Способ получения форстеритовых и форстеритохромитовых огнеупоров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 09) С 04 В 35/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТ ВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(72) У.Б. Ашимов, Ю.А, Болотов, В,Н. Горожанин и Д.С. Сатвалдиев (53) 666.76.022.846(088,8) (56) Литваковский А,А. Плавленые литые огнеупоры. М.: Госстройиздат,1959Авторское свидетельство СССР Р 447391, кл. С 04 В 35/60, 1971. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРСТЕРИТОВЫХ И ФОРСТЕРИТОХРОМИТОВЫХ ОГНЕУПОРОВ (57) Изобретение относится к производству электроплавленных форстеритовых и форстеритохромитовых огнеупоров и может быть использовано, в металлургии и огнеупорной промышленности, Целью изобретения является уменьшение пористости и повышение термостойкости изделий. В предлагаемом способе изготовления форстеритовых огнеупорных иэделий, включающемппавление шихты, заливку расплава вформу с прибылью и охлаждение, разливку расплава ведут в предварительно нагретую до 2173-2073 Е форму,выдерживают отливку при этой температуре 0,1-0,5 ч, затем снижают температуру со,скоростью 200-250 град/чдо 1973-1925 Кр выдерживают 2-3 ч,после чего снижают температуру соскоростью 50-60 град/ч до температуры окружающей среды. Полученные попредлагаемому способу плавленолитыефорстеритовые и форстеритохромитовыеЯогнеупоры обладают высокими физико-техиическими характеристиками (открытая Япористость 4-4 р 1 Хр предел прочностипри сжатии 210 МПа) что позволяет р Сызаменить дорогостоящие плотные перик-,лазохромитовые огнеупоры в ряде металлургических агрегатов, табл. 1.55 Изобретение относится к производству электроплавленных форстеритовыхи форстеритохромитоных огнеупоров иможет быть использовано в металлургии и огнеупорной промышленности.Цель изобретения - уменьшение пористости и повышение термостойкостиогнеупорных иэделий.При нагреве Формы ниже 2073 К резко повьппается вязкость расплава приохлаждении, что препятствует выделению газов, растворенных в расплаве.Нагрев формы выше 2173 К экономически нецелесообразен, а также технически трудно осуществим.Выдержка расплава при 2173-2073 Кв течение 0,1-0,5 ч обеспечивает достаточное удаление растворенных га-,зов. В этом интервале температуррасплав выдерживают, подогревая форму внешним источником тепла (лучистый, индукционный нагрен) для удаления газон, растворенных в расплаве,Выдержка менее 0,1 ч не обеспечивает достаточного удаления газов. Выдержка более 0,5 ч приводит. к интенсивному испарению с поверхности расплава МцО, Сг Оз, уменьшение содержания которых снижает физико-технические свойства огнеупора. Кроме того, увеличение выдержки более 0,5 чне приводит к дальнейшему улучшениюструктуры,Скорость охлаждения до 1973-1925 Кменее 200 град/ч ухудшает термостойкость огнеупоров в результате обра -зования крупных кристаллов, а прискорости охлаждения расплава более250 град/ч. требуется принудительныйотвод тепла от отливки.При выдержке менее 2 ч обнаруженоприсутствие стеклофазы, что резкоснижает термостойкость изделий. Выдержка более 3 ч экономически нецелесообразна, поскольку не приводитк улучшению физико-техническихсвойств отливки. В интервале 19731925 К происходят предкристаллизационное упорядочение расплава и интенсивная кристаллизация форстерита ихромистой шпинели - основных слагающих фаз материала. Выдержка расплава при этой температуре способствуетобразованию цельнокристаллической:труктуры материала, улучшению егоФизико-технических показателей. Последующая скорость охлаждения более 60 град/ч приводит к образова 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 нию трещин, из-за которых происходит60-70 Ж брака изделий, а меньшая скорость охлаждения удлиняет техноло -гический цикл.Были проведены опытные плавки втрехфазной электродугоной печи шихтыогнеупоров форстеритохромитового состава на основе шлаков феррохромногопроизводства и отходов производстваасбеста.Расплав, нагретый до 2400 К, разливали в графитовые формы. Полученыогнеупорные блоки размерами 150 хх 150 х 230 мм следующего фазовогосостава, вес.Е:форстерит 36-60Периклаз 1 1 гХромшпинелцд 25-50В качестве нагревателя для упранления процессом охлаждения использовали источник индукционного нагревамощностью 24 кВт с плавной регулировкой тока.Свойства огнеупорон, полученныхпо предлагаемому (режимы 1-4) и из-,вестному способам, приведены в таблице.Изделия, полученные по известному способу, с отжигом в термоящиках,уступают по своим характеристикам изделиям, полученным предлагаемым способом, имеют высокую (до 127) пористость, трещины.Таким образом, на начальной стадии осуществления способа для формирования беспористой структуры изделий расплав выдерживают в форме стемпературой 2173-2073 К. В этот период происходит медленное охлаждениерасплава от температуры разливки дотемпературы формы, в расплаве формируются и удаляются пузырьки растворенных газовВ период охлаждения расплава от2173-2073 К и выдержки при 19731925 К происходит кристаллизация хромшпинелида и форстерита. На этом этапе формируется мелкокристаллическаяструктура материала, определяющаяего повышенную термостойкость,Этап охлаждения со скоростями неУ превьппающими 60 град/ч, до температуры окружающей среды позволяет получить отливки без трещин, так как при этих скоростях развивающийся градиент температур не приводит к возникновению внутренних напряжений вьппе критических.Режимы охлаждения и свойства огнеупоров, полученных по предлагаемому и известному способам Откры 1тая СкоТермостойТемпеТемпеСкоВремявыВремя2-й Режим арак- ерис- тика ростьохлажратура2-й ратураформы,К ростьохлаждения,град/ч кость(1573 К;вода) пористостьЕ держки, ч ыдержи, ч дения, град/ч выдержки, К Пред- лагаемый2173 0,1 250 4,1 2-3 1973 2 1925 3 Трещиныи стеклофазаотсутствуют 4,0 2-3 2 2073 0,5 200 3 2073 0,5 200 50 4,0 2-3 1925 2,5 55 4,1 4 2143 0,1 250 2-3 1973 2 30 Из- вестный 2143 0 05 300 1870 6 2-3 Ж стек 8- 2 лофазы,0-1 60 трещин нет Составитель Л. Булгакова Редактор А. Огар Техред И.Попович Корректор О. ЛуговаяЗаказ 5187/20 Тираж 640 Подписное ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская. наб д. 4/53 260362 4Полученные по предлагаемому спосо- тем плавления шихты, разливки в форбу плавленолитые форстеритовые и фор- му и ступенчатого охлаждения с изостеритохромитовые огнеупоры обладают термическими выдержками, о т л и высокими физико-техническими характе- ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ристиками (открытая пористость 4- . уменьшения пористости и повышения 4,17, предел прочности при сжатии термостоикости изделий, разливку про МПа), что позволяет заменить до- водят в нагретую до 2173-2073 К форрогостоящие ппотные периклаэохроми- му, выдерживают отливку в течение товые огнеупоры в ряде металлургичес,1-0,5 ч при этой температуре, эаких агрегатов. 10 тем снижают температуру со скоростью200-250 град/ч до 1973-1925 К, выФормула и э о б р е т е н и ядерживают 2-3 ч, после чего снижаютСпособ получения форстеритовых и температуру со скоростью 50-60 град/ форстеритохромитовых огнеупоров пу- /ч до температуры окружающей среды,