Способ получения плавленых огнеупоров

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистическикРеспублик и 893966(22) Заявлено 26,05.80 (21) 2930534/29 - 33с присоединением заявки ЭЬ(5 )М. Кл. С 04 В 35/60 3 Ъоудоротаеииый комитет СССР ао делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Б, А. Брянцев, М, Е. Кононов, Г, П, Бурдои А. Н, Соколов Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского филиала АН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАВЛЕНЫХ ОГНЕУПОРОВ Изобретение относится к производству огне- упоров и может быть использовано при изго. товлении огнеупоров, например, стаканов - дозаторов стали, вкладышей шиберных затворов и огнеупоров для высокотемпературных агрегатов,Известны способы изготовления огнеупорного материала на основе двуокиси циркония и стабилизирующей добавки путем смешения компонентов с последующим плавлением при2400 - 2800 С ИИзвестен также способ получения плавленых огнеупоров плавкой бадделеитового концентрата и стабилизирующей добавки, в качестве которой используют двуокись циркония, путем подачи шнхты в зону действия электродугового35 разряда при одновременном вертикальном пере.мещении электродов по мере наплавления ,блока (2.Недостатком известных способов является невысокая механическая прочность и плотность20 получаемых материалов и большие энергозат. раты на дробление крупнотонажных наплавлен. ных блоков. Цель изобретения - повышение механической прочности и плотности плавленого материала и обеспечение самодробления наплавленного блока.Поставленная цель достигается тем, что го. товят шихту из бадцелеитового концентрата, содержащего двуокись циркония 80 - 99 мас,%, н шихту из бадделеитового концентрата в смеси со стабилизирующей добавкой, например известняком, в количестве 8 - 13 мас,% по окиси кальция, Шихту подают в зону действия электродугового разряда поочередно в виде порций, содержащих и не содержащих стабилизирующую добавку при весовом соотношении порций (1:1) (1:5). По мере образования блока элект роды перемещают в вертикальном направлении.Блок плавленого материала. полученный и результате такого способа рлектроплавки по высоте имеет равный химический и фазовый состав и различную величину термического расширения, в результате чего при охлаждении происходит саморасслаивание блока на отдельные куски, которые можно подвергать механизированной переработке, например, в щековых893966 4честве стабилизирующей добавки используют из.вестняк Угловского месторождения с содержанием окиси кальция около 54 мас,%.Химический состав исходных материаловпредставлен в табл. 1,дробилках. Эффект самодробления блока наблюдается при разнице содержания стабилиэиру. ющей добавки в шихтах от 1 мас,% и выше.П р и м е р, Исходным материалом для плавки служит бадделеитовый концентрат. В ка. Таблица 1 Содержание компонентов, мас,%т Еег Оэ Зог А 1 г Оэ Сао М 90 2 гог Материал Бадделеитовыйконцентрат 94,0 - 98,0 0,2 - 0,3 0,4 - 0,8 0,2 - 0,3 0,6 - 3,0 0,2 - 0,3 0,1-0,15 0,1 - 0,3 0.2 - 0,5 01 2 4 05 535 08 01 Известняк 42,7 Таблица 2 Плавленый материал Компонентыи свойства Сплав Известный с добавкойи, вестняка без добавкиизвестняка 9405 95,85 60 - 87,5 2 го гЕегоз8 огА 1 гОЭ 0,20 0,25 0,85 0,75 0,35 0,30 5 - 21 4,60 2,75 Менее 2,5 СаО 0,25 0,20 мцо 0,15 0,08 Менее 2,5 1 - 3,5.Вгс,0,04 0,05 РгоПри серии опытных плавок и непрерывном послойном наплавлении блоков используют две шихты - исходный баддел 4 итовый концен. трат и бадделеитовый концентрат в смеси с из вестняком с содержанием окиси кальция 8 - 13 мас.%, которые после пуска (розжига) электродуговой печи мощностью 300 кВА загружались в весовом соотношении от 1:1 до 1:5, Толщина слоев составляет соответственно 300:и 300, 100 и 500 мм, При большем соот. ношении, чем 1:5, эффект самодробления не наблюдается. Во всех плавках с оптимальным соотношением шихт наблюдался эффект само дробления блоков и практически полная стаби. лизация бадделеита при высокой плотности П и механической прочности полученного материала.Аналогичные результаты получают при электроплавке шихт при соотношении 3:4 и близкихтолщинах слоев (300 и 400 мм): наблюдаютэффект самодробления, полная стабилизациябадделеита в виде кубического твердого раст.вора, высокая плотность и прочность продуктаплавки. ЗО В табл. 2 приведены химический состав итехнологические свойства полученного плавленого материала.893966 Продолжениетабл, 2 Компонентыи свойства Плавленый материал СплавИзвестный без добавкиизвестняка с добавкой .известняка 1 - 15 СгОэ Кажущаяся плотность, г/см э 5,70 4,40-4,70 5,50 Открытая пористость, % 2,90 1,37 Предел прочности при сжатии, МПа 100-250Более 2000 510 516 Огнеупорность, С Более 2000 Более 2000 Составитель Л, БулгаковаТехред А. Бабинец Корректор С. Щомак Редактор С, Крупенина Заказ 11389/41 Тираж 663ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Анализ результатов табл, 2 свидетельс;вует о уэ том, что предлагаемый способ получения плав.леного огнеупорного материала на основе бадде. леитового концентрата с эффектом самодробле.ния выплавленного блока и существенным повышением механической прочности и плотности мо. Э жет быть использован для изготовления высококачественных огнеупоров, превышающих харак.теристики известных плавленых материалов по основным техническим свойствам.Кроме того, применение бадделеитовогоз концентрата расширяет сырьевую базу огнеупор.ного производства, позволяет заменить дорого.стоящую техническую двуокись циркония и снизить расходы на трудоемкой операции дробления блока плавленого материала,4 О Формула изобретения 1, Способ получения плавленых огнеупоров плавкой бадделеитового концентрата и стабюпе" 45 зивующей добавки путем подачи шихты в зонудействия электродугового разряда при одновременном вертикальном перемещении электро.дов по мере наплавления блока, о т л и ч а ющ и й с я тем. что, с целью повышения меха.нической прочности и плотности материала иобеспечения самодробления полученного блокапри охлаждении, готовят шихты на основе бадделеитового концентрата со стабилизирующейдобавкой СаО и без нее и подают их в зонудействия электродугового разряда поочередно,при весовом соотношении порций шихт (1:1)(1:5).2, Способ по п, 1, о т л ич а ю щ и йс я тем, что в качестве стабилизирующейдобавки вводят известняк в количестве 8 -13 мас.% в пересчете на окись кальция.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 320466,кл, С 04 В 35/48, 1969,2. Патент США Р 3519448, кл. 106 - 57,опублик, 1970 (прототип) .