5С

Указанный плавленый

периклазошпинельный

материал10-30

Введение данного периклазошпинель- ного материала в шихту, содержащую обожженный дунит и периклазовый порошок, интенсифицирует образование вторичного форстерита в процессе твердофазногс спеЁ

ГЧ VI Ю ON Ю

кания, благодаря чему увеличивается количество прямых связей между фазовыми составляющими огнеупора. Формирующаяся каркасная структура в сочетании с прослойками кордиеритового стекла, образующегося на зернах шпинели, обеспечивает повышение термостойкости огнеупора. Вместе с тем за счет связывания свободного периклаза количество кордиеритового стекла незначительно, что благоприятно сказывается на шлакоустойчивости магне- зиальносиликатного огнеупора.

Уменьшение содержания плавленого периклазошпинельного материала в шихте менее 10% приводит к снижению термостойкости и шлакоустойчивости огнеупоров. Увеличение количества указанного компонента более 30% снижает огнеупорность.

Изменение химического состава в плавленом периклазошпинельном материале в сторону увеличения МдО (более 50%) отрицательно сказывается на термостойкости магнезиальносиликатных огнеупоров, а увеличение доли А120з (более 60%) приведет к значительному снижению их огнеупорности.

Пример. В качестве сырьевых материалов использовали обожженный дунит Соловьевогорского месторождения по ТУ 14-8-169-75 фракции 3-0 мм. периклазовый порошок по ГОСТ 10360-85 фракции менее 0,006 мм; плавленый периклазошпинель- ный материал фракции 3-1 мм с содержанием оксидов, мас.%: МдО 35; А120з 60; примеси остальное (примеры 1-3); МдО 50: А1аОз 45; примеси остальное (примеры 4- 6); МдО 45; 50; примеси остальное (примеры 7-9); плавленую алюмомагнези- альную шпинель фракции 3-1 мм с содержанием оксидов, мас.%: МдО 28,1; А120з 69,8; примеси остальное (пример 10).

Примерный состав примесей, мэс.%: ЗЮ22,5; Ре20з 1,0; СаО 1.5.

Шихту готовили следующим образом.

Первоначально смешивали зернистые составляющие: обожженный дунит и перик- лазошпинельный материал (в примере 10 - алюмомагнезиальную шпинель), после чего добавляли временное связующее - раствор лигносульфоната технического плотностью 1,23 г/см3 с температурой 30-50°С. Затем в увлажненную смесь вводили периклазовый порошок с последующим перемешиванием в течение 1-2 мин. Влажность шихты составляла 2,0-3.5%.

Приготовленная указанным способом шихта предназначена для изготовления ковшовых безобжиговых прессованных изделий. Для получения огнеупоров иного назначения, с более длительным сроком эксплуатации (например для футеровки печей), изделия из данной шихты должны быть обожжены при 1600°С.

Для определения свойств магнезиальносиликатных огнеупоров из полученных шихт прессовали образцы различной конфигурации: в форме цилиндров высотой и диаметром 50 мм - для определения проч0 постных характеристик; в форме тиглей, внешние размеры которых идентичны размерам цилиндрических образцов, а диаметр и глубина лунки равны соответственно 15 и 20 мм - для определения шлакоустойчиво5 сти. Для характеристики термостойкости изготовляли изделия в форме нормального кирпича с размерами 213 х 113 х 65 мм. Образцы и изделия сушили при температуре 120-150°С в течение 8 ч. а затем для получе0 ния эксплуатационных характеристик обжигали при температуре 1500°С (выдержка 4 ч). Свойства образцов, представленные в таблице, определены в соответствии с общепринятым ГОСТами и методиками. Шла5 коустойчивость определяли тигельным методом с использованием шлака конвертерного производства Нижне-Тагильского металлургического комбината, имеющего химический состав, мас.%: СаО 40; 5Юз 20;

0 МдО 17; FeO 15; примеси остальное.

Из таблицы видно, что образцы из шихты по изобретению имеют более высокую термостойкость и огнеупорность, их шлаковая коррозия примерно в 1,5-2 раза ниже,

5 чем у образцов из известной шихты. Увеличение указанных показателей обеспечивает повышение стойкости магнезиальносиликатных огнеупоров при эксплуатации их в сталеразливбчных ковшах.

0 Использование изобретения позволяет расширить ассортимент качественных ковшовых огнеупоров.

Формула изобретения Шихта для изготовления магнезиально5 силикатных огнеупоров, включающая обожженный дунит, периклазовый порошок и алюмомагниевый компонент, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкости и шлакоустойчивости. бна

0 содержит в качестве алюмомагниевого компонента плавленый периклазошпинельный материал, включающий, мас.%:

МдО-35-50;

А 20з-45-60

5примеси оксидов

кремния, железа,

кальция -остальное;,

при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%:

Обожженный дунит40 60

Периклазовый порошок Указанный плавленый

10-50

периклазошпинельный материал

10-30

Продолжение таблицы

Использование: для футеровки стале- разливочных ковшей и других тепловых аг- ре-гатов. Сущность изобретения: шихта включает, мас.%: обожженный дунит 40- 60. периклазовый порошок 10-50; плавленый периклазошпинельный материал, включающий, мас.%: оксид магния 35-50; оксид алюминия 45-60; примеси 10-30. Характеристика огнеупоров: термостойкость

П/tl

Состав шихт, мае %

Обожженный дуьит Периклазов 1й

порошок10

Плавленым пери кл а зошпи- иельный материал30Обожженный дунит55 Псриклазооый

порошок30

Плавленый пе- риклззошпи цельный ма- .териал15

|ОбичО 3I-I-II И

|ц,

iFVo Tva-iOBbiu

i iinpciliQi50

пе0 1Кл 30Lli,

ньлы ым ма- )IO

Опи)| М

,ау) чGO

Пориспазовый гсри чок

ГЬча зпоп1- й пе- ррк г о JP 1 не льны и тсоиал30

ОЬо кженнии дунит55

Периклазовый порошок30

Плавленый пе- риклазошпи- нельпый материал15

Продолжение таблицы