Магнезиально-шпинелидный огнеупор

 

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 04 В 35 02

-,С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3863147/29-33 (22) 04.01.85 (46) 07.06.86. Бюл. 11 21 (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (72) P. A. Панфилов, Т. И. Ремезова, В. А. Перепелицын, Л. Н. Ногина, В. B. Загнойко и В. А. Крючков (53) 666.97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

814972, кл. С 04 В 35/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N - 925915, кл. С 04 В 35/42, 1979. (54) (57) МАГНЕЗИАЛЬНО- ШПИНЕЛИДНЫЙ

ОГНЕУПОР, включающий периклаз, хромшпинелид — Mg(Cr, АL, Ре) О, хромит магния — NgCr>0 и форстерит—

Ng>8i0, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости к коррозионному воздействию оксидов меди и железистосиликатных расплавов, он дополнительно содержит алюминат магния при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Периклаз 30-59

Хромшпинелид, 8-18

Хромит магния 5-35

Форстерит 3-7

Алюминат магния 10-25

12358

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для выполнения наиболее изнашиваемых элементов футеровки плавильных агрегатов цветной металлургии.

Целью изобретения является повышение устройчивости к коррозионному воздействию оксидов меди и железистосиликатных расплавов. l0

Плотная тонкопористая микроструктура достигается оптимальным количеством алюмината магния М@Л1 0 и форстерита М8 810, которые образуют .высокотемпературную эвтектику при 15

1720 С, что интенсифицирует уплото нение огнеупора.

Все минеральнь е составляющие имеют достаточно высокую температуру плавления, С: периклаз 2800, хром- 20 пптинелид 2100,,хромит магния 2400, форстерит 1960, алюминат магния 2135.

При содержании алюмината магния йенее 10 мас.7. и форстерита менее

3 мас.3 формируется высокопористая 25 структура, что усиливает капиллярные

EE коррозионные процессы,, снижая устойчивость огнеупора к реагентам медеплавильных печей. При содержании форстерита и алюмината магния более

7 v. 257. соответственно образуется повышенное количество эвтектического алюмосиликатного расплава, снижающего антикоррозионные свойства и высокотемпературпую прочность огнеупора, Суммарное количество хромсодержащих ингредиентов (хромшпинелида и хромита магния) должно быть не менее

13 мас.X в противном случае резко 4п уменьшается химическая устойчивость к оксидам меди и фаялитовому шлаковоМу расплаву. В то же время, черезмерное увеличение количества хромсодержащих фаз приводит к окисномедному 45 и железистому раз буханию" вследствие увеличения объема продуктов в сравнении с объемом исходного огнеупора.

Оптимальное количество периклаза составляет 30-59 мас.7 и необходимо для стабилизации пористой структуры и кристаллической структуры огнеупора.

Составы шихт приведены в табл. 1, фазовый состав и cEIQHcTBa ров — в табл. 2.

Для изготовления изделий используют магнезиальные, шпинелидсодержа57

2 щие материалы в весовых соотношениях, обеспечивающих фазовый состав предлагаемого огнеупора.

Исходные компоненты определенного зернового состава с заданными соотношениями перемешивают l 2 мин в смесительных бегунах, Увлажняют сульфитно-дрожжевой бражкой плотностью

1,2! 1.,22 г/см, добавляют тонкомолотую составляющую < 0,063 мм и массу перемешивают в течение 3-4 мин, после чего из нее прессуют изделия при давлении прессования 130 NIIa обжигают при 1750+20 С с выдержкой в течение 4 ч. Затем определяют шлакоустойчивость к коррозионному воздействию оксидов меди.

Шлакоустойчивость предлагаемых и известных огнеупоров определя от вращением образцов со скоростью

200 об/мин в течение 15 мин в расплаве железистосиликатного шлака, о имеющего температуру 1300 С. Затем вьгчисляют коэффициент разрушения изделий шлаком путем отношение объема разрушенной шлаком части изделия к его исходному объему. Насыщение образцов оксидами меди определяют погружением образца в расг;лав оксидов при о

1300 С в течение 15 мин. Насыщение определяют как отношение массы расплана оксидов, поглощенной образцом, к его первоначальной массе. Данный эксперимент позволяет оценивать степень проникновения оксидов меди и огнеупор, что косвенно характеризует стойкость огнеупоров в условиях службы.

Устойчивость к коррозионному воздействию оксидов меди определяют согласно описанной методике враще-, нием в расплаве оксидов меди образцов, предварительно насьпценных при о температуре 1300 С в течение 15мин оксидами меди.

Как видно из данных табл. 2, предлагаемые сгнеупоры имеют значительно лучшие показатели по шлакоустойчивости (примерно в 2 раза) и устойчивости коксидам медипримерно в2 раза по сравнению с известными огнеупорами.

Применение предлагаемых огнеупоров позволит увеличить стойхость футеровок и продолжительность кампаний тепловых агрегатов, интенсифицировать технологические процессы в печах цветной и черной металлургии, сократить расход огнеупорных изделий и затраты на ремонты.

1235857

Состав исходных шихт, мас.Е тав

Спеченный

Плавленый пеХимически синСинтезированный маХромитовая

Оксид алюмипериклаз фракции

3-0 мм ты риклазохромит фракции

5-0 мм тезированная ния фракции менее

0,063 мм териал фракции менее 0,063 мм руда фракции

3-1 мь! смесь хромита и алюмината магния фракции менее

0,063 мм

12,5

63,8

3,7

20

2,5

30

27

10

62

25

2,5

52,5

62

Известный . 20

Таблица 2

Свойства огиеупоров

С т

ПеХром- Хромит ипиие- магния лит

Фо ст ри

Открытая пористость, Х

Ноитичел7ита- Феррит иат магния магния

Насыщение, 2

Устойчивость к окси!

Плакоустойчивость, 2 рик лаз лит дам меХ

15,2

1 59 18 5 7 I l

2 36 18 28 . 5 13

3 - 43 13 . 15 4 25

4 30 18 35 5 12

5 58 8 19 5 10 б 4 7,5, 18 12,5 6 16

9,2

3,0

14,1

6,8

4,1

10,2

16,2

10,4

3,8

12,1

4,2

14,7

7,3

ll 3

15,5 9,8

3,6

l1 7!

0,7

12,4

l6,3

4,4

2 20

;3 15

4 20

Фазовый состав огнеупора, иас.l, 4

Таблица 1

Спекающая добавка фракции менее

0,063 мм

12358э7

Продолжение табл.2

Соста

Фазовый состав огнеупора, мас.7 .т т

Свойства огнеупбров

Тита- Феррит Нонти-! ! нат магнияjненогне- j Пе- 1Хром- < Хромит

1 васы- устойщение, чивость шпине- j магния маг1 ния к оксипит ат дам меди, Е аг3 19 — — 13,8 6,6 3,6 !0,5.

5 - 0,9 0,8 2 18,3 17,7 9,8 . 14,8

Составитель Л. Булгакова

Техред О.Гопко Корректор О. Луговая

Редактор Н. Егорова

Заказ 3057/21

Тираж 640

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

П роизводственно-полиграфическое предприятие . У

r. жгород, ул. Проектная, 4

Ив» вестный 49,3 1В 24 е.—

Форсте1 рит

Шлакоустойиивость

Открытая пористость, Х