Способ изготовления огнеупорнойфуРМы Советский патент 1981 года по МПК C04B35/04 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНОЙ ФУРМЫ

1 .

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления газопроницаемых фурм, предназначенных для подачи газов в жидкие металлы в процессах внепечного рафинирования сталей.

Известен способ изготовления двухслойной фурмы из бетона на основе корунда и высокоглиноземистого цемента 1.

Пористый бетон для внутреннего слоя, содержащий 74,5% корунда фракции 2- 0,5 мм -и 13,5% тонкодисперсного высокоглиноземистого цемента, затворяется 12% воды. Герметичный бетон для наружного слоя, содержащий 15% корунда фракции 1-0,5 мм, 53% корунда в зернах мельче 0,5 мм и 20% высокоглиноземистого цемента, затворяется 12% воды.

Недостатком этой фурмы является, вопервых, наличие подачи воды для предотвращения регидратации и разупрочнения бетона в процессе службы элемента, что может вызвать аварийные ситуации при контакте, па ров воды с расплавом металла; во-вторых, недостаточная химическая стойкость бетона к окислам .-железа, присутствующим в рафинировочном расплаве, вследствие образования легкоплав::их соединений.

Наиболее близким к изобретению решением является способ изготовления пористых фурм в виде усеченного конуса, предназначенных для продувки жидкого

5 металла газами в сталеразливных ковшах, которые готовят из огнеупорного материала, например периклаза, монофракционного состава путём подготовки массь, прессования и обжига 2.

10 Недостатком таких фурм однородной структуры является высокая проницаемость газа через боковую поверхность фурм, что .снижает эффективность продувки и увеличивает утечку газа через кладку

15 ковша.

Цель изобретения - повышение эффективности продувки.

Это достигается изготовлением фурмы 20 двухслойной на основе периклаза, для чего в пресс-форму засыпают массу для внутреннего высокопроницаемого слоя из плавленого периклаза, содержащего 95% . окиси магния с зерновым составом фрак25 ции 2-0,5 мм 80-85%, фракции менее 0,5 мм 15-20%, и массу для наружного малопроницаемого слоя из плавленого периклаза, содерлсащего 93% MgO и 1 - 3% Ре2Оз с зерновым составом фракции 3 .2-0,5 мм 40-45%, фракции менее 0,5 мм

55-60%, а затем осуществляют прессование.

Использование периклаза разной степени чнстоты полифракционного состава для изготовления двухслойных фурм является одним из основных условий, обеспечивающих высокую стойкость фурм к воздействию агрессивных агентов из рафинируемого Металлического расплава, в частности к окислам железа, так как периклаз при взаимодействии с ними не образует легкоплавкие соединения. Применение более чистого плавленого периклаза с содержанием для выполнения внутреннего слоя фурмы необходимо для обеспечения достаточной высокотемпературной устойчивости пористого каркаса этого слоя фурмы, а указанный зерновой состав периклаза обусловливает высокую газопроницаемость фурмы. Использование другого сорта периклаза для выполнения наружного слоя фурмы позволяет создать малопроницаемую структуру слоя за счет лучщего спекания периклаза в присутствии спекающих окислов железа и плотной укладки зерен. Зерповой состав слоя подобран таким образом, чтобы избежать большой усадки слоя в обжиге и появления трещин на нем.

На чертел :е представлена огнеупорная фурма для продувки металлов газами.

Она состоит из внутреннего высокогазопроницаемого слоя / и наружного малопроницаемого слоя 2. Фурма устанавливается в газоиодводящий металлический стакан и через нее осуществляется подача газов в ковш с расплавленным металлом.

П р и м е р. Массу для внутреннего слоя фурмы, включающую плавленый п-ериклаз с содержанием MgO не менее 95% и зерновым составом фракции 2-0,5 мм 80-85%, фракции менее 0,5 мм 15-20% (в том числе менее 0,06 мм 10%). увлажняют раствором сульфитно-спиртовой бражки до влажности 1,9-2,1%. Массу для наружного слоя, включающую в себя плавленый периклаз с содержанием MgO не менее 93% и Ре2Оз 1-3% и зерновым составом фракции 2-0,5 мм 40-45%, фракции менее 0,5 мм 55-60% (в том числе менее 0,06 мм 30%), увлажняют раствором сульфитно-спиртовой бражки до влажности 2,4-2,6%. Подготовленные массы засыпают в пресс-форму, в которой установлен цилиндрический шаблон. Затем шаблон извлекают и прессуют изделие под давлением 500 кгс/см. После подсушки на поддоне изделия обжигают при температуре 1750-1800° С. Свойства фурм в сравнении со свойствами периклазовых фурм однородной структуры приведены в таблице.

Двухслойные фурмы характеризуются более высокой газопроницаемостью, чем фурмы однородной структуры. В то же время наружный слой в них имеет малую проницаемость, что создает условия для эффективной .продувки газа в службе только через внутренний высокопроницаемый слой а устраняет утечки газа через боковую поверхность фурмы. Преимущества двухслойных фурм перед фурмами однородной структуры были выявлены при их испытаниях в 100 т, сталеразливочных ковшах в процессах вакуумного рафинирования электротехнических сталей. Установлено, что двухслойные периклазовые -фурмы превосходят пе;)иклазовые фурмы однородной структуры как по износостойкости, так и по надежности продувки. Они имеют меньший износ при вакуумной обработке 1 плавки ( - 30 мм, чем фурмы однородной структуры ( - 55 мм), а в связи с этим увеличился и срок службы до 3-5 плавок (вместо

2-х плавок для фурм однородной структуры) .

Формула изобретения

Способ изготовления огнеупорной фурмы для продувки металла газами на основе иериклаза путем подготовки массы, прессования и обжига, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности продувки, фурму изготавливают двухслойной, для чего в пресс-форму засыпают массу для внутреннего высокопроницаемого слоя из плавленого периклаза, содержащего 95% MgO с зерновым составом фракции 2-0,5 мм 80-85%, фракции менее 0,5 мм 15-20%, и массу для наружного малопроницаемого слоя из плавленого периклаза, содержащего 93% MgO и 1- 3% Ре20з с зерновым составом фракции 2-0,5 мм 40-45%, фракции менее 0,5 мм 55-60%, а затем осуществляют прессование.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе:

2. Авторское свидетельство СССР № 329216, кл. С 04 В 35/68, 1972 (прототип).