SU1114661A1 - Огнеупорна масса - Google Patents

Abstract

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, содержаща  магнезиально-силикатный компонент , спеченный тонкомолотый периклаз и хромсодержащий компонент, отличающа с  тем, что. с целью снижени  теплопроводности при сохранении высокой термостойкости и упрощени  технологии ее изготовлени , она содержит в качестве магнезиально-силикатного компонента необожженный бруситовый серпентинит, а в качестве хромсодержащего компонента - необоженную неконди1щонную хромитовую руду при следукицем соотношении компонентов, мае. %: Необожженный бруситовый 20-50 серпентинит Спеченный тонкомолотый 15-7.5 периклаз Необожженна  некондиционна  хромитова  35-55 руда

Description

Од.

а: 1 Изобретение относитс  к огнеупорной пpo в lшлeннocти и предназначено дл  получени  изделий, которые могут примен тьс  в нижнем строении мартеновских и стекловаренных печей, дл  подин и стен нагревательных печей , дп  футеровки нагревательных колодцев. Известен состав огнеупорной массы содержащий, вес.%: обоженный дунит фракции 0,5-3,0 мм 40-70, обожженньй дунит фракции 0,06 мм 15-35J магнезитовый порошок фракции 0,06 мм 10-15 l. Данный магнезиально-силикатный огнеупор характеризуетс  высокой )теплопроводностью - коэффициент теп;лопроводности 2,05-2,85 Вт/мК в интервале температур 600-1000 С, что приводит к большим теплопотер м и обуславливает повьппенную материалоемкость футеровки тепловых агрегатов Предварительньш обжиг магнезиальносиликатного сьфь  усложн ет технологический процесс, повьш1ает знерго- и трудозатраты на его осуществление, в результате чего возрастает себестоимость огнеупоров. Наиболёе близким к предлагаемой огнеупорной массе  вл етс  магнезиал но-силикатный огнеупор 2 , содержащий , мас.%: Обожженный дунитШ-ЗО Спеченный тонкомолотый периклаз20-40 Обожженный хромистый серпинтинит Указанный йагнезиально-силикатный огнеупор имеет высокую термостойкость (5-7 теплосмен в режиме вода), однако теплопроводность таких изделий довольно высока . Так, в интервале температур 600-1000° с коз фициент теплопроводности составл ет 2,05-2,81 B/MtK. Это обусловлено фор мированием в процессе обжига достаточно плотной микроструктуры и приводит в процессе службы к большим теплопотер м через кладку. Кроме того, технологический процесс включает предва рительный обжиг дунита и хромистого серпентинита, что нар ду с усложнени ем технологии повьппает себестоимость огнеупоров. 1 Цель изобретени  - снижение теплопроводности огнеупорной массы при сохранении высокой термостойкости, а также упрощение технологии ее изготовлени . Дл  достижени  указанной цели огнеупорна  масса.включающа  магнезиально-силикатный компонент, спеченный тонкомолотый периклаз и хромсодержащий компонент, в качестве магнезиально-силикатноГо компонента содержит необожженный бруситовый серпентинит, а в качестве хромсодержащего компонента - необожженную некондиционную хромитовую руду при следующем соотношении компонентов, мас.%: Н е об ожже нный бруситовый серпентинит 20-50 Спеченный тонкомолотый периклаз15-25 , Необожженна  некондиционна  хромитова  руда 35-55 Таким образом, решаетс  задача комплексного использовани  минерального сырь  путем утилизации отходов от добычи хромитовых руд, так называемой некондиционной хромитовой руды, содержащей 20-30% , дл  получени  качественных магнезиальносиликатных огнеупоров. При использовании необожженных бруситового серпентинита и некондиционной хромитовой руды в сочетании со спеченным тонкомолотым периклазом в предлагаемых соотношени х в процессе технологического обжига магнезиально-силикатных изделий происходит образование периклазофторстеритохромитового кристаллического сростка, который преп тствует чрезмерному разрыхлению изделий и способствует созданию в процессе обжига умеренно пористой текстуры и микротрещиноватой структуры. При этом наличие МрДОН) в бруситовом серпентините практически устран ет по вление стеклофазы, ухудшающей свойства огнеупора. Это обеспечивает магнезиально-силикатному огнеупору снижение теплопроводности при сохранении его высокой термостойкости. Образование периклазофторстеритохромитового кристаллического сростка в процессе обжига изделий позвол ет использовать магнезиально-силикатные J 1 компоненты в необожженном виде, что значительно упрощает технологический процесс за счет исключени  предвари-) тельного обжига сырьевых материалов. Выбор пределов содержани  компонентов в огнеупоре обусловлен спедукицим . При содержании необожженного бруситового серпентинита более 50%, необожженной некондиционной хромитовой руды менее 35% и тонкомолотого спеченного периклаза менее 15% в процессе обжига изделий происходит раннее по вление звтектйческого расплава между минеральными фазами огнеупора с образованием легкоплавких пироксенов типа (Mg, Fe)SiOj с темпе ратурой плавлени  около 1500О С. В результате этого происходит резкое увеличение теплопроводности огнеупора и снижение его термостойкости. При увеличении содержани  необожженного бруситового серпентинита до 60% вследствие образовани  значитель ного количества жидкой фазы издели  оплавл ютс  и деформируютс  (пример 7) Увеличение содержани  необожженной некондиционной хромитовой руды более 55% при снижении содержани  спеченного периклаза менее 15% также приводит к образованию жидкой фазы и, как следствие, повышению теплопровод ности огнеупора и снижению его термо 61 - 4 стойкости. При увеличении содержани  руды до 60% издели  оплавл ютс  и деформируютс  (пример 8). Увеличение количества спеченного тонкомолотого периклаза более 25% при соответствующем снижении других составл ницнх огнеупора способствует интенсификации процесса спекани , в результате чего плотность образцов уменьшаетс , повьшаетс  теплопроводность вследствие уменьшени  фрагментальных микротрещин (примеры 9 и 10). Огнеупорную массу предлагаемого состава готов т по следующей технологии . . Природный бруситовый серпентинит и некондиционную хромитовую руду (с содержанием Cr,jOj 30,25 и-20%) дроб т и измельчают до размера зерен 2-0 мм, а затем увлажн ют раствором сульфитнодрожжевой бражки плотностью 1,22 1 ,24 г/см, вводимой в количестве 5-6% от общего веса сухой массы. В полученную смесь ввод т спеченный периклаз фракции менее 0,06 мм и тщгтельно перемещивают. Из приготовленной массы прессуют издели  при давлении прессовани  80-100 МПа, которые сушат при 120-180 С и обжигают при 1600 + 20° С. Составы и свойства полученных огнеупоров представлены в таблице.

71114661 8

Из таблицы видно, что предлагаема ально-силикатнъос огнеупоров в 2,5 раогнеупорна  масса обладает меньшейза, снижаютс  энергозатраты на проветеплопроводностью (в /v 2 раза) подение процесса и, соответственно,

сравнению с известным огнеупором приснижаетс  се5естоимост2.изделий. Иссохранении достаточно высокой термо- 5пользование в качестве хромсодержаще-

стойкости.го компонента некондиционной хромите

Использование огнеупоров предла-вой руды расшир ет сьфьевую базу огнегаемого состава позволит снизить теп-упорного производства, позвол ет компловые потери через кладку, а также ма-лексно использовать руды хромитовых

териалоемкость футеровок из магнези- Юместор ждений. ально-силикатных огнеупоров.Экономический эффект от испольэоИар ду с этим, благодар  использо-вани  изобретени  обеспечиваетс  за

ванню необожженного магнезиально-сили-счет снижени  себестоимости огнеупокатного сырь , упрощаетс  технологи-ров и уменьшени  материалоемкости фуческий процесс изготовлени  магнези- 15теровок.