Шихта для изготовления огнеупоров Советский патент 1981 года по МПК C04B35/105 

1

Изобретение относится к огне,упорной промышленности и может .быть использовано-в .производстве . высокоглиноземистых материалов для футеровки различных тепловых агрегатов, в частности высокотемпературных нагревательных печей, воздухонагревателей доменных печей, сталеразливочных ковшей и других устройств.

Известна шихта для изготовления огнеупоров, включающая высокрглиноземистый шамот, глину и техническую окись хрома ij.

Недостатком известной массы является то, что изделия, изготовленные из нее, имеют высокую открытую пористость (15,5%), низкий предел прочности при сжатии (470 кгс/с и низкую устойчивость по отношению железистым шлакам (коэффициент шлакоразъедания составляет 19,8%).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является шихта 2 для производства огнеупоров , включающая, вес . %: глинозем 62-72, окись хрома 13-18 и каолин 10-20.

Недостатком этой шихты является то, что огнеупорные изделия, изготовленные на ее основе, имеют низкие показатели по плотности, пределу прочности, а также низкую устойчивость к шлакам, особенно с повышенным содержанием окислов железа .

Цель изобретения - повышение механической прочности, плотности и шлакоустойчивости. .

Поставленная цель достигается

o тем, что шихта для изготовления огнеупоров, включающая глинозем и хромсодержащий компонент, в качестве хромсодержащего компонента содержит хромовый ангидрид и дополнительно

5 кварцит и сульфитно-спиртовую бэрду при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Глинозем56-74

Хромовый ангидрид ,4-12

0

,.Кв1арцит14-26

Г

Сульфитно-спиртовая барда 6-8 Причем, шихта содержит глинозем

5 фракции 0,001-0,03 мм и кварцит фракции 0,01-3 мм,

Дисперсный хромовый ангидрид в виде (ионного) раствора, равноViepHO распределенный по шихте (по

0 гонким частицам глинозема и крупкого кварцита), при ее нагревании восстанавливается до трехвалентного окисла Cr,j.O,,, спекающегося с тонкодисперсным Глиноземом с образованием тугоплавкой системы в виде твердого раствора в АЕдОз. Одновременно избыточный глинозем, обладающий наибольшей диффузионной активностью по отношению к крупнозернистому кварциту, взаимодействует с последним с образованием на егб поверхности устойчивого хими. ческого соединения - муллита. Причем, образование муллита, идущее на ранней стадии в твердой фазе,ускоря ется тем, что в этом же температурном интервале происходят процессы кристобалитизации кварца, улучшающие контакт кремнезема крупного зерна кварца с тонкодисперсным глиноземом, и следовательно, химическое взаимодействие. - Оптимальный зерновой состав выбр ных компонентов также усиливает про цесс образования и формирования устойчивых высокоогнеупорных фаз. В процессе обхсига изделий из пре лагаемой шихты с повышением температуры, выше при появлении жи кой фазы, источником которой является наиболее легкоплавкий компонент - кремнезем, увеличивается сма чивание контактируемых фаз, обогаще ние жидкого расплава глиноземом и твердым раствором в А В2.0З улучшается равномерность распределе ния в общей системе тонких частиц свободной окиси хрома. Идет интенсивная муллитизация во всем объеме образца в присутствии жидкой фазы. Из расплава преимущественно алюмосиликатного состава выкристал лизовывается муллитовый сросток (в виде сплошной сетки с кристаллами игольчатой формы). При кристаллизации из расплава муллитового срос ка, образуемого через промежуточную фазу твердого раствора А&2.02) окислы хрома, -внедряясь в решетку муллита, образуют с ним твердый раствор, в значительной ме

Компоненты

Содержание,вес.%, в составе ре совершенствуя и упрочняя ее структуру. Таким образом, в огнеупорном изделии формируется совокупность устойчивых высокоогнеупорных фаз и химических соединений, а именно плотный муллитовый сросток со стеклом, упрочненный присутствием перекристаллизованного корунда и тугоплавкими фазами в виде твердых растворов муллите и корунде, обеспечивающих системе высокие показатели в свойствах. Выбранные весовые соотношения исходных компонентов и их гранулометрический состав обусловливают образование системы (А 6,С г) АВаОзЗЗЮ, - (АЬ.СгТзОз, тугоплавкая плотная и прочная структура которой обеспечивает в изделиях из шихты предлагаемого состава высокие качественные показатели по прочности, открытой пористости, устойчивости по отношению к жидким металлам и железистым шлакам. Шихту готовят следующим образом. Хромовый ангидрид растворяют в связующем, например в сульфитноспиртовой барде плотностью 1,12 г/см. Приготовленной смесью (примерно половиной количества) увлажняют крупнозернистый кварцит фракции 0,01-3 1ЛМ, добавляют порцию ( 1,3) молотого глинозема фракции 0,0010,03 и тщательно перемешивают.Затем выливают остаток смеси связующего с раствором хромового ангидрида и добав ляют оставшийся глинозем. После тщательного смешения массу прессуют при удельном давлении 400-650 кгс/см . Изделия высушивают при 120-130°С и обжигают при ISSO-ISOO C. в табл.1 приведено содержание компонентов в шихте предлагаемых составов;в табл.2 - сравнительные характеристики свойств изделий известного и предлагаемых составов. Т а б л и ц а 1

Глинозем, фракция 0,001-0,03 мм

Хромовый ангидрид

Кварцит, фракция 0,01--3 мм

Сульфитно-спиртовая барда

74 4

66 7

14

20

Формула изобретения

Глинозем56-74

Хромовый ангидрид 4-12

Таблица

14-26

Кварцит

Сульфитно-спиртовая барда 6-8

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 419496,кл.С 04 В 35/18,1971 (прототип)