CS238719B1 - Refractory material for linings, especially monolithic linings of metallurgical equipment - Google Patents
Refractory material for linings, especially monolithic linings of metallurgical equipment Download PDFInfo
- Publication number
- CS238719B1 CS238719B1 CS824570A CS457082A CS238719B1 CS 238719 B1 CS238719 B1 CS 238719B1 CS 824570 A CS824570 A CS 824570A CS 457082 A CS457082 A CS 457082A CS 238719 B1 CS238719 B1 CS 238719B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- linings
- refractory
- alkali metal
- weight
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
Žáruvzdorné hmota určené pro pracovní zděné vyzdívky metalurgických zařízeni, eventuálně pro žáruvzdorné monolitické vyzdívky, lité, dusané, příp. metané, která sestává z 70 až 92 % ostřiva a 8 až 30 % pojivá na bázi cementu. Podstata řeSení spočívá v tom, že pojivo obsahuje 0,01 až 4,5 % hmot. ve vodě rozpustného derivátu ligninu, např. linginsulfonanu alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin a 0,005 až 2,25 % hmot. ve vodě rozpustného křemičitanu alkalického kovu případně uhličitanu nebo kyselého uhličitanu alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, zbytek cementářský slínek prostý sádrovce, o měrném povrchu 220 až 1 000 m2/kg.Refractory material intended for working masonry linings of metallurgical equipment, possibly for refractory monolithic linings, cast, steamed, or cast, which consists of 70 to 92% of aggregate and 8 to 30% of cement-based binder. The essence of the solution lies in the fact that the binder contains 0.01 to 4.5% by weight of a water-soluble lignin derivative, e.g. alkali metal or alkaline earth metal lignin sulfonate and 0.005 to 2.25% by weight of a water-soluble alkali metal silicate or alkali metal or alkaline earth metal carbonate or hydrogen carbonate, the remainder being cement clinker free of gypsum, with a specific surface area of 220 to 1,000 m2/kg.
Description
(54) Žáruvzdorná hmota pro vyzdívky, zejména monolitické vyzdívky metalurgických zařízení(54) Refractory for linings, in particular monolithic linings of metallurgical installations
Žáruvzdorné hmota určené pro pracovní zděné vyzdívky metalurgických zařízeni, eventuálně pro žáruvzdorné monolitické vyzdívky, lité, dusané, příp. metané, která sestává z 70 až 92 % ostřiva a 8 až 30 % pojivá na bázi cementu. Podstata řeSení spočívá v tom, že pojivo obsahuje 0,01 až 4,5 % hmot. ve vodě rozpustného derivátu ligninu, např. linginsulfonanu alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin a 0,005 až 2,25 % hmot. ve vodě rozpustného křemičitanu alkalického kovu případně uhličitanu nebo kyselého uhličitanu alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, zbytek cementářský slínek prostý sádrovce, o měrném povrchu 220 až 1 000 m2/kg.Refractory material intended for working masonry linings of metallurgical equipment, eventually for refractory monolithic linings, cast, stewed, event. methane, which consists of 70 to 92% grit and 8 to 30% cement-based binder. The principle of the solution consists in that the binder contains 0.01 to 4.5% by weight. % of a water-soluble lignin derivative, e.g. an alkali metal or alkaline earth metal linginsulfonate, and 0.005 to 2.25 wt. water-soluble alkali metal silicate or alkali metal or alkaline earth metal carbonate or acid carbonate, the rest of the gypsum-free cement clinker, with a specific surface area of 220 to 1 000 m 2 / kg.
Vynález se týká žáruvzdorné hmoty, určené pro pracovní zděné vyzdívky metalurgických zařízení, eventuálně pro žáruvzdorné monolitické vyzdívky, lité, dusané, příp. metané.The invention relates to refractory materials intended for working masonry linings of metallurgical installations, eventually for refractory monolithic linings, cast, stewed or cast iron. metané.
Jsou známy žáruvzdorné hmoty na bázi pojivových systémů hydraulických, např. portlandský cement, rychlotvrdnoucí portlandský cement, struskoportlandský cement, hlinitanový cement, bariový cement, nebo pojivových systémů chemických, jako fosfátové nebo obdobné sloučeniny.Refractory compositions based on hydraulic binder systems are known, such as Portland cement, high-speed Portland cement, slag-portland cement, aluminous cement, barium cement, or chemical binder systems such as phosphate or the like.
Žáruvzdorné hmota s portlandským cementem naěla široké uplatnění u staveb tepelných nebo teplovzdušných agregátů. Hlavní komponenty této hmoty jsou mleté minerální přísady a plniva, která se vyznačují dostatečnou žáruvzdorností. Použití této žáruvzdorné hmoty s portlandským cementem je však omezeno teplotní hranicí 1 200 °C a nepoužívá se pro vyzdívky, žáromonolity nebo výmazky metalurgických nádob, které přicházejí do styku s tekutým kovem, zejména pak s ocelí. Značnou nevýhodou všech žáruvzdorných hmot s hydraulickým pojivovým systémem je relativně vysoké množství dodávané vody nebo jiných roztoků při vlastní přípravě žáruvzdorné hmoty, což nepříznivě působí na stabilitu vlastností těchto žáruvzdorných hmot bezprostředně po jejich zhotovení. Závažnější je však nestabilnost krystalických hydrátů, zejména portlanditů při vysokých teplotách. Žáruvzdorný beton s portlandským cementem a s inertními přísadami snese teploty 1 200 až 1 300 °C, při zatížení v žáru 0,2 MPa/cm^ pak 1 100 až 1 200 °C, v závislosti na druhu použitého plniva. Žáruvzdorné hmoty s hlinitanovými cementy jsou charakteristické tím, že při jejich hydrataci nevzniká volný hydrát kysličníku vápenatého, který je za teplot nad 500 °C nestabilní, a proto žáruvzdorné hmoty na bázi hlinitanových cementů mohou být používány v podmínkách, kde teplota dosahuje 1 400 °C. Použitelnost při vyšších teplotách je však zaplacena vyšší cenou suroviny a zvýšenými požadavky na režim vysoušení. Konečně žáruvzdorné hmoty ηε bázi vysocehlinitých cementů s vysoce žáruvzdornými plnivy snesou teploty do 1 700 °C a mohou vejít ve styk s tekutým kovem, věetné oceli. Jejich cena je však neúměrně vysoké.The Portland cement refractory compound has been widely used in the construction of heat or hot-air aggregates. The main components of this mass are ground mineral additives and fillers, which are characterized by sufficient heat resistance. However, the use of this refractory composition with Portland cement is limited to a temperature limit of 1200 ° C and is not used for linings, refractory minerals or erasure of metallurgical vessels that come into contact with liquid metal, especially steel. A considerable disadvantage of all refractory materials with a hydraulic binder system is the relatively high amount of water or other solutions supplied during the refractory composition itself, which adversely affects the stability of the properties of these refractory materials immediately after their manufacture. However, the instability of crystalline hydrates, especially portlandites at high temperatures, is more severe. Refractory concrete with Portland cement and inert additives can withstand temperatures of 1,200 to 1,300 ° C, and under a heat load of 0.2 MPa / cm 2, 1,100 to 1,200 ° C, depending on the type of filler used. Refractory materials with aluminous cements are characterized by the fact that their hydration does not give rise to free calcium oxide hydrate, which is unstable at temperatures above 500 ° C and therefore aluminous cement-based refractory materials can be used in conditions where the temperature reaches 1,400 ° C . However, the applicability at higher temperatures is paid for by the higher raw material price and the increased requirements for the drying regime. Finally, refractory materials ηε based on high-alumina cements with high refractory fillers can withstand temperatures up to 1700 ° C and can come into contact with liquid metal, including steel. However, their price is disproportionately high.
Výše uvedené nevýhody nemá žáruvzdorná hmota s obsahem pojivá na bázi cementu, v množství 8 až 30 % hmotnosti směsi a ostřiva v množství 70 až 92 % hmotnosti směsi, tvořeného např. zirkonem, korundem, šamotovým lupkem nebo dolomitem, magnezitem, magnezitohromem, chrommagnežitem, chromitem, a to jednotlivě nebo v kombinaci. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pojivo obsahuje 0,01 až 4,5 % hmot. ve vodě rozpustného derivátu ligninu, např. ligninsulfonanu alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin a 0,005 až 2,25 % hmot. ve vodě rozpustného křemičitanu alkalického kovu popřípadě uhličitanu nebo kyselého uhličitanu alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, zbytek cementářský slínek prostý sádrovce, o měrném povrchu 220 až 1 000 m /kg. Pro prodloužení doby zpracovatelnosti žáruvzdorné hmoty se s výhodou použije ve vodě rozpustný sulfonovaný produkt kondenzace jedno- nebo vícemocných fenolů s formaldehydem v množství 0,005 až 2,25 % hmot. cementářského slínku.The above-mentioned disadvantages do not have a refractory mass containing cement-based binder in an amount of 8 to 30% by weight of the mixture and an abrasive in an amount of 70 to 92% by weight of the mixture, such as zirconium, corundum, fireclay or dolomite, magnesite, magnesite, chromium, chromite, individually or in combination. According to the invention, the binder contains 0.01 to 4.5 wt. % of a water-soluble lignin derivative, e.g., an alkali metal or alkaline earth metal lignin sulfonate, and 0.005 to 2.25 wt. water-soluble alkali metal silicate or alkali metal or alkaline earth metal carbonate or acid carbonate, the rest of the gypsum-free cement clinker, with a specific surface area of 220 to 1000 m / kg. Preferably, the water-soluble sulfonated condensation product of mono- or polyhydric phenols with formaldehyde in an amount of 0.005 to 2.25% by weight is used to increase the pot life of the refractory. cement clinker.
Výhodou žáruvzdorné hmoty podle vynálezu je snadné dostupnost použitých surovin. Při použití mletého slínku prostého sádrovce v žáruvzdorné hmotě pdle vynálezu je množství dodávané vody nezbytné pro přípravu směsi minimálně o 1/3 nižší než při zpracování dosud používaných portlandských nebo hlinitanových cementů, což zaručuje zlepšenou stabilitu žáruvzdorné hmoty při postupném náhřevu na pracovní teploty. Mikrostruktura žáruvzdorné hmoty podit vynálezu je monolitického charakteru, na rozdíl od mikrostruktury hmoty s portlandským cementem. V mikrostruktuře hmoty podle vynálezu schází masivní krystalky portlanditů. Portlanditů v žáruvzdorné hmotě podle vynálezu je podstatně méně než v mikrostruktuře hmoty s portlandským cementem h portlandit je jemně rozptýlený. Vlastnosti Žáruvzdorné hmoty podle vynálezu s portlandským bezsédrovcovým cementářským slínkem jsou zřejmě ovlivněny nepřítomností síranových sr.iontů ze sádrovce. Síranové anionty totiž snižují viskozitu a povrchové napětí silikátových tavenin. Za nepřítomnosti sádr.ovce vzniká tudíž v hmotě podle vynálezu tavenina s vyšší viskozitou, což má podíl na zvýšení mechanických vlastností hmoty za vysokých teplot, jak dokumentují následující uvedené příklady použití.An advantage of the inventive refractory composition is the ease of availability of the raw materials used. When using a gypsum-free ground clinker in the refractory composition of the invention, the amount of water required to prepare the mixture is at least 1/3 lower than in the treatment of Portland or aluminate cements hitherto used, which guarantees improved stability of the refractory composition during gradual heating to working temperatures. The microstructure of the refractory composition according to the invention is of a monolithic nature, unlike the microstructure of a Portland cement composition. Massive portlandite crystals are missing in the microstructure of the mass according to the invention. The Portlandite in the refractory composition of the present invention is substantially less than in the microstructure of the Portland cement composition. The Portlandite is finely dispersed. The properties of the inventive refractory composition with Portland-free, cementless clinker are obviously affected by the absence of gypsum sulphate. Indeed, sulphate anions reduce the viscosity and surface tension of silicate melts. Thus, in the absence of gypsum, a higher viscosity melt is formed in the composition according to the invention, which contributes to increasing the mechanical properties of the composition at high temperatures, as illustrated by the following examples of use.
Příklad 1 byla připravena žáruvzdorná hmota, jejíž ostřivo sestávalo z 35 % hmot. magnezitchromu a 52 % hmot. magnezitu a 13 % hmot. pojivá. Pojivo bylo tvořeno jemně mletým cementář2 -I ským slínkem prostým sádrovce, o měrném povrchu 700 m . kg , zvaným portlandský slínek,EXAMPLE 1 A refractory composition was prepared, the sanding of which consisted of 35% by weight. % magnesitchrom and 52 wt. magnesite and 13 wt. binders. The binder consisted of a finely ground gypsum-free cement clinker having a specific surface area of 700 m. kg called Portland clinker,
1,5 % hmot. uhličitanu draselného a 0,5 % hmot. lignisulfonanu sodného. Pro prodloužení doby zpracovatelnosti byl dále přidán sulfonovaný fenolformaldehydický kondenzát v množství 0,1 % hmotnosti portlandského slínku. Hmota byla míšena tak, aby po dohotovení obsahovala 5,5 % hmot. vlhkosti. Žáruvzdorná hmota byla použita ve 20 t ocelářské pánvi. Na pracovní zděnou vyzdívku byla zapšchována vrstva žáruvzdorné hmoty o tlouštce 200 mm. Po osmnácti hodinách volného vytvrzování na vzduchu dosáhla pevnost hmoty tlaku nad 4,5 MPa . cm-2. Dále byla hmota vysoušena při teplotě do 200 °C dvanáct hodin a před první tavbou nahřívána osm hodin při teplotě okolo 900 °C. Po odlití první tavby z pánve byl povrch bazického žáromonolitu kvalitně slinutý. Na pánvi bylo sledováno odliti třiceti taveb oceli s teplotou okolo 1 640 °C. Žáruvzdorná hmota prokázala vhodnost použití pro ocel uhlíkovou i legovanou a plně vyhovuje požadavkům mimopecní rafinace oceli v pánvi.1.5 wt. % potassium carbonate and 0.5 wt. sodium lignisulfonate. In order to extend the pot life, sulfonated phenol formaldehyde condensate was also added in an amount of 0.1% by weight of Portland clinker. The mass was mixed to contain 5.5 wt. humidity. The refractory was used in a 20 t steel ladle. A layer of refractory material with a thickness of 200 mm was crushed onto the working brick lining. After eighteen hours of free curing in air, the mass strength reached a pressure above 4.5 MPa. cm -2 . Further, the mass was dried at a temperature of up to 200 ° C for twelve hours and heated at about 900 ° C for eight hours before the first melting. After casting the first melting from the ladle, the surface of basic refractory cast was well sintered. Thirty steel melts with a temperature of about 1,640 ° C were monitored in a ladle. The refractory compound has proven its suitability for both carbon and alloy steel and fully complies with the requirements of off-furnace steel refining in a ladle.
Příklad 2Example 2
Žáruvzdorná hmota byla připravena smísením 85 % hmot. ostřiva z magnezitchromu a 15 % hmot. pojivá. Pojivo bylo tvořeno jemně mletým cementářským slínkem prostým sádrovce, o měrném povrchu 900 m . kg-', 0,5 % hmot. kyselého uhličitanu draselného a 1 % ligninsulfo nanu sodného. Pro ovlivnění rychlosti tuhnutí byl přidán sulfonovaný fenolformaldehydický kondenzát v množství 0,3 % hmotnosti uvedeného portlandského slínku. Litím byl zhotoven žáromonolit dvoutunové ocelářské pánve. Pánev byla provozně nasazena pro odlévání oceli s teplotou 1 640 °C vydržela 35 taveb bez poškození.The refractory mass was prepared by mixing 85 wt. magnesitchrom and 15% by weight binders. The binder consisted of finely ground gypsum-free cement clinker with a specific surface area of 900 m. kg - 0.5 wt. potassium bicarbonate and 1% sodium lignin sulfonate. To influence the solidification rate, sulfonated phenol-formaldehyde condensate was added in an amount of 0.3% by weight of said Portland clinker. The casting was made of two-ton steel ladles. The ladle was operationally used to cast steel at a temperature of 1,640 ° C and withstood 35 melts without damage.
Příklad 3Example 3
V praxi bylo rovněž ověřeno použiti žáruvzdorné hmoty s ostřivem podle příkladů 1 a 2 2 pojeným 21 % hmot. jemně mletého portlandského slínku bez sádrovce o měrném povrchu 800 m . kg-', s přísadou 2 % hmo . kyselého uhličitanu sodného a 1,5 % hmot. ligninsulfonanu sodného z hmotnosti portlandského slínku a s přísadou 0,5 % sulfonovaného fenolformaldehydického kondenzátu pro zpomalení tuhnutí. Hmota byla použita jako ochranná vrstva mezipánve lité a pěchovaná v zařízení pro plynulé lití oceli, přičemž tlouštka vrstvy, nanesená na zděnou šamotovou pracovní vrstvu vyzdívky mezipánve, činila 10 až 30 mm.In practice, the use of the refractory composition with the grit of Examples 1 and 22 bonded with 21% by weight has also been verified. finely ground Portland clinker without gypsum with a specific surface of 800 m. kg - ', with an addition of 2% by weight. % sodium bicarbonate and 1.5 wt. sodium lignin sulphonate by weight of Portland clinker and with the addition of 0.5% sulphonated phenol-formaldehyde condensate to retard solidification. The mass was used as a protective tundish layer cast and tamped in a continuous steel casting machine, the layer thickness applied to the masonry fireclay layer of the tundish lining was 10-30 mm.
Příklad 4Example 4
Žáruvzdorná hmota je vhodná i pro pěchované a lité vyzdívky hlavových nástavců kokil pro odlévání ocelářských ingotů při teplotě lití cca 1 600 °C. Pro toto použití byla ověřena žáruvzdorná hmota o složení 80 % hmot. šamotového lupku a 20 % hmot. pojivá. PojivoThe refractory compound is also suitable for compacted and cast linings of chill heads for casting of steel ingots at a casting temperature of approx. 1,600 ° C. For this use, a refractory composition of 80% by weight was tested. of fireclay and 20 wt. binders. Binder
-1 bylo tvořeno jemně mletým portlandským slínkem bez sádrovce, o měrném povrchu 300 m . kg , 0,75 % hmot. sulfonovaného fenolformaldehydického kondenzátu a 2,75 % hmot. uhličitanu draselného. Vyzdívka vydržela bez poškození 28 lití.-1 consisted of finely ground Portland clinker without gypsum, with a specific surface of 300 m. kg, 0.75 wt. % of sulfonated phenol-formaldehyde condensate and 2.75 wt. potassium carbonate. The lining lasted without damage 28 casting.
Příklad 5 byla připravena žáruvzdorná hmota o složení 90 % hmot. ostřiva z korundu a 10 % hmot. pojivá. Pojivo bylo tvořeno jemné mletým slínkem prostým sádrovce, o měrném povrchu 500 m2 . kg-', 0,5 % hmot. uhličitanu draselného, 1,0 % hmot. ligninsulfonanu sodného.Example 5 A refractory composition of 90% by weight was prepared. Corundum slag and 10% by weight binders. The binder consisted of fine ground gypsum-free clinker with a specific surface area of 500 m 2 . kg - 0.5 wt. % potassium carbonate, 1.0 wt. sodium ligninsulfonate.
Pro ovlivnění rychlosti tuhnutí byl do směsi pi’idén ve vodě rozpustný sulfonovaný fenolformaldehydický kondenzát v množství 0,4 % hmotnosti jemně mletého slínku. Torkretační hmotytn při namísení obsahovala 7 % vlhkosti. Použitím torkretační hmoty pro opravu pece pracující při teplotách 900 až 1 100 °C se zvýšila životnost pece o 20 ;o.To influence the solidification rate, a 0.4% by weight finely ground clinker sulfonated phenol-formaldehyde condensate was added to the pi'idene water mixture. The mixing mass contained 7% moisture when mixed. The use of a shotcreting material to repair an oven operating at temperatures of 900 to 1100 ° C increased the oven life by 20 ° C.
2387t92387t9
Žáruvzdorné hmotě je vhodná jak pro vyzdívky metalurgických nádob přicházejících do styku s tekutým kovem, tak i při stavbách tepelných nebo teplovzdušných agregátů pracujících v rozsahu teplot 600 až 1 400 °C nebo při ^jejich opravách prováděných torkretací apod.The refractory mass is suitable both for linings of metallurgical vessels coming into contact with liquid metal, as well as in the construction of heat or hot-air aggregates operating in the temperature range of 600 to 1,400 ° C or during their repair performed by gunning or the like.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS824570A CS238719B1 (en) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | Refractory material for linings, especially monolithic linings of metallurgical equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS824570A CS238719B1 (en) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | Refractory material for linings, especially monolithic linings of metallurgical equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS457082A1 CS457082A1 (en) | 1985-05-15 |
| CS238719B1 true CS238719B1 (en) | 1985-12-16 |
Family
ID=5388771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS824570A CS238719B1 (en) | 1982-06-18 | 1982-06-18 | Refractory material for linings, especially monolithic linings of metallurgical equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS238719B1 (en) |
-
1982
- 1982-06-18 CS CS824570A patent/CS238719B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS457082A1 (en) | 1985-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101047358B1 (en) | Refractory Compositions for Steel Industry | |
| JPS6054982A (en) | Refractory cement | |
| JP2015044734A (en) | Cement-free refractory | |
| SK283722B6 (en) | Basic free-flowing casting material and preforms produced therefrom | |
| CN112456986A (en) | Long-life ladle upper nozzle brick for calcium-treated steel and preparation method thereof | |
| KR100936163B1 (en) | Refractory compositions for the steel industry | |
| US4377413A (en) | Refractory composition for flow casting | |
| CS238719B1 (en) | Refractory material for linings, especially monolithic linings of metallurgical equipment | |
| JPS61106465A (en) | Refractory cement | |
| KR20050006119A (en) | Unshaped refractory composition | |
| JPH0243701B2 (en) | ||
| JP4588238B2 (en) | Condensation / setting accelerator for alumina cement, alumina cement composition, and amorphous refractory using the same | |
| KR100299459B1 (en) | Mlagnesia-Carbon Based Castable Having Superior Anti-Oxidation | |
| KR100628972B1 (en) | Molten Silica Fire Retardant | |
| FI117798B (en) | Coating compound and method for arranging a coating compound as a coating material | |
| JP2869881B2 (en) | Spray material for kiln repair | |
| KR19980051172A (en) | Basic dry-ning fireproof composition with excellent corrosion resistance and adhesion | |
| Tomšů et al. | From Conventional Refractory Castables to Actual High-Quality Hydraulic Bonded Products–Development during the Last Forty Years | |
| KR100511588B1 (en) | Spray construction method of castable composition for non-slump spray | |
| JPH032822B2 (en) | ||
| JPS59137367A (en) | Magnesia/alumina castable refractories | |
| JP4456193B2 (en) | Refractory spraying method | |
| JPH0469113B2 (en) | ||
| SU571183A3 (en) | Refractory mortar for hot repair of refraction lining of metallurgical inctallations | |
| Banerjee | Refractories: A Comprehensive Report |