Шихта для изготовления электроплавленных огнеупоров Советский патент 1977 года по МПК C04B35/653 C04B35/106 C04B35/105 

I - .

Изобретение отнвсится к шихтам для изготовлений электроплавленых огнеупоров, которые могут быть использованы для футеровки высокотемпературных стекловаренных и металлугических печей.

Известна масса для изготовления .электроплавленых огнеупоров j .содержащая глинозем, обожженный магнезит хромит и двуокись циркония при следующем соотношении ука занных компонентов , вес.%: . Глинозем 30-65

Обожженный

20-50

магнезит Хромит 5-20 Двуокись

1-10 циркония

Однако в указанной массе,совместное содержание, хромита и двуокиси циркония, как наиболее устойчивых компонентов, ограничено 30 вес.%, что недостато 1но, чтобы значительно улучшить стеклоустойчивость материала. Кроме того, силикатная составляющая хромита - серпентин и примеси образуют при нагревании легкоплавкие эвтектики, вследствие чего скорость коррозии материала в силикатных расплавах возрастает.

Значительное-содержание MgQ, а также образование в результате его взаимодействия с кремнеземом хромита нового минерала-форстерита снижает термостойкость огнеупора.

Известна также масса, содержащая, вес. %:

Глинозем

20-82 Цирконовый

-5-40 концентрат Соль щелоч0,3-4,6 ного металла 12-45 Окись хрома

Известные составы не обладают достаточно высоким показателем стеклоустойчивости, чтобы обеспечить длительность межремонтного периода работы ванных стекловаренных печей до 5-6 лет в условиях температуры варки стекла свыше 1600°С и удельных съемов стекломассы с варочной части порядка 3-4 т/м в сутки.

Цель изобретения - повышение стеклоустойчивости электроплавленных огнеупоров .

Это достигается тем, что шихта для изготовления электроплавленых огнеупоров, .включающая глинозем, цирконовый концентрат, окись хрома и соль щелочного металла, содержит указанные

компоненты при следующем соотношении вес.%:

Глинозем 6-17

Цирконовый

концентрат 25-38

Окись хрома. 48-63

Соль-щелоч. ного металла 1-5

Введением в шихту окиси хрома в соотношении к окиси алюминия от 3:1 до 8:1 достигается существенное увеличение стойкости материала к агрессивным расплавам по сравнению с известными хромсодержащими состав.ами за счет повышения концентрации хрома -(наиболее устойчивого компонента) в твердом растворе ( )p,Oj, снижения пористости отливок и соответственно увеличения их плотности.

Кроме того, некоторое количество (порядка 3%) окиси хрома и частично

двуокиси циркония, благодаря более интенсивным режимам плавки такой шик-, ты, растворяются в стеклофазе огнеупора, повышая ее вязкость и Тугоплавкость и снижая тем самым ее коррозионную активность.

Соотношение окислов SiOj ; Ke(j,0 , участвующих в образовании стеклофазы, необходимой для компенсации возникающих при обжиге, огнеупора напряжений, должно находиться в пределах от 6:1 до 15:1.

Щелочной компонент наиболее целесообразно вводить в состав шиХты в виде карбонатов, алюминатов, хлоридов, фосфатов, боратов или нитратов щелочных металлов.

Конкретные .составы предлагаемой шихты приведены в табл.1.

Таблица 1

Глинозем

Цирконовый концентрат

Окись хрома

Соль щелочного металла:

карбонат натрия сульфат лития

Электроплавленые огнеупоры из шихт, приведенных в таблице 1 изготаливают путем плавления в трехфазной электродуговой печи емкостью 30 л.

Электрический режим плавки следующий :

Напряжение на

электродах, в 155-160

Сила тока, -а 800-1000а

Активная мощность .электропечной установки, ква Длительность плавки, ч

Полученный расплав заливали в графитовые или металлическиеформы с по13,68

8,36

11,22

36,57

29,34

26,56 53,64 52,29 58,56

1,43

4,69

3,66

следующим отжигом отливок в электрической печи по заданному режиму - ,выдержка при в течение 6 ч, затем равномерно охлаждали со скоростью 300°С в час до комнатной температуры.

Испытание отливок на стеклоустойчивость .проводили в динамическом п ажиме при вращении образцов со скоростью 20 об/мин в течение суток при .температуре 1500°С в расплаве тарного стекла состава, вес.%: iQ 69,49; JEjOj 0,6; .-FejOj 4,75; СаО-6,66; 3,43: a.jO M,87; ,2.

В табл.2 приведены результаты определения стеклоустойчивости, причем стойкость бакора 41 принята за 100%.Материалы

шихты по .протопредлагаемой

Формула изобретения

/

Шихта для изготовления электроплавленных огнеупоров, включающая глинозем, цирконовый концентрат, окись хрома и соль щелочного металла, Отличающаяся тем, что, с целью повышения стеклоустойчивости,

Таблица 2

Сравнительная стеклоустойчивость/

%

100

165

210-270

оно содержит указанные компон следующих количествах, вес.%:

Глинозем

6-17 Цирконовый

25-38 концентрат Окись хрома 48-63 Соль щелочного металла

1- 5.