Огнеупорная масса Советский патент 1982 года по МПК C04B33/22 

(54) ОГНЕУПОШАЯ МАССА

Изобретение относится к черной металлургии, а именно, к производству огнеупорных материалов для футеровки главных желобов доменных печей. Известны огнеупорные массы для футеровк главных желобов доменных печей, состоящие из пластификатора, утлеродсопержащего компо нента, каменноугольного пека и огнеупорных добавок Ц. Недостатками известных составов масс явля ются невысокая стойкость в главных желобах доменнь1Х печей и повышенный износ вследстви контакта с расплавленными металлом и шлако Наиболее близкой к изобретению о техничёской сущности и достигаемому результату является огнеупорная масса 21, содержащая шамот, пластификатор, каменноугольный пек углеродсодержащую добавку и кварцевый песок при следующем соотношении компонен JOB, вес.%: ,. Шамот фракции 0,001-3 мм 40-50 Глина огнеупорная фракция 0,001-2 мм Пек каменноугольный фракция 0,001-3 мм8-12 Графит чешуйчатый8-12 Песок кварцевый17-23 Недостатками известной огнеупорной массы является низкая стойкость изделий, высокое шлакоразъедание за счет размывания щлаком кремнеземистой оаязки и .чрезмерного окисления углерода. Целью изобретения является повышение прочности и коррозионной стойкости футеровки. Поставленная цель достигается тем, что огнеупорная масса для футеровки желобов доменных печей, включающая шамот, каменноугольный пек, пластификатор и углеродоодержащую добавку, содержит в качестве пластификатора каолин, а в качестве углеродсодержащей добавки кокс фракции 0,001-3 мм и дополнительно ферросилиций и сульфитно-спиртовую бар;;у, при следующем соотношении компонентов, вес.%: Шамот29-36 Каменноугольный пек10-14

Каолин17-19

Кокс фракции 0,001-3 мм26-30

Ферросилиций3-6

Сульфитно-спиртовая

барда4-6

Граничные зиачения содержания в огнеупорной массе вновь введенных компонентов обоснованы следующим.

Каменноугольный пек и каолин служат для связки крупных обломков кокса. Вследствие пластичности каолина и расплава пека происходит связьшание обломков кокса и лучшее их уплотнение. Введение каолина выше 19% нецелесообразно ввиду сильной усадки массы, что отражается на стойкости Футеровки в службе, так как чугун, проникая в, трешины, увеличивает поверхностный контакт металла с огнеупором. При снижении содержаршя каолина ниже 17% нельзя получить достаточную пластичность массы. Каолин фракции менее 1,088 мм, введенный в предлагаемом количестве, служит для предотвращения выгорания коксика, так как в процессе эксплуатации футеровки главных желобов частицы каолина обволакивают зерна кокса, создавая при этом защитную пленку, которая предохраняет кокс от газов окислителей.

Замена графита на металлургический кокс интенсифицирует процесс карбидообразования. Образующийся карбид кремния является своего рода связкой, которая упрочняет структуру в процессе спужбы футеровки. Связывание части углерода в карбиды уменьшает его потерю при температурах службы, повышая шлакоустойчивость массы.

Количество коксика ниже 26% не позволяА улучшить огневые свойства массы и обесшчить несмачиваемость футеровки расплавленными металлом и шлаком, а повышенное содержание его, вьш1е 30%, резко снижает механическую прочность футеровки после сушки, что может привести к интенсивному ее размагничиванию, несмотря на повышенные огневые свойства.

Ферросилиций применяется в качестве специальной противовыгорающей добавки, защищающей углерод от окисления. Комбинированная добавка ферросилиция и каолина способствует хорошей защите кокса от окисления. При введеггии ферросилиция в количестве 3 - 6% возрастают прочностные свойства массы, увеличивается ее плотность и шлакоустойчивость. Введение ферросилиция ниже 3% не обепечивает достаточную защиту углерода от окисления, а повышенное содержание более 6% приводит к усадочным , снижению шлакоустойчизости и экономически невыгодно

В качестве упрочняющей связки используется сульфитно-спиртовая барда. Добавка ее ниже 4% не позволяет получить массу с достаточной влажностью, а более 6% приводит к снижению шлак оустойчив ости.

В заводских условиях приготовление массы осуществляется в следующем порядке. Кокс фракции 0,001-3 мм загружают в бегуны и измельчают. Затем добавляются шамот каолин и ферросилиций, тщательно перемешивают и измельчают. После этого загружают каменноуголып,1Й пек и процесс смешения и измельчения продолжают 30 мин, потом вводят сульфитно-спиртовую барду и хорошо перемешивают. Из приготовленной массы можно формировать блоки с последующей сушкой и укладкой в главный желоб либо футеровать желоб набивным способом, сушить до влажности 1,5-2%.

Для сопоставления свойств предлагаемой массы и известной в лаборатории кафедры металлургии чугуна в идентич1а1х условиях бьши проведены следующие лабораторные испытания.

При получении огнеупорной массы, используемой для футеровки, готовят смесь вышеуказаш1ых компонентов.

Образцы из полученной смеси сушат при 120 С, затем производят их термообработку при 400° С и обжигают при 1500° С. Определяю следую1цие свойства масс: предел прочности при сжатии и шлакоразъедание.

Конкретные составы масс и их физнко-механических свойств в сравнении с известной приведены в таблице. Из таблицы следует, что оптимальным является состав, вес. %: шамот 32,5, каменноугольный пек 12,0, каолин 18,0, кокСик 28,0, фер- 2S росилиций 4,5, сульфитно-спиртовая барда 5,0. Применение предлагаемой массы позволит снизить тихие хода доменных печей, связанных с подготовкой главных желобов доменных печей на 0,25%, снизить потери металла с вы- зо шедшей из строя футеровкой на 0,5%, увеличить стойкость главных желобов доменных печей в 2,5 раза. Формула изобретен в Опюупорная масса для футеровки желобов доменных печей, включающая шамот, каменноугольный пек, пластификате и углеродсодержащую добавку, отличающаяся teM, что, с целью повышения прочности и коррозионной стойкости футеровки, она содержит

Продолжение таблицы В ве 0,0 сул соо , кл. кл качестве пластификатора каолин, а в качестуглеродсодержащей добавки кокс фракции 01-3 мм и дополнительно ферросилиций и ьфитно-спиртовую барду при следующем тношении компонентов, вес.%: Шамот29-36 Каменноугольный пек10-14V Каолин17-19 Кокс фракции 0,001-3 мм26-30 Ферросилиций3-6 Сульфитно-спиртовая барда4-6 Источники ияф(фмацни, принятые во внимание при экспертизе . Автсфское (жидетельство СССР P 622846, В 35/68, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР № 220812, . С 04 В 33/22, 1967 (прототип).