Шихта для изготовления огнеупоров

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК г 9) сг 3(5 г) с 04 В 33/2 Т 283/ 3 т во СССР974.СССР980 б) 1. А525643, 2 Авт 948966, рототип идетельс 35/02,етельств 33/22, торское кл. С 04 рское св кл. С 04 30-53 ,10-14,50,5-2,0Остально Еп ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ ТОРСНОМЪ( СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (571 шйхтА ДлЯ иЗГЦтОВлениЯ ОГНЕУПОРОВ, включающая.шамот, алюмохромовые отходы нефтехимической промышленности и огнеупорную глину,с я тем, что, еханической прочойчивости, она жит оксид никеля ошении компоненотличающаяс целью повышения мности и клинкероустдополнительно содерпри следующем соотнтов,мас,Ъ Алюмохромовые от нефтехимической промышленности Огнеупорная глин Оксид никеляШамотИзобретение относится к проэводству огнеупорных материаЛов, преимущественно к шамотным огнеупорам,применяемым для футеровкипечей итепловых агрегатов в промышленностистроительных материалов, металлурги 5ческой и химической промышленности.Известна шихта для изготовленияогнеупоров (1), включающая, вес.Ъ:алю"мохромовые отходы нефтехимическойпромышленности 53-59, ортофосфорнаякислота 38-46, алюминиевая пудра.1-3,Однако огнеупорный материал,изготовленный из шихты приведенногосостава, характеризуется низкой механической прочностью и клинкероустойчивостью вследствие наличияв его структуре неустойчивых к механическим нагрузкам и химическомувзаимодействию с обжигаемым материалом фосфатов алюминия.Наиболее близким техническим.решением к предлагаемому являетсяшихта для изготовления огнеупоровГ 2), включающая, вес.Ь: шамот 40- 2585, алюмохромовые отходы нефтехияческой промышленности 3-20, огнеупорная глина 5-15, хромит 2-10и связующее 5-15Недостатками огнеупоров, изготовленных иэ данной шихты, являютсяневысокие значения механической проч"ности и клинкероустойчивости,Цель изобретения - повышениемеханической прочности и клинкеро- .устойчивости.35Поставленная целЬ достигаетсятем, что шихта для изготовленияогнеупоров, включающая шамот, алюмохромовые отходы нефтехимическойпромьшпенности и огнеупорную глину, 40дополнительно содержит оксид никеляпри следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:Алюмохромовые отходынефтехимической 45проььщленности 30-53Огнеупорная глина 10-14,5Оксйд никеля Ок 5"2 к 0Шамот ОстальноеАлюмохромовые отходы нефтехимической промышленности представляютсобой отработанный катализатор про- .изводства синтетического каучука.Отходы мелкодисперсны (количествофракций менее 0,09 мм порядка 70- 5580), что позволяет использовать ихбез предварительного рассева и помола. химический составотходов,мас.ЪА 1 О 72-76СгО 13-15 ф 810 8-10,примесные оуислы (УеОЭ, МдО, В 1.0)остальное.фбОПо химическому составу и физическому состоянию алюмохромовые отходы нефтехимической промышленности отвечают всем требованиям, предъявляемым к компонентам, используемым при Под": готовке шихты для производства огне-,упоров.Оксид никеля представляет собой тонкодисперсный порошок с размером зерен менее 100 мкмВведение в состав шихты алюмохромовых отходов нефтехимической промышленности и оксида никеля вызывает .изменения Фазового состава и структуры изготовленных из нее иэделий, что положительно сказывается на свойствах последних.В процессе высокотемпературного обжига в системе шамот-огнеупорная глина происходят фазовые превращения, сопровождающиеся образованием муллита (ЗА 1 О 2810 ),кристобалита (кристаллическая модификация свободного кремнезема) и стеклофаэы. Введение в состав шихты алюмохромовых отходов и оксида никеля способствует образованию в огнеупоре новой прочной и стабильной фазы (а именно, соединения типа, -глинозема)ЮО А 1 д Оэ(никелевая шпинель), кото" рая, входя в состав связующей Фазы (стеклофазы) огнеупора, увеличивает ее структурную вяэ.кость и химическую стойкость к воздействию компонентов обжигаемого материала и тем самым повышает клинкероустойчивость огнеупорного. материала в целом.Кроме того, присутствие в составе шихты оксида никеля способствует игольчатой кристаллизации корунда, который армирует структуру изделия., пронизывая стеклафазу и осуществляя дополнительную связь между кристаллическими фазами, слагающими агнеупор. Это обуславливает устойчивость огнеупорных изделий механическим нагрузкам при повышенных температурах и придает системе высокую огнеупорность.Количества алюмохромовых отходов нефтехимической промышленности (30- 53 мас.%) и оксида никеля (0,5- 2,0 мас.Ъ), рекомендуемые для ввода в предлагаемую шихту, являются оптимальными и обеспечивают получение изделийхарактеризующихся высокими термомеханическими показателями свойств и клинкероустойчивостью, 1Введение алюмохромовых отходов и оксида никеля в шихту в количествах меньших рекомендуемых нижних гранич" ных значений, приводит к снижению содержания новой Фазы И 1 ОА 10 в составе связующей Фазы огнеупора.Стеклофаза становится менее туго- плавкой и вязкой, снижается ее стой/ кость к воздействию основных компонентов обжигаемого материала, понижаются прочностные свойства и клинкероустойчивость огнеупорного материала в целом. Введение же алюмо1071604 хромовых отходов и оксида никеля в количествах, превышающих рекомендуемые верхние граничные значения, нецелесообразно, таккак практически не вызывает заметного улучшения свойств огнеупорного материала.Составы образцов предлагаемой шихты.с граничными и средними соотношениями исходных компонентов приведены в табл. 1.Шихты приведенных в табл. 1 составов готовят следуицим образом.дозированные по весу компонентышамот, увлажненный.до 10 влажности и огнеупорную глину загружают в смеситель и перемешивают в течение 3 мин, Затем смеситель догружают также доэированными по весу и предварительно перемешанными в течение 5 мин алюмохромовыми отходами и оксидом никеля .и полученную смесь ингредиентов перемешивают еще в течение 5 мин. Из полученной шихты формуют образцы при удельном давлении 400 кгс/см(пресс Р). Обжиг образцов проводят в силитовой печи .при температуре 143010 фС и выдержке 2 ч.Термомеханические свойства образцов определяют ло общепринятым методикам испытаний огнеупоров.Клинкероустойчивость огнеупорного материала определяют по следующей методике. Т а б л и.ц а 1юе Ш ВШФФСодержание компонентов, мас.Ъ в шихте Компоненты Шамот 42 35 49 30. 37 44 53 12,5 10 20 Огнеупорная глина 14,5 г 0,5 13 13 Оксид .никеля Хромит Сульфидно-спиртоваябражка 05.Алюмохромовые отходынефтехимической промышленности ъВ специальной форме иэ шихтыпредлагаемого состава формуют изделия в виде полого цилиндра (тигля)с внешним диаметром 60 мм, внутренним диаметром 30 мм и глубинойотверстия 30 мм. Отверстие заполняют20 г. портландцементного клинкера,тигель с реагентом помещают в электропвчь и ведут нагрев до 1450 С,время испытания 3 ч. По окончании 10 испытания тигель разрезают диаметрально вдоль образующей и по площади разъеданйя материала тигля,отнесенной к его первоначальнойплощади и выраженной в процентах, 15 оценивают клиикероустойчивость огнеупорного материала. Свойства огнеупорных материалов изшихты предлагаемого и известного составов приведены в табл. 2.Все испытанные составы масс.изпредлагаемой шихты показывают высокие механические свойства и клинкероустойчивость огнеупорного материалаиэ известной шихты,Высокие свойства изделий из шихтыпредлагаемого состава обуславливаютвысокую. технико-экономическую эффективность их применения в качестве футеО ровочного материала в печах и тепло-.вых агрегатах промышленности строительных материалов, металлургическойи химической отраслях промышленности,2 3 51071604 Таблица 2 Составы шихты Свойства 5Подписное Тираж 606 Заказ 36/19 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Нроектная, 4 Температура начала деформации под нагрузкой 0,2 Мпа, фс 62 65 70 22 16 11 1810 1820 1830