Способ получения электроплавленыхогнеупоров

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Севетскии Социалнстическнх Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2205.79 (21) 2769181/29-33 ) М Кл с присоединением заявки Йо(23) Приоритет С 04 В 35/60 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300581В.А.Соколов, П.1.Рыбалкин, О.Н.Попов и С Д.Иванов.-Государственный научно-исследовательский институт стекла и Щербинский завод электроплавленых ьогнеупоров(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЛЕКТРОПЛАВЛЕННЫХ ОГНЕУПОРОВИзобретение относится к огнеупорной промышленности и мокет быть использовано для изготовления электро- плавленных. огнеупорных материалов на основе окислов ЕОз, А 0 , Сг 0 510 и др, для футеровки стекловаренных и металлургических печей.Известен способ получения электро- плавленных огнеупоров на основе минеральных окислов в электродуговой печи путем загрузки шихты, ее плавления открытой дугой, выдержки расплава в печи перед сливом при температурах, на 100-200 С превышающих температуру кристаллизации, и заливки расплава в линейные форьы Щ.Недостатки этого способа - значительная продолжительность процесса плавления и невысокое качество полу.чаемых иэделий.Цель изобретения - ускорение процесса плавления и улучшение качества огнеупорных изделий.Указанная цель достигается тем, что в способе получения электроплавленных огнеупоров на основе минеральных окислов в электродуговой печи путем загрузки шихты, ее плавления открытой дугой, выдержки расплава в печи перед сливом и заливки егов литейные формы, поверхность расплаваомывают газовоэдушной смесью со скоростью 1-20 м/с.В качестве гаэовоздушной смеси используют смеси газов кислорода, азотас воздухом, инертных газов, а такжесухой компрессорйый воздух. Овааваемые поверхности расплава осуществляютпутем продувки газовоздушной смесис помощью форсунок, а также путем просасывания.над поверхностью расплавагаэовоэдушной смеси. Омывание поверхности расплава газовоздушной смесью 15 способствует протеканию реакций окислениямежду углеродосодержащими примесями карбиды, оксикарбиды А 1, Е, 1и др.), углеродом и СО, раствореннымив поверхностном слое расплава, а также 20 способствует полному окислению СО,находящемуся в газовой атмосферепод расплавом, до СО как за счетвведения кислорода с гаэовоэдушнойсмесью, так и полному протеканию 25 указанн , реакций за счет постоянного отвода продуктов реакций. Скоростьомывания может быть постоянной науровне средней величины или переменной от минимальной до максимальной З 0 в пределах указанного интервала напротяжении процесса плавки. При скорости газовоздушной смеси менее 1 м/с отвод газообразных продуктов реакции замедляется, что отрицательно отражается на качестве расплава огне- упора, Увеличение скорости гаэовоздушной смеси свыше 20 м/с не способствует дальнейшему улучшению качества расплава и ведет к перерасходу газа,Укаэанный режим плавления характеризуется минимальной степенью загрязнения расплавом углеродосодержащими примесями, а также способствует удалению примесей серы и фосфора путем их окисления до газообразных продуктов. Минимальная науглероженность расплава позволяет производить его заливку при высоких температурах, соответствующих его оптимальным литейным характеристикам, без образования трещин в изделиях. После расплавления загруженной порции шихты плавление прекращают и для улучшения литейных свойств расплава его перед сливом выдерживают в печи до достижения его температуры, на 40150 С превышающей темпеоатуру кристаллизации расплава огнеупора,после чего печь наклоняют и производят заливку расплава в литейные формы.П р и м е р 1. Получение огнеупорного материала бакор 33, содержащего, : 20- 33; 50 - 14;Ма 0 - 1,4 и А 0 - 51,6.Шихту огнеуйора бахор 33 в количестве 3,5 т перед началом плавкив течение 10 мин загружают в электродуговую печь ОКБ 2130 с диаметромграфитовых электродов 0,35 м приотношении загружаемой в печь массышихты к суммарной площади поперечного сечения электродов, равном 12.Компонентами шихты являются порошкообразные материалы: цирконовый концентрат, глинозем, двуокись циркония, углекислый натрий, а такжекусковые оборотные материалы (литникии бракованные по геометрическим размерам изделия бакора 33). Количество кусковых оборотных материаловв шихте составляет 20.После загрузки шихты и подачиэлектрического напряжения на электроды, плавку проводят на дуговом режиме (длина дуги между электродоми расплавом 10-25 мм, напряжение надуге 30-50 В).После расплавленияшихты под электродами до появления расплава его поверхность принудительно смывают газовоздушнойсмесью (состав смеси, : СО - 5;О; М - 80) со скоростью10 м/с.Дальнейшее плавление осуществляютв дуговом режиме при длине дуги 3550 мм и напряжении на дуге 60-95 В.После расплавления загруженной порции ,шихты плавку прекращали и расплаввыдерживают в печи до достижения им температуры 1820 С. Затем осуществляют заливку расплава в песчаные литейные формы, установленные в термоящиках диатомитовой засыпкой. Общаяпродолжительность плавки, включаязагрузку шихты и заливку расплавомпитейных форм составляет 2 ч 40 мин.Разбраковка изделий показывает,что все залитые брусья без трещин исколов углов, в изломе белого и желтовато-белого цвета и имеют однороднуюмелкокристаллическую структуру. Температура начала выделения стеклофазыиз бакора 33, полученного предложенным способом составляет 14301460 С.15 П р и м е р 2. Получение корундового огнеупора, содержащего, :А 1 О - 94,0; МаО - 2,5, 2022,0; 510 - 1,0 и ВО - 0,5.Шихту корундового огнеупора в20 количестве 600 кг перед началом плавки в течение 5 мин загружают в элект-родуговую печь типа ДС,5 с диамет-ром графитовых электродов 0,15 и приотношении загружаемой в печь массы5 шихты к суммарной площади поперечного сечения электродов, равном 10. Компонентами шихты являются порошкообразные материалы - глинозем, углекислыйнатрий, цирконовый концентрат, двуокись циркония и окись бора. Послезагрузки шихты и подачи электрического напряжения на электроды плавкупроводят на дуговом режиме (длинадуги между электродом и расплавом10-20 мм, напряжение на дуге 30-40 В),После расплавления шихты под электродами до появления расплава, егоповерхность принудительно смываютгазовоздушной смесью (состав смеси,:СО; М; О - 75) со ско 40 ростью 15 м/с,Дальнейшее плавление осуществляютв дуговом режиме при длине дуги 3540 мм и напряжения на дуге 45-60 ВПосле расплавления загруженной порцйи45 шихты плавку прекращают и расплаввыдерживают в печи до достижения имтемпературы 2000 С, Затем осуществляют заливку расплава в графитовыеформы, установленные в термоящиках50 диатомитовой засыпкой, Общая продолжительность плавки, включая загрузку шихты и заливку расплавомлитейных форм составляет 45 мин.Разбраковка изделий показывает, что90 заливных брусьев без трещин исколов углов. Температура началавыделения стеклофазы из корундовогоогнеупора, полученного предлагаемымспособом составляет 1450-1480 фС.П р и м е р 3, Получение хромалю 60 моцирконового огнеупорного материала,содержащего, : Сг О - 30; 2 0,20 5 Од - 10 А 09 " 38 В О,0,5; 2 пО -0,5 и МаэШихту хромалюмоцирконового огнеб 5 упора в количестве 400 кг перед833869 Формула изобретения Составитель Л. Булгакова Редактор Е. Спиридонова Техред А. Вабинец Корректор М Коста ЮЮ ж ф аэЗаказ 3927/35 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 началом плавки в течение 5 мин загружают в электродуговую печь ДС,5 с диаметром графитовых электродов 0,15 м при отношении загружаемой в печь массы шихты к суммарной .площади поперечного сечения электродов, рав ном 7. Компонентами шихты являютсяпорошкообразные материалы - окись хрома, глинозем, цирконовый концентрат, углекислый натрий, окись бора и, окись цинка. После загрузки шихты и подачи электрического напряжения на электроды плавку проводят на дуговом режиме (длина дуги между электродом, и расплавом 10-20 мм, напряжение на дуге 30-40 В). После расплавления шихты под электродами до появления расплава его поверхность принудительно смывают газовоздушной смесью (состав смеси, Ъ: СОд - 5; О - 45; й 50) со скоростью 3 м/с. Дальнейшее плавленое осуществляют в дуговом режиме при длине дуги 35-40 м и напряжении на дуге 40-50 В. Песле расплавления загруженной порции шихты плавку прекращают и расплав выдерживают в печи до достижения им температуры 2050 ОС, Затем осуществляют заливку расплава в графитовые формы, установленные в термоящиках с диатомитовой засыпкой. Общая продолжительность плавки, включающая загруэку шихты и заливку раоплавом литейных форм составляет 1 ч 20 мйн, Разбраковка изделий показывает, что всезалитые брусья без трещин и сколовуглов.Реализация в промышленности пред лагаемого способа получения электроплавленных огнеупорных материаловпозволяет получить значительный экономический эффект за счет ускоренияпроцесса плавления и улучшения ка- О честна огнеупорных материалЬв,Способ получения электроплавленных15 огнеупоров на основе минеральныхокислов в электродуговой печи путемзагрузки шихты, ее плавления открытой дугой, выдержки расплава в печиперед сливом и заливки расплава в2 О литейные Формы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ускоренияпроцесса плавления и улучшения качества иэделий, поверхность расплава омывают газовоздушной смесью соскоростью 1-20 м/с.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Литваковский А.А. Плавленныелитые огнеупоры. Госстройиздат,1959, с. 267 и 258,