Огнеупорная смесь для горячего ремонта футеровки металлургических агрегатов Советский патент 1977 года по МПК C04B35/68 C04B35/14 

(54)

ОГНЕУПОРНАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО РЕМОНТА ФУТЕРОВКИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ

Изобретение относится к составам огнеупорных смесей для горячего ремонта футеровки металлургических агрегатов, в частности для ремонта футеровки печей и ковшов для производства и разливки жидкого чугуна.

Известна огнеупорная смесь для горячего ремонта футеровки металлургических агрегатов, включающая силикат натрия, глину, огнеупорный наполнитель. Смесь наносят на горячую поверхность в виде шликера с влажностью приблизительно 30%.

Цель изобретения - зкономия огнеупорной смеси и повышение прочности сцепления.

Достигается это тем, что огнеупорная смесь содержит в качестве огнеупорного наполнителя кварцит и дополнительно органическое связующее с температурой плавле1дая 121-204° С при следующем соотношении компонентов, вес.%: Силикат натрия0,5-4

Глина20 - 80

Кварцит12 - 72

Органическое связующее0,5 - 4

Огнеупорная смесь в качестве органического связующего содержит связующие из группы: смола, пек, поливинилхлорид, полизтилтетрахпорид или их

смесь.

Для осуществления ремонта струей под давлением смесь дополнительно содержит воду в количестве 4-6 вес.%.

Наносить огнеупорную смесь можно, одним из известных способов: посредством вращающегося рабочего колеса, посредством пневматического пистолета механического метателя (ленточного типа) под действием силы тяжести, вручную и распылением смесей суспензией. Эти способы применяют для шнесения футеровки на боковые стенки ковша, а на щшпю футеровку наносят гравитациоШшм способом.

Примеры диапазонов применения предпочтительных составов с учетом объектов, подвергаемых ремонту, приведены в таблице.

В скобках указаны оптимальные составы.

Ковш для разливки стали

Томильный колодец

Ковш для разливки чугуна и верхняя опока

Силикат штрия содержится в количестве 0,5-4 вес.%, предпочтительное количество составляет 1,5-2,5 вес.%, а оптимальное - 2 вес.%. Силикат натрия применяется для образования высоковязкой жидкости, которая после отверждения образует стекловидную преграду для реакций окисления между углеродом в футеровке и растворенным Кислородом в. расплавленной стали и шлаке, которые соприкасаются с футеровкой ковша во время применения, причем силикат натрия остекловывается после заливки стали в ковш. Если содержание силиката натрия больше 4 вес.%, то образуется стекло с более низкой температурой плавления, причем оно не так хорошо защищает от окисления. Но когда количество силиката натрия меньше 0,5 вес.%, оно не может препятствовать реакции окисления.

Органическая связка содержится в количестве 0,5-4 вес.%. Предпочтительное количество равно 1,5-2,5 вес.%, а оптимальное - 2 вес.%. В количестве меньше 0,5 вес.% связка является неэффективийн, т.е. она не обеспечивает необходимую прочность сцепления, свыше 4 вес.% - очень чувствительна к окислению. Использование органической сйязки обеспечивает возможность исключения воды и тем самым - возможность исключения взрыва в результате образования пара, когда.расплавленная сталь соприкасается с заново нанесенной футеровкой. Орпншческая связка применяется в количестве меньше 4 вес.% от общего веса смеси, которая пшвится при ударе о горячую поверхность ковша и образует вязкую поверхность, удерживающую нанесенные материалы. Тепло заставляет связующее вещество науглероживаться и образовывать мозаичную структуру из кристаллического углерода, смешанного с другими компонентами смеси, которые образуют механическую структуру, связывающую старую и новую футеровки. Содержание глины составляет 20-80 вес.%. Предпочтительное количество равно 45-70 вес.%, а оптимальное 60 вес.%. Предпочтенными глинами являются глины с большим содержанием глинозема. Связующая глина имеет прочность в мокром состоянии такую же, как прочность в исходном применении, и глина гфессуется сама, удерживая всю смесь до тех пор,

0,5-4(2) 0,5-4(2) 20-80(60) 12-72(36) 0,5-4(2) 0,5-4(2) 50-60(55) 38-48(41)

0,5-4(2) 0,5-4(2) 60-70(63) 28-38(33)

пока все органические связующие вещества не расплавятся и не науглеродятся для образования мозаичной структуры из кристаллического углерода, которая обеспечивает основную прочность новой футеровки.

Кварцит содержится в количестве 12-72 вес.% от количества сухой смеси. Предпочтенное содержание кварцита составляет пр1Йлизительно 25-50 вес.%, а оптимальное количество - приблизительно 36 вес.%. Типичные соединения кварцита включают в себя 98 вес.%. приблизительно « 0,5 вес.% АЬОз. Кварцит действует как наполнитель.

В смесь из органических связующих веществ, силиката иатрия, глины и кварцита можно добавлять воду или посредством цредварительного смешивания, или во время применения смеси.

Количество воды может составлять приблизительно 4-6 вес.% от общего количества сухой смеси. Необходимо отметить, что соединения глины обычно содержат приблизительно 4 вес.% воды в различном виде, например вода от гидратации и кристаллизации, содержаш1е которой при добавке 4-6 вес.% воды составляет приблизительно 10 вес.% для всей смеси. Высокое содержание воды часто вызывает выброс пара.

Вода обычно применяется, когда смесь накладьшается на боковые или вертикальные стенки, и вода действует как временное связующее средство для удерживания частиц смеси на место пока органическое связующее .вещество не расплавится и не будет связывать частищ 1 силиката натрия, глины и кварцита. Таким образом, вода препятствует смещению частиц на вертикальных боковых стенках. Однако, когда смесь накладывают ш дно ковша, частицы смеси не могут распадаться. По этой причине вода не применяется как временное связующее средство. Смеси, накладываемые на горизонтальные пове хности, например, ковша или днище печи удерживаются на месте в течение непродолжительного времени, пока не расплавятся органические связующие вещества и не обеспечат связь массы.

Сохраняется достаточное количество воды, которая заставляет глину действовать как связующее средство до тех пор, пока полностью не образуется футеровка. Посредством соответствующего выбора компонентов, которые должны смешиваться, подготавливают огнеупорный состав, который сразу прилипает к горячим поверхностям без использования охлаждающего эффекта воды и материала, как это было с обычными огнеупорными материалами. Предлагается больщой выбор составов, включая основные, кислые и нейтральные огнеупорные материалы, объединяющие в себе связующее действие глины вместе со связующим действием органических связующих веществ, а именно: углеводород - силикат натрия, углеводород - фосфат, углеводородная хромовая кислота, углеводород - глина, углеводород - двуокись кремния, углеводород - глинозем и известь. Синтез всех этих связующих веществ имеет значение для сцепляемости огнеупорного состава, когда он накладывается на поверхность. Формула изобретения 1. Огнеупорная смесь для горячего ремонта футеровки металлургических агрегатов, включающая силикат натрия, глину, огнеупорный накопитель, отличающаяся тем, что, с целью экономии огнеупорной смеси и повыщения прочности сцепления, она содержит в качестве огнеупорного наполнителя квариит и дополнительно органическое связующее с температурой плавления С при следующем соотнощении компонентов, вес.%: 0,5- 4 Силикат натрия 20 -80 12 -72 Кварцит Органическое связующее 2.Огнеупорная смесь по п. 1, отлич ющаяся тем, что она содержит в качестве органического связующего связующее из группы: смола, пек, поливишшхлорид, полиэтилтетрахлорид или их смесь. 3.Огнеупорная смесь по п. 1,отличающаяс я тем, что, с целью осуществления ремонта струей под давлением, она дополнительно содержит воду в количестве 4-6 вес.%.