CS200971B1 - Spásob výroby magnéziochromitých stavív odolných proti změnám teplát - Google Patents

Abstract

Proces sa vyznačuje tým, že sa připraví spinelitická magnézia spekaním zmesi magnézie s chromovou rudou. Z tohto základného materiálu sa obvyklým spásobom připraví vytváracia zmes, ktorá sa heterogenizuje prídavkom 3-15 % chromovéj rudy. Zo zmesi sa pripravia. výlisky, ktoré sa obvyklým spásobom vypaTujú na stavivé.

Description

Vynález sa týká spdsobu výroby magnéziochromitých tvarových žiaruvzdorných stavív zo spinelitickej magnézie, pripravenej spekaním zmesi magnézie s chrómovou rudou, odolných proti náhlým změnám tepldt, určených pre vymurovanie hutnických pecí a nádob, cementárskych a iných pecí.

Odolnost žiaruvzdorných stavív proti náhlým změnám tepldt charakterizuje známy zjednodušený vztah K = , kde O je pevnost pri vysokých teplotách, pri ktorých dochádza

E k teplotným změnám a E je modul pružnosti. Čím je hodnota kritéria K vyššia, tým vyššia je aj relativná miera odolnosti žiaruvzdorného staviva proti náhlým změnám teplot.

Magnéziochromité tvarové stavivá připravované v súčasnosti z vytváracích zmesi složených výlučné zo spinelitickej magnézie s obsahem od 3 do 15 % hmotn. kysličníka chromitého /Cr₂O^/ alebo zo zmesi takejto spinelitickej magnézie so slinutou magnéziou, vykazujú po výpale pri teplote 1600 až 1820 °C velmi vysoké hodnoty modulov pružnosti, a to až na úrovni hodndt modulov pružnosti magnéziových stavív. Odolnost takýchto magnéziochromitých stavív proti změnám tepldt je nízká. Dósledkom je, že magnéziochromité stavivá zo spinelitickej magnézie s obsahom kysličníka chromitého /CrgO^/ od 5 do 15 % hmotn. nie sú vyhovujúce pre tie miesta hutnických pecí a nádob, v ktorých dochádza k zmene teplót, resp. k jednostrannému termickému namáhaniu, avšak s ohladom na velmi dobrú odolnost proti účinku trosiek by použitie magnéziochromitých stavív zo spinelitickej magnézie bolo účelné.

Uvedené nedostatky odstraňuje spčsob výroby magnéziochromitých tvarových stavív odolných proti změnám teplot zo spinelitickej magnézie, ktoréj podstatou je spekanie zmesi magnézie s chromovou rudou podlá předloženého vynálezu, vyznačujúci sa tým, že sa heterogefiizuje črep staviva vnesením chrómovéj rudy do vytváracej zmesi, ktorá sa zloží z 85 až 97 % hmotn. spinelitickej magnézie s obsahom kysličníka křemičitého /SiOg/ od 1 do 3,5 % hmotn., kysličníka chromitého /Cr₂O^/ od 3 do 15 % hmotn., z 3 až 15 % hmotn. chrómovéj rudy s obsahom najviac 4 % hmotn, kysličníka křemičitého /SiOg/, že vytváracia zmes obsa<· huje 20 až 40 % hmotn. podielu pod 0,2 mm a 20 až 65 % podielu od 1 do 6 mm, že sa vytváracia zmes zvlhčí a opatří spojivami, tvaruje tlakom 70 až 200 MPa na výlisky, ktoré sa po vysušení vypália pri teplote 1600 až 1820 °C alebo sa výlisky obalia.plechom a vytvrdia pri teplote 50 až 200 °C.

Vnesením chromovej rudy do vytváracej zmesi sa pri výpale tvarových stavív pri teplotách 1600 až 1820 °C heterogenizuje ich črep, čím sa výrazné zníži hodnota modulu pružnosti E bez zníženia pevnosti O. Tým sa význačné zvýši hodnota kritéria K, Možnosti ovplyvniť pevnosti pri vysokých teplotách sú velmi obmedzené a preto ani ich případným miernym zvýšením sa nedajú docieliť také výrazné zvýšenia hodnoty kritéria K aké sa docielia výrazným znížením modulu pružnosti E heterogenizéciou črepu prídavkom chromovej rudy. Názorné to dokazuje přiklad 1.

Heterogenizácia črepu magnéziochromitých zásaditých stavív zo spinelitickej magnézie

200 971 je podTa vynálezu možná v Širokéj škále použitia formy a množstva vnesenej chrómovej rudy do vytváracej zmesi, z ktorej sa lisováním pripravujú výlisky tvarových stavív. VnáŠanú chrómová rudu možno použit v jemne disperznej formě v zrnitosti pod 0,2 mm v množstve 3 až 15 % hmotn., s výhodou 7 až 12 % hmotn., vzťaženom na hmotnost suchých zložiek spinelitickej magnézie a vnesenej chrómovéj rudy bez vlhkosti a spojiv. Výhodné je taktiež použit’ do vytváracej zmesi chrómová rudu v zrnitéj formě s veTkosťou maximálneho zrna x_Q = 3 mm, s výhodou však v zrnitosti pod 2 mm a s podielom častíc menších ako 0,2 mm najviac do 40 % hmotn., vztažených na hmotnost vnášanej zrnitéj chrómovéj rudy. Zrnitá chrómová ruda sa vnáša do vytváracej zmesi v množstve 3 až 15 % hmotn., s výhodou 5 až 10 % hmotn., vzťaženom taktiež na hmotnost suchých zložiek vytváracej zmesi.

Chrómová ruda, použitá na heterogenizáciu črepu tvarových stavív, vnesená do vytváracej zmesi ako jej súčast, obsahuje najviac 4 % hmotn. kysličníka křemičitého /SiO₂/ a viac ako 35 % hmotn. kysličníka chromitého /Ογ,,Ο^/.

Vytváracia zmes, z ktorej sa zhotovujú tvarové, magnéziochr.omité žiaruvzdorné stavivá odolné proti změnám tepldt sa komponuje tak, že obsahuje vysokodisperzný podiel matrixu v zrnitosti pod 0,2 mm od 20 do 40 % hmotn. a zrnitý podiel, v ktorom obsah frakoie v zrnitosti od 1 do 6 mm je od 20 do 65 % hmotn., pričom vo všetkých prípadoch sa hmotnostně percentá vztahujú na hmotnost suchých zložiek spinelitickej magnézie a chromovéj rudy, tvoriacich súčast vytváracej zmesi.

Vytváracia zmes zvlhčená a opatřená známými spojivami sa po zamiešaní obvyklým spdsobom lisuje tlakom 70 až 200 MPa na výlisky, ktoré sa po vysušení vypaTujú pri teplote 1600 až 1820 °C. V případe nepálených chemicky viazaných tvarových magnéziochromitých stavív sa tieto po vysušení vypaTujú priamo v službě pó ich zabudovaní do hutnických pecí a nádob, cementárskych a iných pecí.

Příklad 1

Vytváracie zmesi pre přípravu magnéziochromitých žiaruvzdorných stavív.sa připravili zo spinelitických magnéziochromitých slinkov a chrómovej rudy s vlastnostami podTa tab. 1 a 2.

Obsah hlavných zložiek /%/ TabuTka 1

Hlavně zložky	Spinelitická magnézia	Chrómová ruda
I.	II.
Si02	3,05	2,80	2,66
Cro0^	9,15	14,00	53,80
CaO	1,35	1,10	0,40
MgO	76,70	70,00	20,08

200 971

Zrnitost zrnitých podielov TabuTka 2

Zrnitost	Spinelitická magnézia /%/	Chrómová ruda /%/
I.	II.
+ 3	6,3	10,1	-
2 - 3	25,1	28,4	-
1-2	34,5	36,4	30,5
0,5 - 1	28,6	20,0	35,8
- 0,5	5,5	5,1	33,7

Vysoko disperzně podiely matrixu spinelitickej magnézie i chrómové,j rudy mali zrnitost charakterizovaná zostatkom na site s otvormi 0,09 mm v rozmedzí 8 až 9 % hmotn.

Vytváracie zmesi sa skládali z jednotlivých zložiek s vlastnostami podlá tab. 1 a 2 v pomeroch uvedených v tab. 3 v hmotnostných percentách.

Skladba vytváracích zmesi /%· hmotn./ Tabulka 3

Druh	Spinelitická magnézia	Chromová ruda
I.	II.
zrnitá	matrix	zrnitá	, matrix	zrnitá	matrix
1 o c.	70	30	7C	30
3 4	65	30	65	30	5 y
5 6	60	30	60	30	10 10
7 8	70	20	70	• 20		10

Vytváracie zmesi zložené podlá tab. 3 po ovlhčení 1 % váh. vody a po přidaní spojiv 1 % hmotn. nasýteného roztoku síranu horečnatého /f.IgSO, / a 1 % hmotn. roztoku sulfitové4· ho výluhu s hustotou 24 °Bé, pričom tieto hmotnostně percentá sú vztažené na hmotnost suchých zložiek vytváracej zmesi, sa o sebe známým spósobom zamiešali, lisovali tlakom 100 MPa na výlisky. Výlisky sa vysušili pri teplote 120 °G po dobu 24 h a vypálili pri teplote 1700 °C s výdržou 5 h pri tejto teplote. Vlastnosti magnéziochromitých stavív po výpale udává tab. 4.

200 971

Vlastnosti stavív po výpale TabuTka 4

Druh	Podiel vneszenej chromovéj rudy	Skutočná pórovitosť	Pevnosť v ohybe pri 0 1500 °C OPo	Modul pružnosti E	K=^ . E . 10~2
	/% hmotn./	/% obj./	/MPa/	/GPa/
1	0	16,3	2,5	125,9	2,0
2	0	15,6	3,9	54,7	7,1
3	5 X	17,6	2,8	30,5	9,2
4	5 x	15,2	3,3	33,7	9,8
5	10 x	17,7	2,9	21,5	13,5
6	10 x	15,9	3,3	20,5	16,1
7	10 xx	17,7	4,3	32,4	13,3
8	10 xx	16,7	3,5	29,5	11,9

x chrómová ruda v zrnitej formě xx chrómová ruda vo formě matrixu

Výhodnost’ spósobu výroby magnéziochromitých stavív zo spinelitickej magnézie odolných proti změnám teplĎt podTa předloženého vynálezu je zjavná z vlastností uvedených v tabuTke 4. Stavivá druhu 1 a 2 majú vysoké hodnoty modulu pružnosti E a nízké.hodnoty kritéria K. Na rozdiel od nich stavivá druhu 3 až 8, do vytváracich zmesí ktorých spósobom podlá vynálezu bola vnesená chromová ruda heterogenizujúca črep po spekaní, výkazujú nízké hodnoty modulu pružnosti E a vysoké hodnoty kritéria K, čo charakterizuje ich odolnost proti změnám teplót a účinkom jednostranného termického namáhania.

Claims (3)

1. PREDMET VYNÁLEZU,,

   1. Spósob výroby magnéziochromitých žiaruvzdorných tvarových stavív odolných proti změnám teplót zo spinelitickej magnézie pripravenej vypalováním zmesí magnézie s chrómovou rudou, vyznačujúci sa tým, že vytváracia zmes, pozostávajúca z 85 až 97 % hmotn. spinelitickej magnézie s obsahom kysličnika křemičitého /SiOg/ najviac do 3,5 % hmotn. a kysličnika chromitého /Cr₂0·^/ od 3 do 15 % hmotn. a z 3 až 15 % hmotn. chrómovéj rudy s obsahom kysličnika křemičitého /Si0₂/ najviac do 4 % hmotn. a kysličnika chromitého /Cr₂Oj/ najmenej 35 % hmotn., že vo vytváracej zmesi podiel frakcie pod 0,2 mm je od 20 do 40 % hmotn. a podiel frakcie od 1 do 6 mm je od 20 do 65 % hmotn., že sa vytváracia zmes zvlhčí a opatří spojívami, zlisuje tlakom od 70 do 200 MPa na výlisky, ktoré sa po vysušení vypalujú pri teplote 1600 až 1820 °C alebo sa výlisky obalia plechom a vytvrdia pri teplote 50 áž 200 °C.
2. 2. Spfisob výroby podTa bodu 1, zmesi sa použije s výhodou s výhodou raenšej ako 2 mm s
3. 3. Spfisob výroby podTa bodu 1, zmesi sa použije v množstve

   200 971 vyznačujúci sa tým, že chrómová ruda ako súčasť vytváracej ^r množstve 5 až 10 % hmotn. a v zrnitosti menšej ako 3 mm, obsahom častíc menších ako 0,2 mm najviac 40 % hmotn.

   vyznačujúci sa tým, že chrómová ruda ako súčasť vytváracej s výhodou 7 až 12 % hmotn. v zrnitosti pod 0,2 mm.