PL224416B1 - Materiały ogniotrwałe magnezjowo-chromitowe i chromitowo- -magnezjowe - Google Patents
Materiały ogniotrwałe magnezjowo-chromitowe i chromitowo- -magnezjoweInfo
- Publication number
- PL224416B1 PL224416B1 PL400766A PL40076612A PL224416B1 PL 224416 B1 PL224416 B1 PL 224416B1 PL 400766 A PL400766 A PL 400766A PL 40076612 A PL40076612 A PL 40076612A PL 224416 B1 PL224416 B1 PL 224416B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- magnesia
- mass
- chromite
- ferrite
- spinel
- Prior art date
Links
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 title 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 20
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims abstract description 11
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- JWCPKKUXENYVPL-UHFFFAOYSA-N [Mg+2].[O-][Cr]([O-])=O Chemical compound [Mg+2].[O-][Cr]([O-])=O JWCPKKUXENYVPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011822 basic refractory Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910020068 MgAl Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910000171 calcio olivine Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
Materiały ogniotrwałe magnezjowo-chromitowe i chromitowo-magnezjowe odporne na wstrząsy cieplne w formie wyrobów suszonych i wypalanych charakteryzują się tym, że w skład masy do ich wytworzenia oprócz rudy chromowej i spoiw wchodzi koklinkier magnezjowo-ferrytowy zawierający 3÷14% masowych magnezjoferrytu MgFe2O4 i koklinkier magnezjowo-spinelowy, w którym stosunek udziału masowego Cr2O3 do sumy udziałów masowych Al2O3 i Fe2O3 mieści się w przedziale 0,8÷1,8, przy czym stosunek udziału masowego koklinkieru magnezjowo-ferrytowego do udziału koklinkieru magnezjowo-spinelowego mieści się w granicach od 0,5 do 2,0, a sumaryczny udział obydwu typów koklinkierów w masie wynosi nie mniej niż 30% i nie więcej niż 95% masowych.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są materiały ogniotrwałe magnezjowo-chromitowe i chromitowo-magnezjowe odporne na wstrząsy cieplne.
Materiały ogniotrwałe z układu MgO-Cr2O3, a więc magnezjowo-chromitowe i chromitowomagnezjowe stanowiły niegdyś dominującą kategorię wśród materiałów zasadowych. Wprowadzanie nowych odmian wyrobów magnezjowo-grafitowych (MgO-C) i magnezjowo-spinelowych (MgO-MgAl2O4) znacząco zmieniły sytuację w hutnictwie żelaza i w przemyśle cementowym, niemniej wyroby ogniotrwałe zasadowe z udziałem Cr2O3 stanowią podstawowy element wyłożeń ogniotrwałych pieców w hutnictwie metali nieżelaznych oraz w wyłożeniach urządzeń metalurgii pozapiecowej w hutnictwie żelaza. Główną przyczyną zużywania się materiałów ogniotrwałych w urządzeniach metalurgicznych jest korozja chemiczna, jednak drugą pod względem ważności przyczyną jest zużycie wskutek wstrząsów cieplnych. W realnych warunkach te mechanizmy nakładają się.
Na wartość odporności na wstrząsy cieplne zasadowych materiałów ogniotrwałych z układu MgO-Cr2O3 ma wpływ szereg czynników technologicznych, wśród których najważniejsze to: proporcje klinkierów, ko klinkierów i rud chromowych, uziarnienie mas i warunki wypalania, w tym temperatura maksymalna.
Przykładem wykorzystania powyższych czynników jest zgłoszenie patentowe chińskie CN2009166277, 2009. 10. 28, w którym autorzy zastrzegają udziały klinkieru magnezjowego, rudy chromowej i tlenku chromu (III) oraz warunki wypalania. W zgłoszeniu patentowym JP20090041085, 2009. 02. 24 zastrzega się udział B2O3, CaO i SiO2 oraz gęstość pozorną klinkieru magnezjowego i jego udział (20-80% mas.) oraz udział rudy chromowej (20-60% mas.).
W wyniku własnych prób stwierdzono, że zaprezentowane wyżej czynniki nie gwarantują uzyskania materiałów odpornych na wstrząsy cieplne.
Materiały ogniotrwałe magnezjowo-chromitowe i chromitowo-magnezjowe w formie wyrobów suszonych i wypalanych według wynalazku charakteryzują się tym, że w skład masy do ich wytworzenia oprócz rudy chromowej i spoiw wchodzi koklinkier magnezjowo-ferrytowy zawierający 3-14% masowych magnezjoferrytu MgFe2O4 i koklinkier magnezjowo-spinelowy, w którym stosunek udziału masowego Cr2O3 do sumy udziałów masowych Al2O3 i Fe2O3 mieści się w przedziale 0,8-1,8, przy czym stosunek udziału masowego ko klinkieru magnezjowo-ferrytowego do udziału ko klinkieru magnezjowo-spinelowego mieści się w granicach od 0,5 do 2,0, a sumaryczny udział obydwu typów koklinkierów w masie wynosi nie mniej niż 30% i nie więcej niż 95% masowych.
Materiały ogniotrwałe magnezjowo-chromitowe i chromitowo-magnezjowe według wynalazku uzyskują wysoką odporność na wstrząsy cieplne wskutek zastosowania kompozycji surowców w formie koklinkieru magnezjowo-ferrytowego, koklinkierów magnezjowo-spinelowych topionych lub spiekanych i rud chromowych, przy czym owa kompozycja umożliwia powstanie w wypalonym wyrobie dwu serii roztworów stałych spineli, których dominującymi składnikami są odpowiednio: magnezjoferryt (MgFe2O4) i magnezjo chromit (MgCr2O4). Obydwie serie roztworów stałych spineli różnią się istotnie współczynnikami liniowej rozszerzalności cieplnej, co w warunkach nagłego ogrzania lub chłodzenia prowadzi do powstania lokalnych mikroszczelin blokujących rozwój pęknięć będących wynikiem wstrząsu cieplnego. Skutkiem tego jest wzrost odporności na wstrząsy cieplne wyrobu. Koklinkier bogaty w magnezjoferryt zawiera, prócz peryklazu i krzemianów, 3-14% mas. MgFe2O4. Topiony lub spiekany koklinkier o przewadze MgCr2O4 zawiera Cr2O3 w ilości takiej, by stosunek masowych udziałów Cr2O3 do sumy AI2O3 i Fe2O3 mieścił się w przedziale 0,8-1,6. Stosunek udziałów masowych koklinkieru magnezjowo-ferrytowego i koklinkieru o przewadze Cr2O3 w gotowej masie na wyroby powinien mieścić się w przedziale 0,5-2. Sumaryczny udział w masie koklinkierów magnezjowoferrytowego i magnezjowo-spinelowego wynosi nie mniej niż 30% i nie więcej niż 95% mas. Górna granica uziarnienia masy na wyroby - korzystnie nie więcej niż 5 mm, maksymalna temperatura wypalania - korzystnie co najmniej 1650°C i nie więcej niż 1720°C, uziarnienie i udział frakcji pyłowej zależne od wielkości i kształtu formowanych wyrobów. Wyroby według wynalazku mogą być po wypaleniu poddane operacji nasycania wodnym roztworem wybranych soli.
W wyniku zastosowania sposobu według wynalazku otrzymuje się wyroby o odporności na wstrząsy cieplne co najmniej 12 cykli (950°C-woda), wobec 8 cykli dla rozwiązań będących układem odniesienia, o wytrzymałości na ściskanie wyższej niż 40 MPa i porowatości otwartej nie wyższej niż 16,5%.
PL 224 416 B1
P r z y k ł a d:
| Koklinkier o przewadze Cr2O3 (3-5 mm) Koklinkier o przewadze Cr2O3 (1 -3 mm) Koklinkier o przewadze Cr2O3 (0-1 mm) Koklinkier bogaty w MgFe2O4 (2-5 mm) Koklinkier bogaty w MgFe2O4 (0-2 mm) Koklinkier bogaty w MgFe2O4 pon. 0,06 mm | 15% 15% 5% 5% 10% 25% 20% 2% | mas. mas. mas. | |
| Ruda chromowa Cr2O3 | pon. 1 mm pon. 0,06 mm | ||
| Spoiwo (ług) | 3% |
- Koklinkier o przewadze Cr2O3 zawiera 19,5% mas. Cr2O3, 10,5% mas. Fe2O3 i 5,5% Al2O3; stosunek udziałów masowych Cr2O3/(Al2O3+Fe2O3) równa się 1,22.
- Koklinkier bogaty w magnezjo ferryt zawiera 9,62% MgFe2O4, ponadto peryklaz, krzemian Ca2SiO4 i 4CaO-Al2O3-Fe2O3.
- Stosunek udziału masowego ko klinkieru bogatego w MgFe2O4 do udziału koklinkieru o przewadze Cr2O3 wynosi 1,14.
- Udział sumaryczny obydwu typów koklinkierów wynosi 75% masowych.
Masę o podanym wyżej składzie wymieszano, wyformowano kształtki przy ciśnieniu 100 MPa, wysuszono je w 120°C i wypalono w piecu tunelowym w temperaturze maksymalnej 1700°C. Uzyska3 no wyroby o porowatości 16%, gęstości pozornej 3,25 g/cm , wytrzymałości na ściskanie 51 MPa oraz odporności na wstrząsy cieplne równej 14 cykli (950°C-woda).
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentoweMateriały ogniotrwałe magnezjowo-chromitowe i chromitowo-magnezjowe odporne na wstrząsy cieplne w formie wyrobów suszonych i wypalanych, znamienne tym, że w skład masy do ich wytworzenia oprócz rudy chromowej i spoiw wchodzi koklinkier magnezjowo-ferrytowy zawierający 3-14% masowych magnezjoferrytu MgFe2O4 i koklinkier magnezjowo-spinelowy, w którym stosunek udziału masowego Cr2O3 do sumy udziałów masowych AI2O3 i Fe2O3 mieści się w przedziale 0,8-1,8, przy czym stosunek udziału masowego koklinkieru magnezjowo-ferrytowego do udziału koklinkieru magnezjowo-spinelowego mieści się w granicach od 0,5 do 2,0, a sumaryczny udział obydwu typów koklinkierów w masie wynosi nie mniej niż 30% i nie więcej niż 95% masowych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL400766A PL224416B1 (pl) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | Materiały ogniotrwałe magnezjowo-chromitowe i chromitowo- -magnezjowe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL400766A PL224416B1 (pl) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | Materiały ogniotrwałe magnezjowo-chromitowe i chromitowo- -magnezjowe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL400766A1 PL400766A1 (pl) | 2014-03-17 |
| PL224416B1 true PL224416B1 (pl) | 2018-05-30 |
Family
ID=50240962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL400766A PL224416B1 (pl) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | Materiały ogniotrwałe magnezjowo-chromitowe i chromitowo- -magnezjowe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL224416B1 (pl) |
-
2012
- 2012-09-14 PL PL400766A patent/PL224416B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL400766A1 (pl) | 2014-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102013001927B4 (de) | Geopolymer-Bindemittelsystem für Feuerbetone, trockener Feuerbetonversatz enthaltend das Bindemittelsystem sowie die Verwendung des Versatzes | |
| Ceylantekin et al. | Improvements on the mechanical properties and thermal shock behaviours of MgO–spinel composite refractories by ZrO2 incorporation | |
| Soltan et al. | Degradation of aluminosilicate refractories: An integrated approach | |
| Ko | Role of spinel composition in the slag resistance of Al2O3–spinel and Al2O3–MgO castables | |
| KR20110134904A (ko) | 지르콘 분말 | |
| Othman et al. | Sintering of magnesia refractories through the formation of periclase–forsterite–spinel phases | |
| Qiu et al. | Properties of regenerated MgO–CaO refractory bricks: impurity of iron oxide | |
| Gungor et al. | The physical and mechanical properties of alumina-based ultralow cement castable refractories | |
| RS54129B1 (sr) | Kompozicija šarže za proizvodnju neoblikovanog vatrostalnog keramičkog proizvoda, postupak za proizvodnju ispečenog vatrostalnog keramičkog proizvoda, ispečeni vatrostalni keramički proizvod, kao i primena neoblikovanog vatrostalnog | |
| CA2706152C (en) | Fireproof ceramic mix, fireproof ceramic molded body formed of said mix and use thereof | |
| Schnabel et al. | SPINEL: IN-SITU VERSUS PREFORMED- CLEARING THE MYTH | |
| PL224416B1 (pl) | Materiały ogniotrwałe magnezjowo-chromitowe i chromitowo- -magnezjowe | |
| Othman et al. | Recycling of spent magnesite and ZAS bricks for the production of new basic refractories | |
| Braulio et al. | Advanced Boron‐Containing Al2O3–MgO Refractory Castables | |
| ES2842426T3 (es) | Granulados de espinela refractarios adecuados para la elastificación de productos refractarios de cerámica gruesa, procedimiento para su preparación y su uso | |
| Yuan et al. | Effects of SnO2 addition on the properties of alumina-magnesia refractory castables | |
| RU2623760C2 (ru) | Периклазошпинелидный огнеупор | |
| Srivastava et al. | The effect of mechanochemically activated MgO in Al2O3–MgO–C refractory. Part I: Formulation and properties | |
| Zhang et al. | Research on application of kyanite in plastic refractory | |
| Ling et al. | Effect of CaCO3 addition on thermal shock resistance of MgO-ZrO2 composites | |
| US3248239A (en) | Process of making magnesia chrome refractory brick of increased strength at elevated temperatures | |
| Sarkar et al. | Study of spinel-containing high alumina castable with different cements | |
| Sako et al. | Al2O3–MgO castables performance in an expansion constrained environment | |
| RU2443657C1 (ru) | Шихта для изготовления периклазошпинельных изделий | |
| US20170226016A1 (en) | Refractory ceramic batch as well as a refractory ceramic product |