Самоспекающаяся огнеупорная масса для изготовления периклазоалюмосиликатных изделий

(51) 04 35/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ высокотемпературных узлов металлургических агрегатов цветной и черной металлургий. Техническим результатом изобретения является повышение кажущейся плотности до 2,7-2,9 г/см 3 и прочности огнеупорных изделий 30-35 МПа. Технический результат изобретения достигается тем, что самоспекающаяся огнеупорная масса для изготовления периклазоалюмосиликатных изделий,включающая сульфат магния, алюминий, шлак феррохрома,бой периклазохромитового огнеупорного кирпича, глину огнеупорную, шамот,дополнительно содержит флюорит (2), при следующем соотношении компонентов, мас. сульфат магния 9.5-10.5 алюминия 3.5-4.0 шлак феррахрома 12-13.5 глина огнеупорная 10-12 бои периклазохромитового огнеупорного кирпича 45-50 флюорит (2) 1,3-1,5 шамот остальное.(72) Жарменов Абдурасул Алдашевич Сатбаев Баймахан Нурлыбаевич(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья Республики Казахстан Комитета промышленности Министерства индустрии и новых технологий Республики Казахстан(54) САМОСПЕКАЮЩАЯСЯ ОГНЕУПОРНАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРИКЛАЗОАЛЮМОСИЛИКАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления огнеупорных кирпичей при футеровке 25365 Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления огнеупорных кирпичей при футеровке высокотемпературных узлов металлургических агрегатов цветной и черной металлургий. Известна огнеупорная масса для производства огнеупорных изделий, содержащая, массГлину огнеупорную 1-11 Магний сернокислый 4-10 Порошок обожженного молиезита 15-35 Шамот остальное(А.с СССР 963975 кл. С 04 В 33/22, 1983) К недостаткам состава следует отнести невысокую прочность при сжатии 6,6-16,3 МПа и кажущуюся плотность равную 2,14-2,18 г/см 3. Наиболее близким (прототип) по техническим параметром и достигаемому результату является огнеупорная масса для изготовления огнеупорных изделий, содержащая массСульфат магния 5,5-6,5 Алюминий 5,5-6,5 Шлак феррохрома 12-13,5 Бой периклазохромитового огнеупорного кирпича 14-15 Глина огнеупорная 10-12 Шамот остальное(Предпатент РК 8266, кл.6 С 04 В 35/00,опубл.15.12.1999, бюл.12). Недостатком состава является невысокая кажущаяся плотность 2,4-2,5 г/см 3, и прочности при сжатии 28-30 МПа. Задачей изобретения является создание самоспекающейся огнеупорной массы, заявляемый состав которой позволит повысить качество изготовляемых из нее огнеупорных изделий за счет повышения предела кажущейся плотности и прочности на сжатие. Техническим результатом изобретения является повышение кажущейся плотности до 2,7-2,9 г/см 3 и прочности огнеупорных изделии 30-35 МПа. Технический результат изобретения достигается тем, что самоспекающаяся огнеупорная масса для изготовления периклазоалюмосиликатных изделий,включающая сульфат магния, алюминий, шлак феррохрома,бой периклазохромитового огнеупорного кирпича, глину огнеупорную, шамот,дополнительно содержит флюорит (2), при следующем соотношении компонентов, мас. сульфат магния 9.5-10.5 алюминия 3.5-4.0 шлак феррахрома 12-13.5 глина огнеупорная 10-12 бои периклазохромитового огнеупорного кирпича 45-50 флюорит (2) 1.3-1.5 шамот остальное. Самоспекания состава происходит за счет экзотермической реакций между восстановителем алюминием и окислителем окисью магния. 34 23 А 2332 Одновременно окись магния, содержащаяся в бое периклазохромитовых огнеупорных кирпичей и образующаяся по реакции,вступает во 2 взаимодействие с оксидом алюминия,присутствующим в шлаке феррохрома,с образованием магнезиальноглиноземистой шпинели 24. Плотная, тонкопористая структура огнеупорная достигается оптимальным количеством алюмината магния. Обогащение предлагаемой массы из шамотной массы с количеством высокотемпературного оксида алюминия и шпинельными соединением способствует постоянной прочности огнеупора во всем интервале температур, хорошему спеканию, в результате чего получается ровное, плотное изделие без трещин. Добавление в состав флюорита (плавиковый шпат 2) из основных металлургических флюсов,как сильный окислитель способствует устойчивого и равновесного самоспекания образования шпинелидов. Плавиковой шпат так же,первоначально при 700 С придает огнеупорной смеси легкоплавкость и способствует толчком равномерного соединение химического инертного шлака феррохрома для образования в составе тугоплавких шпинелидов 23 А 2 О 3. Огнеупорная глина придает огнеупорной массе пластичность и формируемость,а также способствует ее начальному твердению. Таким образом,улучшенные свойства самоспекающейся огнеупорной массы обусловлены высокой степенью спекания и достаточно полным завершением химического взаимодействия компонентов массы, формированием прочной структуры за счет содержания тугоплавких составляющих шпинели и оксида алюминия, при этом предел прочности огнеупора на сжатие,изготовленной из нее, составляет 30-35 МПа, а кажущаяся плотность 2,7-2,9 г/см 3. Экзотермические реакции протекают с большим выделением тепла и продукты спекания получаются в расплавленном состоянии, поэтому вводят наполнитель в виде шамота бой периклазохромитового кирпича, который разбавляет продукты реакции и снижает температуру до необходимой для самоспекания, при этом продукты спекания получается в твердом виде. Температура самоспекания экзотермической смеси с наполнителем колеблется в пределах 850-1850 С. При изготовлении самоспекающегося состава в экспериментах использовали-бой периклазохромитовых огнеупорных кирпичей используется, как дешевый компонент и имеющийся всегда в достаточном количестве с содержанием основных компонентов, мас. 65-70, 2 О 3 -25-30, дисперсность - не более 0,1 мм- шамот в виде брака шамотных изделий или изделий после службы огнеупоров следующего состава, мас. 2-53, А 2 О 3 -30-40, 2 О 3-2 25365 остальные примесные компоненты, дисперсность не более 0,1 мм. Флюорит или плавиковый шпат 2 используется в виде природного минерала с содержанием 2 не менее 70-75. Содержание сульфата магния более 10,5 мас.,алюминия более 4,0 мас., шлака феррохрома более 13,5 мас.,боя периклазохромитового огнеупорного кирпича более 50 мас.,экзотермическая смесь горит и огнеупорный материал получается сплавленным и пористым, а содержание сульфата магния менее- 9,5 мас.,алюминия менее-3,5 мас., шлака феррохрома менее 12 мас., боя периклазохромитового огнеупорного кирпича менее 45 мас., не обеспечивает протекания процесса самоспекания смеси. При содержании огнеупорной глины менее 10 мас., огнеупорная масса теряет пластичность, а при содержании более 12 мас. нарушается ее формируемость и происходит преждевременное начальное твердение массы. Пример 1 Самоспекающуюся огнеупорную массу для изготовления периклазоалюмосиликатных изделий готовят из экзотермической смеси следующего состава кг на 100 кг смеси или мас. Сульфат магния 9,5 Флюарит 1,5 1,5 Размеры частиц сульфата магния - менее 100 мкм, алюминия - менее 100 мкм, шлака феррохрома- не более 0,1 мм, боя периклазохромитового огнеупорного кирпича - не более 0,1, глины огнеупорной - менее 100 мкм, шамота - не более 0,1 мм, флюорит -0,1 мм. Самоспекающуюся огнеупорную массу готовят следующим образом берут в сухом виде 9,5 кг сульфата магния, 4,0 кг алюминия, 13,5 кг шлака феррохрома, 50 кг боя периклазохромотового огнеупорного кирпича, 12 кг глины огнеупорной,1,5 кг флюорита, 9,5 кг шамота (т.е остальное) и тщательно перемешивают. В приготовленную смесь при тщательном перемешивании добавляют 7 кг воды, из расчета 7 мас. сверх 100 на сухую смесь. Полученную огнеупорную массу формуют путем заполнения форм для кирпичей, размером 23065 мм и подвергают термообработке в электропечи объемом 1,5 м. После достижения в печи температуры 850 С происходит самоспекание экзотермической смеси в течение 20 минут, затем изделия извлекают из печи и охлаждают. Готовые изделия имеют предел прочности 35 МПа, а кажущаяся плотность 2,7-2,9 г/см 3. Пример 2 Самоспекающуюся огнеупорную массу для изготовления периклазоалюмосиликатных изделий готовят из экзотермической смеси следующего состава кг на 100 кг смеси или масс. Сульфат магния 10,5 Бой периклазохромитового огнеупорного кирпича Флюорит 1,3 1,3 Размеры частиц сульфата магния - менее 100 мкм, алюминия - менее 100 мкм, шлака феррохрома не более 0,1 мм,боя периклазохромитового огнеупорного кирпича - не более 0,1 мм, глины огнеупорной - менее 100 мкм,шамота - не более 0,1 мм. Самоспекающуюся огнеупорную массу готовят следующим образом берут в сухом виде 10,5 кг сульфата магния, 3,5 кг алюминия, 12 кг шлака феррохрома, 45 кг боя периклазохромитового огнеупорного кирпича, 12 кг глины огнеупорной,1,3 кг флюорит, 14,0 кг шамота (т.е остальное) и тщательно перемешивают. Затем в смесь добавляют 7 кг воды, при тщательном перемешивании, из расчета 7 мас. сверх 100 на сухую смесь. Приготовленную массу помещают в формы для кирпичей размером 23011565 мм и подвергают термообработке в электропечи объемом 1,5 м. После достижения в печи температуры 850 С происходит самоспекание экзотермической смеси в течение 20 минут, затем изделия извлекают из печи и охлаждают. Полученные огнеупорные кирпичи имеют предел прочности при сжатии 30-35 МПа,кажущаяся плотность 2,7-2,9 г/см 3. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Самоспекающаяся огнеупорная масса для изготовления периклазоалюмосиликатных изделий,включающая сульфат магния, алюминий, шлак феррохрома,бой периклазохромитового огнеупорного кирпича, глину огнеупорную, шамот,отличающаяся тем, что дополнительно содержит флюорит (2), при следующем соотношении компонентов, мас. сульфат магния 9.5-10.5 алюминия 3.5-4.0 шлак феррахрома 12-13.5 глина огнеупорная 10-12 3 25365 бои периклазохромитового огнеупорного кирпича