Огнеупорная масса

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскитт

Социалистическиж

Республик (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заивлено090876 (21) 2394491/29-33 с присоединеннева заявки И (23) Приоритет— (43) Опубликовано 2Ы277.6толлетень,тав 47 (45) Дата опубликования описания 17,1277 ° (M) М. Кл.

С 04 В 35/48

С 04 В 35/70

С 04 В 29/02 т вврврвтввввив ввавтат

6444тв Иввватрав OMP

44 даава ваабратаввй

4 втврктвв (53) УДК666.974.2

<088.8) С.И.Щеглов, Л.Д.Пилипчатин, Н.4 Саврасова и Т.B.Ëóêoâêèêà

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт (54) ОГНЕУПОРНАЯ MACCA

Введение в предлагаемую массу по вышенного содержания циркона вместо глинистой составляющей повышает температуру начала деформации под нагрузкой изделий и способствует получению зеркальной рабочей поверхности, обладающей высокой металлостойкостью и небольшим термическим коэффициентом линейного расширения. Так как циркон является основной составляющей в предлагаемой шихте для получения беэобжиговых графитоцирконовых огнеуяоров, то его пределы зависят от количества вводимых добавок в массу, других компонентов, Введение в массу более ВЪ серебристого графита позволяет повысить термостойкость и теплопроводность иэделий. Наиболее важным качеством в безобжиговых изделиях является то, что графит придает изделиям несмачиваемость металлом, что значительно уменьшает взаимодействие огнеупора и расплава стали, При введении в массу более 124 графита происходит снижение механической прочности, что отрицательно сказывается на качестве беэобжиговых огнеупоров. Повышенное содержание графита в массе увеличивает также степень его окисления и откры10

3-5

Остальное

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно, к огнеупорным изделиям для бесстопорной разливки стали.

Известна огнеупорная масса, включающая цирконовый порошок, огнеупорную глину, алюмохромфосфатную связку и гидрат окиси алюминия. Недостатком ее являются низкие клеящие свойства.

Кроме того, известна огнеупорная масса, включающая циркон и графит.

Недостатками ее являются низкая прочность при сжатии, термостойкость и металлостойкость.

Цель изобретения - повышение прочности при сжатии, термостойкости и металлостойкости.

Это достигается тем, что огнеупорная масса, включающая циркон и графит, содержит дополнительно кремний металлический и алюмохромфосфатную связку при следующем соотношения компонентов, вес.Ъ|

Графит 8-12

Кремн и и мет аллический 2«4

Алюмохромфосфатная связка

Цирк он (><) 585l41

Г г

585141

Н м с т

3,08

2,63

8-10

14-16

+0,1

-1,2

17,2

410

35,8

153 тую пористость, а это способствует увеличению скорости протекания диффузионных процессов и химического взаимодействия на границе металл-огнеупор .

Для снижения окисляемости графита его легируют кремнийсодержащими до— бавками, которые изменяют характер взаимодействия с кислородом графитсодержащеи массы.

Введение кремния в предлагаемую ® массу способствует образованию карбида кремния. Образующийся ЯС является своего рода связкой, упрочняющей и уплотняющей структуру огнеупоров в местах его контакта с металлом. Связывание части углерода в

$К и 2пС уменьшает его потерю при 1600 С и повышает металлоустойчивость.

Таким образом, защитное действие 29 металлического кремния против окисления графита проявляется в интенсификации процессов карбидообразования и спекания и обеспечивает сохранение антикоррозионных свойств графитоцир- Я коновых огнеупоров при температурах разливки стали, Введение металлического кремния менее 2Ъ недостаточно для полного процесса карбидообразования, а более 31

4% снижает огневые свойства изделий, так как не вошедший в соединение кремний плавясь, образует избыточное количество жидкой фазы. Зто повышает растворение огнеупорного материала рабо- .@ чего канала вкладышей из-эа образования в контактном слое легкоплавких эвтектик с малой вязкостью.

Наличие в составе масс алюмохромфосфатной связки повышает прочностные свойства безобжиговых графитоцирконовых вкладышей при всех режимах термообработки, что обусловлено при низких температурах до 300 С процессами адгезионного слипания, полимеризации и поликонденсации Фосфатов, образованием водородных связей фосфатных групп Р04 с поверхностью зерен циркона, графита и кремния, а при более высоких температурах и образоваЖФ нием новых химических соединений в виде пирофосфата кремния и т.д.

Предлагаемая композиция перечисленных материалов позволяет получить беэобжиговые графитсодержащие огнеупоры, обладающие достаточной механической прочностью до 410 кгс/см, открытой термостойкостью - 9 теплосмен (13000 С - вода) и металлоустойчивостью.

Предлагаемая масса, состоящая из цирконового брикета фракции 2-0,5 мм, полученного обжигом при 1560-1580 С цирконового концентрата фракции 0,063 л„" хромита и кремния готовится в смесительных бегунах следующим образом. В первую очередь подается графит и увлажняетcÿ 1/4 количества вводимой связки. Затем подается тонкомолотый металлический кремний с целью обволакивания смоченной поверхностью графита. После этого подается зернистый циркон, 1/2 количества связ" ки и мелкий циркон с добавкой оставшейся алюмохромфосфатной связки. Влажность массы составляет 4,2%, цикл перемешивания 10 мин, Вкладыши прессуют на фрикционных или гидравлических прессах при давлении 600800 кгс/см . Причем при засыпке мас2 сы в форму верхний слой подсыпают иэ мелкозернистой массы с целью улучшения рабочей поверхности вкладьнаей нри их шлифовке. Полученный образец служит в туннельных сушилах при температуре 180 С. Затем плиты пропи— тывают каменноугольной смолой нли ба- келитовым лаком. Пропитанные изделия термообрабатывают при температуре о

400 С с выдержкой в течение 4 часов и шлифуют.

Были изготовлены два образца из масс следующего состава, вес.ЪI 1.цир кон 83, графит 9, кремний металлйческий 3,5, алюмохромфосфатная связка 4,5;2, циркон 35, графит 20, огнеупорная глина 42, вода 3. Вторая масса принята за прототип.

В таблице приведены сопоставительные результаты предлагаемой и известной масс, 585141

8-12

2-4

Формула изобретения

3-5

Остальное.

Составитель О. Моторина

Редактора.морозова текред н.акдреак к корректор н.яиемкрокак

Заказ 4955/15 Тираж 764 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 мооква к-35 РаКиокак као. д. 4 5

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4

Проведенные исследования показывают, что предлагаемая масса обладает более высокой металлоустойчивостью

8-10 мм, низкой открытой пористостью

17,2ЪР а также более высокой термостойкостью теплосмен и пределом прочности при сжатии — 410 кгс/см2, что очень важно в процессе эксплуатации вкладышей составных плит.

Огнеупорная масса, включающая циркони графит, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности при сжатии, термостойкости и металлостойкости, она содержит дополнительно кремний, металлический и алюмохромфосфатную связку при следующем соотношении компонентов, вес.Вг

Графит

Кремний металлический

Рлюмохромфосфатная связка

Циркон