CS251728B1 - Žárovzdorná zásaditá hmota pro vysocehutné žáromonolitické vystýlky - Google Patents

Abstract

Předmětem řešeni je žárovzdorná zásaditá hmota vysocehutné žáromonolitické v^stýlk^ zejména ocelářských peci na bázi zásaditých surovin typu magnezit - spinel - chromová ruda, obsahujíc! zrnitou bazickou složku s velikosti zrn v hranicích 0,5 až 30 mm a jemnozrnnou pojivovou složku, která se skládá z velmi jemné bazické moučky v zrnitosti pod 0,04 mm, alkalických polyfosforečnanu a sulfitového výluhu a jejíž objemový obsah ve hmotě se řídí podle blíže specifikovaných údajů mezerovitostí zrnité složky.

Description

Vynález se týká žárovzdorné zásaditá hmoty pro vysooehutné žáromonolitické vystýlky a žárotechnické stavební prvky průmyslových zejména ocelářských pecí na bázi zásaditých surovin typu magnezit - spinel * chromová ruda.

Odolnost a trvanlivost bazických žáromonolitů zejména těch, které jsou vystaveny extrémním teplotním podmínkám novodobých ocelářských procesů, je v rozhodující míře závislá na jejich hutnotě» Na rozdíl od tvarových bazických staviv, které jsou lisovány běžně při měrných tlacích 100 až 150 MPa, tedy s nasazením vysoké zhutňovací energie, jsou možnosti technických prostředků a zařízení využitelných při zhutňování žáromonolitů v žáromonolitiokém díle podstatně omezené. Zhutňovací energie nejúčinnějších pneumatických, resp.elektrických pechů odpovídá běžně tlaku 10 až 20 MPa, při vibračním či volném lití je zhutňovací energie ještě podstatně menší.

Za těchto podmínek nabývá dobrá zpracovatelnost žáromonolitických hmot, -^j. především jejich dobrá zhutnitelnost zcela mimořádného významu.

U dosavadních monolitických směsí se zlepšení zhutnitelnosti podporuje volbou pojivových chemikálií, které jsou ve zpracovací vodě dobře rozpustné, a které po vysušení jakožto konstituČní složka z části vyplňují v žáromonolitů póry zaplněné vlhkostí. Daleko nejlepších výsledků lze v tomto směru dosáhnout při použití oxidu chromového CrQ-j. Širšímu uplatnění bazických hmot tohoto typu však brání skutečnost, že GrO^ je deficitní, relativně drahý a zejména pak, že je vysoce toxický a zdraví nebezpečný. Při použití jiných pojivových chemikálií při dosavadní skladbě hmot zhutnění tak vysokého nelze dosáhnout.

Vysoké hutnoty a vysoké odolnosti a trvanlivosti bazických žáromonolitů bez vedlejších toxických účinků se dosáhne se žárovzdornou zásaditou hmotou pro vysooehutné žáromonolitické vystýliy a žárotechnické stavební prvky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 45 až 80 % zrnité bazické složky se zrnem v hranicích 0,5 až 30 mm a 20 až 55 % jemné pojivové složky, která hmotově sestává z 2,5 až 30 % alkalických póly fosforečnanů se zřetězenými molekulami typu při

251 728

- 2 η « 3 až 100, 05 až 10 % sulfitového výluhu a 60 až 97 % velmi jemné bazioké moučky v zrnitosti pod 0,04 mm a jejíž hmotový obsah ve hmotě se řídí mezerovítostí, tj* velikostí mezizrnného prostoru zrnité složky.

K zamezení prašnosti při manipulaci s hmotou u výrobce i spotřebitele může tato sm«s obsahovat přísadu nepolární organické kapaliny ve výši do 3 % hm®&.

Bazickou složkou zrnitou se rozumí slinutý nebo elektrotavený železitý nebo bezželezitý magnezit, slinutý nebo elektrotavený ohromitý nebo hlinitý spinelitioký produkt a chromová rud$ a to jednotlivé nebo v kombinaci při zrnitosti v rozpětí od 0,5 mm až do 30 mm. Uvedené bazické suroviny tvoří i jemnozrnnou bazickou složku 0,04 mm, která je na rozdíl od dosud používaných velmi jemná a u níž podíl nad 40 mikrometrů nepřesahuje 20 % hmot.

Z polyfosforednanů vyhovujících podmínce M_n+2P_n0_3n+1 při n » 3 až 100 přichází v úvahu zejména základní tržní druhy · tripolyfosforečnan sodný a hexametafosforečnan sodný samotné nebo ve vzájemné kombinaci. V roli sulfitového výluhu lze použít standardní pevný práškový, příp. tekutý sulfitový louh, příp. jiné obchodně dostupné preparáty na bázi sulfitovýoh výluhů.

Ve funkci nepolární organické kapaliny k potlačení prašnosti hmoty lze použít tekuté látky ropného nebo bitumenového typu, zejm. olej, naftu, petrolej apod.

K docílení maximální hutnoty žáromonolitu objemový obsah jemné složky není konstantní, nýbrž se citlivě řídí podle mezerovitosti konkrétní dané zrnité složky, a to tak, že při masérovi tos ti zrnité složky 30 až 35 % je obsah jemné pojivové složky ve hmotě 20 až 25 %, při mezerovítosti 35 až 40 % je obsah 25 až 31 %, při mezerovitosti 40 až 45 % obsah 31 až 37 %, při mezerovitosti 45 až 50 % obsah 37 až 43 %, při mezerovitosti 50 až 55 % obsah 43 až 49 % a při mezerovitosti 55 až 60 % obsah 49 až 55 %.

Popsaná žárovzéorná zásaditá hmota umožňuje při použití, ty, při hotovení bazických žáromonolitů ve stavebním díle za

251 728 ~ 3 použití běžných zhutňovacích nástrojů dosažení mimořádné hutnoty, a tím i mimořádné odolnosti a trvanlivosti. Při dusání běžnými pneumatickými pechy lze dosáhnout stejné hutnoty jako u tvarových kamenů strojně lisovaných měrnými tlaky 100 až 150 MPa. Vyjádřeno celkovou mezerovitostí směsi, lze spolehlivě dosáhnout mezizrnného prostoru 10 až 14 % jako u jakostních hydraulicky vytvářených staviv; za stejných podmínek se dosahu je u bazických monolitických hmot s pojivém CrO^ mezerovitostí 14 až 16 % a u bazických hmot dosavadního typu 16 až 22 %.

V důsledku toho se pronikavě zlepšují vlastnosti žáromonolitu, zejména veškeré druhy pevností, otěruvzdornost a odolnost vůči korozi struskou, objemová stálost a odolnost vůči teplotním změnám. Tak se např. mechanické pevnosti zvyšují na více než dvojnásobek. U dusacích bazických hmot lze takto dosáhnout pevností v tlaku za studená nad 40 MPa, u licích bazic kých hmot lze dosáhnout pevností 30 až 70 MPa. V souvislosti s tím výrazně vzrůstá odolnost a trvanlivost zhotovených žáromonolitů a zhotovených žárotechnických stavebních prvků.

Toto zlepšení jakosti a trvanlivosti je podmíněno racionálně řízenou zrnitostí a podstatně zvýšenou zhutnitelností jemné bazické složky zrnitosti pod 40 mikrometrů, vyvolanou intenzívním ztekuoujícím účinkem v systému velmi jemný matrix polyfosforečnan - sulfitový louh - voda a adhezními silami vel mi jemné složky, která adheruje i ve zcela suchém stavu na zrnité hrubozrnné složce, rovnoměrně ji obaluje, zamezuje jejímu odměšování a vytváří i při velkém rozpětí zrnitosti hrubé slož k.y zcela homogenní, neodmísené, dobře ztekucující a zhutňujíoí se žárovzdorné bazické směsi₀

Příklady složení žárovzdorné zásadité hmoty y4le vynálezu:

1) 65 % železitý slinutý magnezit2«? 10 mm s mezerovitostí zrni té složky 43 %, 35 % jemné pojivové složky o hmotovém sloze ní 10 % tripolyfosfát sodný, 4 % pevný sulfitový louh, 86 % jemnozrnné magnezitové moučky 0,04 mm,

2) 75 % slinutý chromspinel 15 mm s mezerovitostí zrnité složky 35 %, 25 % jemné pojivové složky o hmotovém složení 4 % hexametafosfát sodný, 2 % sulfitový louh, 64 % jemnozrn

- 4 251 728 ná chromspinelitická moučka 0,04 mm, 30 % jemnozrnná magnezit ová moučka 0,04 mm; oelá směs olejována přídavkem + 2 % hmat lehkého topného oleje,

3) 23 % chromová ruda1,0«ž 4 mm a 40 % slinutý železitý magnezit 0,5 & 6 mm s mezerovitostí zrnité složky 45 %, 37 % jemná pojivová složka o složení 14 % hexametafosfát sodný, 6 % pevný sulfitový louh, 30 % jemnozrnná magnezitovó moučka 0,04 mm a 50 % jemnozrnná chromová ruda pod 0,04 mm,

4) 51 % elektrotavený magnezitiei6 mm s mezerovitostí zrnité složky 55 %, 49 % jemné pojivové složky o složení 10 % tripolyfosfát, 15 % hexametfosfát, 8 % sulfitový louh, 67 % jemné moučky z elektrotaveného magnezitu 0,04 mm; celá směs zpracována s přídavkem +1,5 % petroleje.

Popsané žárovzdorné zásadité směsipwlle vynálezu jsou určeny pro hotovení žáromonolitickýoh vystýlek a pro žárotechnické stavební prvky průmyslových, zejména ocelářských pecí a zařízení.

Jde zejména o použití ve vyzdívkách ocelářských kyslíkových konvertorů, elektrických obloukových pecí, ocelářských pánvích, nístějových ocelářských pecích tandemových, SM a MB pecích, a to ve formě žáromonolitů hotovených pneumatickým či ručním dusáním, /

litím a vibrováním nebo ve formě prefabrikátů či obdobných tvarových prvků.

Vhodné jsou však i k použití v žáromonolitickýoh uzlech vyzdívek pecí barevné metalurgie, pecí cementářských, pecí pro výpal vápna Či stavební keramiky a pecí sklářských.

Při přiměřeně pečlivém pneumatickém dusání se s popsanými žárovzdornými zásaditými směsemi podle uvedených příkladů 1 až 4 dosahuje celkové mezerovitostí 10 až 14 %, běžně 11 & 13 % a pevnosti v tlaku za studená po vysušení 40 až 80 MPa, tj. hod-, not, jaké se dosahují u tvarových chemicky vázaných staviv lisováním na hydraulických lisech měrnými tlaky 100 až 150 MPa.

Při vibračním zhutňování těchto směsí se pohybuje celková raezerovitost zhotovených žáromonolitů v hranicích 13 až 16 % a pevnosti v tlaku za studená po vysušení 30 až 70 MPa. U volně odlévaných směsí dosahuje celková mezerovitost natorkretovanýčh žáromonolitů 16^¾ 20 % a pevnosti v tlaku za studená po vysušení 30 až 50 MPa.

Claims (5)

1. Žárovzdorná zásaditá hmota pro vysocehutné žáromonolitické vystýlky a žárotechnické stavební prvky průmyslových, zejména ocelářských pecí na bázi zásaditých surovin typu magnézií - spinel - chromová rudaj vyznačená tím, že obsahuje 45 až 80 % zrnité bazické složky se zrnem v hranicích 0,5 až 30 mm á 20 až 55 % jemné pojivové složky, která sestává hmotově z 2,5 až 30 % alkalických polyfosforečnanů, z 0,5 až 10% sulfitového výluhu a 60 až 97 % jemnozrnné bazické moučky v zrnitosti pod 0,04 mm.

2· Žárovzdorná zásaditá hmota podle bodu 1, vyznačená tím, že zrnitou bazickou složku se zrnem v rozpětí 0,5 až 30 mm a jemnozrnnou bazickou moučku v zrnitosti pod 0,04 mm je slinutý nebo elektrotavený magnezit, slinutý nebo elektrotavený chromspinel, chromová ruda* a to samotné nebo ve směsích.

3. Žárovzdorná zásaditá hmota podle bodu 1, vyznačená tím, že alkalickým polyfosforečnanem je zejména tripolyfosforečnan sodný a hexametafosforečnan sodný samotné nebo jejich směs.

4. Žárovzdorná zásaditá hmota podle bodu 1, vyznačená tím, že jemnozrnná bazická moučka obsahuje minimálně 80 % podílu pod 40 mikrometrů.

5. Žárovzdorná zásaditá hmota podle bodu 1 až 5> vyznačená v

tím, že k potlačení prašnosti obsahuje do 3 % přísadu nepolární nereaktivní<organické kapaliny typu olej, nafta, petrolej apod.