Шихта для изготовления электроплавленных огнеупоров

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 718428

Союз Советскик

Соцнапкстическни

Республнк (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 14.09.78 (21) 2663486/29-33 (51)М. Кл. с присоединением заявки J4

С 04 В 35/10

С 04 В 35/60

Ввударстввииый кваитвт

СССР (23) Приоритет ао двлам изобретений и открытий

Опубликоваио28.02.80. Бюллетень М8

Дата опубликования описания 03.03.80 (53) УДК 666.97 (088.8) Б. Х. Хан, A. В. Косинская> Ж. Д. Богатырева, Г. В. Нидвинцев, М. М. Николаев и Б. И. Луцкий (72) Авторы изобретения

Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПЛАВЛЕННЫХ ОГНЕУПОРОВ

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть исполь-; зовано для футеравки высокотемпературных тепловых агрегатов, металлургических печей, аппаратов с рабочей сре5 дой из расплавов хлористых солей.

Известна шихта для изготовления электроплавленныхогнеупоров шпиндельного состава, включающая технический гли нозем (20-80), магнезит (10-75), сое- щв динения марганца (О, 1-10) (1).

Известна шихта для изготовления плавленой шпинели, содержашая, вес.%: технйческий глинозем 40-70, хромит

2-20 и дунит 20-58 $2j.

Наиболее близкой является шихта для изготовления электроплавленных огнеупоров, содержащая, вес.%; технический глинозем 20-85, магнезит 10-75, дунит 2-20 (3).

Недостатком огнеупоров, синтезированных из указанной шихты, является повышенная пористость, что не отвечает требованиям предъявляемым к,футевовк металлургических печей, работаюших в высокотемпературных режимах и среде агрессивных расплавов и жидких металлов.

Из-за повышенной пористости коррозионная стойкость таких огнеупоров невысока. В частности, футеровка магниевых электролизеров подвергается одновременному действию высокотемпературного расплава электролита (хлористых солей), газообразного хлора, жидкого магния и электрического потенциала.

При использовании высокопористых огнеупоров в процессе их эксплуатации происходит пропитывание изделий электролитом. Это ведет к возрастанию скорости разрушения футеровки и уменьшению срока службы агрегата. Кроме того, пропитка футеровочного слоя электролитом и металлом снижает его электроизоляционные свойства.

Белью изобретения является повышение коррозионной стойкости огнеупора

7 18428 Таблица 1

ы, вес. %

Плавленый алюмомаг» езиальный фторсодерж ий силикат

Шихта унит

50

30

"3

70

40

4 фйбФФ Ф«И «

78

10-7 5

20-85

2-20

Прототип Ъ за счет снижения его кажущейся пористости.

Это достигается тем, что шихта содержит плавленый алюмо-магнеэиальный фторсодержащий силикат при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Технический глинозем 50-70

Металлургический магйезит 25-36

Плавленшй алюмомагнезиальный фторсодержащий силикат, 5- 15

Улучшение свойств происходит за счет того, что при введении в шихту плавленого алюмо-магнезиального фторсодержащего силиката в огнеупоре образуется небольшое количество (0,5-1,5%) свободнойстеклообразной фазы, заполняющей поры между кристаллами шпинели и снижающей пористость материала.

Уменьшение количества вводимого плавленого алюмо-магнеэиального фторсодержащего силиката ниже 5% снижает содержание стеклообразной фазы.- Мате— риал становится сухим, понижаются его прочностные свойства и увеличивается иористость. Введение в шихту плавленого алюмо-магнеэиального фторсодержащего силиката более 15% вызывает снижение огнеупорности изделий.

Использование предлагаемой добавки . к пмхте имеет еще одно преимущество..

Плавленый алюмо-магнезиальный силикат имеет низкую температуру плавления . (1300-1350 С) и применение его позо, воляет интенсифицировать процесс получения электроплавленного огнеупора.

При производстве огнеупора плавку ве,дут при первоначальном расплавлении алюмо-магнезиального фторсодержащего силиката, который перед этим дробят и взвешивают в требуемом количестве. В образовавшийся расплав постепенно добавляют подготовленную смесь глинозема и магнезита. Такое ведение процесса плавления позволяет снизить энергозатраты при получении расплава из тугоплавкой шихты, сократить время проваривания и гомогенизации расплава, повысить его оцнородность, снизить загазованность и соответственно пористость огнеупора.

Затем полученный расплав заливают в песчаные, графитовые или металлические формы с последующим отжигом отливок либо в термической печи, либо при замедленном охлаждении в термоящиках

Полученные огнеупоры в изломе имеют светлосерый цвет, мелкокристаллическое строение без трещин и посечек. Основным материалообразующим минералом огнеупора является алюмо-магнезиальная шпинель, количество которой составляет 90-95%. Размер кристаллов шпи-, нели колеблется в пределах 20-50 мкм.

Присутствует также:форстерит в количестве 5-8% и свободная стеклообразная фаза 0,5-1,5%.

Оптимальное количество вводимого в шихту алюмо-магнезиального фторсодержащего силиката составляет 10% (соетав 2) при содержании остальных компонентов в количествах, приводимых в табл. 1. Свойства полученных материалов представлены в табл.2.

/ Таблица2

7 18428 ажуша ристос

% разруш спытани

Шихта ктролиз ут

3 2 . 950

3,25 1000

- 3,15 850

0,35

0,03

7,7

0,3

0,02

7,7

7,6

0,4

1,6-2,7

0,05

Прототип

25-35

Редактор Д. Павлова Техред М. Петко Корректор О. Ковинская

Заказ 9987/6 Тираж 67 1 Подписное

ЦИИИПИ Гос7ударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушскач наб. ° а. 4/5

4 иличл ГЧ!П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В результате использования плавленого алюмо-магнезиального фторсодержащего силиката в качестве добавки к шихте при получении электроплавленных огне-. упоров шпинельного состава снижается: до 0,3-0,47о кажушаяся пористость материала при сохранении его высоких прочностных свойств. Это позволяет повысить коррозионную устойчивость огнеупорной футеровки и удлинить сроки работы агрегатов в 1,5-2 раза.

Эффект от использования электроплавленного огнеупора, получаемого из шихты предлагаемого состава, может быть создан за счет снижения в 5-7 раз по-, gp рис тости м а те риал а.

Формула изобретения, Шихта для изготовления электроплав- 35 ленных огнеупоров, включаюшая глинозем технический, магнезит металлургический и силикат, о т л и ч а ю ш а я-. с я тем; что, с целью повышения коррозионной стойкости, она содержит в качестве силиката плавленый алюмо-магнезиальный фторсодержаший силикат при следуюшем соотношении компонентов, вес. %:, Глинозем технический 50-70

Магнезит . металлур1 гический

Плавленый алюмом агнези альный фторсодержаший силикат 5- 15

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

И. 384802, кл. С 04 В 35/10, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР N 340637, кл. С 04 В 35/10, 1970, 3. Авторское свидетельство СССР

N 384803, кл. С 04 В 35/10, 1970, (прототип).