Шихта для изготовления огнеупоров

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социапистическмк

Республик

О!!!) 814976.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (о1) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 02.02. 79 (21) 2721477/29-33 (51)М. Кл З с присоединением заявки Мо

С 04 В 35/10

С 04 В 35/18

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открмтнй (23) Приоритет

Опубликовано 23р3,81. Бюллетень Н9 11

Дата опубликования описания 23. 03. 81 (53) УДК 666.763.5 (088.8) 5

Т.И. Назароваг Т.С. Игнатова, д.И. Гаврий, И.Д. Кащеев.и И.И. Сафин

I !

Восточный научно-исследовательский и проектный -. институт огнеупорной промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ

Изобретение относится к огне,упорной промышленности и может .быть использовано .в производстве . высокоглиноземистых материалов для футеровки различных тепловых агрегатов, в частности высокотемпературных нагревательных печей, воэдухонагревателей доменных печей, сталеразливочных ковшей и других устройств.

Известна шихта для изготовления . огнеупоров, включающая высокоглиноземистый шамот глину и техническую окись хрома (1 .

Недостатком известной массы является то, что изделия, изготовленные из нее, имеют высокую открытую пористость (15,5t), низкий предел прочности при сжатии (470 кгс/см ) и низкую устойчивость по отношению- к 20 железистым шлакам (коэффициент шлакораэъедания составляет 19,8в).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является шихта (.2) для производства огнеупоров, включающая, вес.Ъ: глинозем

62-72, окись хрома 13-18 и каолин

10-20.

Недостатком этой шихты является то, что огнеупорные изделия, изготовленные на ее основе, имеют низкие: показатели по плотности, пределу прочности, а также низкую устойчивость к шлакам, особенно с новышенным содержанием окислов железа.

Цель изобретения — повышение механической прочности, плотности и шлакоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что шихта для изготовления огнеупоров, включающая глинозем и хромсодержащий компонент, в качестве хромсодержащего компонента содержит хромовый ангидрид и дополнительно кварцит и сульфитно-спиртовую барду при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Глинрзем 56-74

Хромовый ангидрид 4-12

l ..Кварцит 14-26

Сульфитно-спиртовая барда 6-8

Причем, шихта содержит глинозем фракции 0,001-0,03 мм и кварцит фракции 0,01-3 мм.

Дисперсный хромовый ангидрид в виде (ионного} раствора, равноМерно распределенный по шихте (по сонким частицам глинозема и круп814976,4

Таблица 1

74

Кварцит, фракция

0,01-3 мм

26

Сульфктно-спиртовая барда його кварцита), при ее нагревании восстанавливается до трехвалентного окисла Сг Оэ, спекающегося с тонкодисперсным глиноземом с образованием тугоплавкой системы в виде твердого раствора Сг О в А Е Оэ . Одновременно избыточный глинозем, обладающий наибольшей диффузионной ак тивностью по отношению к крупнозернистому кварциту, взаимодействует с последним с образованием на егб поверхности устойчивого хими-. ческого соединения — муллита. Причем, образование муллита, идущее на ранней стадии в твердой фазе, ускоряется тем, что в этом же температурном интервале происходят процессы 5 кристобалитиэации кварца, улучшающие контакт кремнезема крупного зерна кварца с тонкодисперсным глиноземом, и следовательно, химическое взаимодействие. 20

Оптимальный зерновой состав выбранных компонентов также усиливает процесс образования и формирования устойчивых высокоогнеупорных фаэ.

В процессе обжига изделий иэ пред- 25 лагаемой шихты с повышением температуры выше 1580 С при появлении жидкой фазы, источником которой является наиболее легкоплавкий компонент — кремнезем, увеличивается смачивание контактируемых фаз, обогащение жидкого расплава глиноземом и твердым раствором С r О-> в А Е>0>, улучшается равномерность распределения в общей системе тонких частиц свободной окиси хрома. Идет интенсивная муллитизация во всем объеме образца в присутствии жидкой фазы.

Из расплава преимущественно алюмосиликатного состава выкристаллизовывается муллитовый сросток (в 40 виде сплошной сетки с кристаллами игольчатой формы). При кристаллизации иэ расплава муллитового сростка, образуемого через промежуточную фазу твердого раствора Сгэ О в

А 6>0 >, окислы хрома, внедряясь в решетку муллита, образуют с ним твердый раствор, в значительной меГлинозем, фракция 0,001-0,03 мм 56

Хромовый ангидрид 12 ре совершенствуя и упрочняя ее структуру.

Таким образом, в огнеупорном изделии формируется совокупность устойчивых высокоогнеупорных фаз и химических соединений, а именно плотный муллитовый сросток со стеклом, упрочненный присутствием перекристаллизованного корунда и тугоплавкими фазами в виде твердых растворов Сг, О в муллите и корунде, обеспечивающих системе высокие показатели в свойствах.

Выбранные весовые соотношения исходных компонентов и их гранулометрический состав обусловливают образование системы А ЕдО -3 (А Е, С г )

А В ОЭ 25 О - (А Е, С.г) ОЗ, тугоплавкая плотная и прочная структура которой обеспечивает в изделиях иэ шихты предлагаемого состава высокие качественные показатели по прочности, открытой пористости, устойчивости по отношению к жидким металлам и железистым шлакам.

Шихту готовят следующим образом.

Хромовый ангидрид растворяют в связующем, например в сульфитноспиртовой барде плотностью 1,12 г/см.

Приготовленной смесью (примерно половиной количества) увлажняют крупнозернистый кварцит фракции

0,01-3 мм, добавляют порцию (- 1,3) молотого глинозема фракции 0,0010,03 и тщательно перемешивают. Затем выливают остаток смеси связующего с раствором хромового ангидрида и добав ляют оставшийся глинозем. После тщательного смешения массу прессуют при удельном давлении 400-650 кгс/см

Изделия высушивают при 120-130 С и о обжигают при 1550-1600 С.

В табл.1 приведено содержание компонентов в шихте предлагаемых составов;в табл.2 — сравнительные характеристики свойств изделий известного и предлагаемых составов.

814976 таблица 2

18 2,98-2,04 1550

Известный

600

8,5

>1750

>1740

)1740

8,5

2100

2,68

4,0

5,6

2,72

2050

3,6

2300

5,0

2,72

3,8

Формула изобретения

Составитель Р. Прахова

Редактор И. Николайчук Техред Н.Ковалева Корректор С. Шекмар

Заказ 952/38

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1. Шихта для изготовления огнеупоров, включающая глинозем и хромсодержащий компонент, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения механической прочности, плотности и шлакоустойчивости, в качестве хромсодержащего компонента она содержит хромовый ангидрид и дополнительно кварцит и сульфитно-. спиртовую барду при следующем соот.— ношении компонентов, вес.Ъ:

Глинозем 56-74

Хромовый ангидрид 4- 1 2

Щ Кварцит 14-26

Сульфитно-спиртовая барда 6-8

2. Шихта по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что содержит глинор . зем фракции 0,001-. 0,03 мм и кварцит фракции 0,01-3 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 449977226699, кл. С 04 В. 35/10, 1973.

2. Авторское свидетельство CCCP

Р419496,кл.С 04 В 35/18,1971 (прототип)