Огнеупорная масса Советский патент 1978 года по МПК C04B35/14 

(54) ОГНЕУПОРНАЯ МАССА

1

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может .быть исползовано для изготовления набивной футеровки тепловых агрегатов, например индукционных печей для плавки цветных металлов, ,

Известна масса для изготовления набивной футеровки тепловых агрегатов включающая двуокись кремния, борную кислоту, соединения хрома и , Нсшичие воды в такой.массе снижает расплавоустойчивость футеровки вследствие увеличения ее пористости в период разогрева за счет испарения влаги. Кроме того, борная кислота в парах обладает летучестью, что способствует перераспределению этой добавки по толщине футеровки. Образующаяся неоднородностьсостава футеровки веде к различию свойств отдельных ее участков в процессе службы. Это снижает стойкость футеровки печи.

Присутствие борной кислоты в кварцтовой массе приводит к ее усадке при .разогреве футеровки в интервале температур 500-1100°С, что,в свою очередь, приводит к образованию трещин. Б процессе плавки жидкий металл проникает в поры и трещины кварцитовой

|футеровки и, окисляясь, увеличивается в объеме. Эта является причиной дополнительного растрескивания футеровки и роста ранее образовавшихся трещин . .

Известна также огнеупорная масса для изготовления набивной футеровки тепловых агрегатов, содержащая двуокись кремния и глину 2. Названная масса имеет относительно низкую температуру начала деформации под нагрузкой, а также низкий лредел прочности при сжатии.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является шихта для изготовления огнеупоров, включающая кристаллический кварцит, огнеупорную глину и литийсодержащее соединение ГЗ. Данная масса обладает недостаточной прочностью при сжатии и сравнительно низкой температурой начала деформации под нагрузкой.

Для повышения прочности и температуры начала деформации под нагрузкой предлагается огнеупорная масса, включающая кристаллический кварцит, огнеупорную глину и добавку, содержит в |качестве последней пятиокись ванадип 4Й При следующем соотношении компоненто вес.%: Огнеупорная глина 10 - 15 Пятиокись ванадия 3-8 Кристаллический кварцитОстальное При разогреве футеровки из предложенной огнеупорной массы происходи жидкостное спекание ее компонентов. начальной стадии процэсса спекания ф теровки при расплавляется пяти окись ванадия и заполняет поры между зернами кристаллической фазы. При этом между жидкой фазой и кристаллической фазой двуокиси кремния химического взаимодействия не происходит Процесс спекания в последующей фазе идет с перекристаллизацией двуокиси кремния (растворение StOjB расплав.е и по мере насыщения кристаллизации из него стабильной модификации тридймита). При этом процесс полного или частичного растворения зерен двуокиси .кремния не сопровождается усадкой вследствие интенсификации, модификационных превращений StOj.. Таким образом происходит рост всех участков футеровки даже при наличии температурного градиента в ней. Добавка в массу пятиокиси ванадия позволяет Получить в процессе службы кварцитовой футеровки тридймитовую

Как видно из приводимых данных, образцы, изготовленные из предложенной огнеупорной массы, имеют следующие преимущества они не имеют усадки, обладают высоким предело прочности при сжатии и температурой начала деформации под нагрузкой 2 кгс/см близкой к температуре металла в канале, что способствует уплотнению футеровки в службе. Полученные образцы, кроме того, характеризуются термостойкостью 2-3 циклп при водном охлаждении от и термическим расширением при нагреве до - 1,7-2,0%, а при нагреве до 1200С - 1,9 - 2,2%.

Формула изобретения Огнеупорная асса для изготовления набивной футеровки тепловых агрега- связку между зернами в количестве 30%. Тримидит существенно улучшает физико-керамические свойства огнеупорного материала, образуя прочный каркас. При этом наличие огнеупора глины способствует созданию прочной, хорошо спеченной зоны уже в период разогрева печи, что имеет важное значение, например, при плавке сплавов на основе меди, где образуются окислы меди, имеющие низкую вязкость, хорошо смачивающие огнеупорную футеровку и способные к химическому взаимодействию с футеровкой. Огнеупорная глина задерживает превращение низкотемпературных модификаций кварца, благодаря чему до материал расширяется равномерно, что повышает термостойкость кварцитовой футеровки в службе. Ниже приведены некоторые свойства материала, полученного в результате перемешивани- компонентов в требуемом соотношении, введения водного раствора сульфитно-спиртовой барды (с.с.б), прессования при 600 кгс/см, сушки при 120°С в течение 2 час, обжига,при 1400С в течение 2. час. Для изготовленияматериала исполь зуют кристаллический кварцит фракции 1-2 мм - 40%, фракции 0,088-1 мм 40%, фракции мене 0,088 - 20%.

тов, включаюй;ая кристаллический кварцит, огнеупорную глину и добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и темпера туры начала деформации под нагрузкой, она содержит в качестве добавки пятиокись ванадия при следующем соотношении компонентов, вес.%

Огнеупорная глина 10-15 Пятиокись ванадия 3-8

Кристаллический

кварцитОстальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

3.Авторское свидетельство СССР 423777, кл. С 04 В 35/14, 1971.