Способ получения спеченого доломита

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 359 С 04 В 35/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 492504, кл. С 04 В 35/02, 1973.2. Патент ПНР Р 62527,кл. С 04 В 35/06, 1971 (прототип).(54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЕННОГО,ЦОЛОМИТА, включающий двустадийный обжиг и гидратацию после первойстадии обжига, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения гидрато- и шлакоустойчивости спеченного доломита, гидратацию прокаленного доломита осуществляют в водных растворах соединений хрома.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве соединений хрома .используют хромовый ангидрид и/или водорастворимые соединения хрома.3. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что гидратацию осуществляют в водных растворах, содержащих не менее 5% соединений хрома в пересчете на СгО, причем количество водных растворов составляет 20-60 от массы прокаленного до-Я ломита.Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может бытьиспользовано при производстве доломитовых изделий, применяемых для футеровки металлургических и обжиговых печей,Известен способ получения огнеупорного клинкера, состоящего изсмеси доломита и магнезита, включающий раздельный обжиг доломита и магнезита, их помол, смешение, гидратацию, брикетирование полученной шихтыи повторный обжиг )1 .Недостатками этого способа являются пониженные показатели гидратоустойчивости спеченного продуктаи необходимость проведения тонкогоизмельчения исходных компонентов,а также их раздельный обжиг, чтоусложняет технологию получения клинкера.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ спекания доломита и извести,включающий двухстугенчатый о 9 жиг игидратацию материала в воде послепервой стадии обжига 2)Известный способ позволяет снизить температуру обжига сырья, нов тс же время не дает возможностиощутимо повысить гидратоустойчивостьи шлакоустойчивость спеченного доломита в связи с наличием активнойизвести, Это ограничивает сроки хра;нения материала во влажной среде иснижает срок службы доломитовыхогнеупоров в тепловых агрегатах.Целью изобретения является повышение гидрато- и шлакоустойчивости спеченного доломита,Поставленная цель достигаетсятем, что по способу получения спеченного доломита, включающему двухстадийный обжиг и гидратацию после первой стадии обжига, гидратациюпрокаленного доломита осуществляютв водных растворах соединений хрома.В качестве соединений хрома используют хромовый ангидрид и/иливодорастворимые соединения хрома.Гидратацию осуществляют в водных растворах, содержащих не менее5 соединений хрома в пересчете наСг 2 О , причем количество водных растворов составляет 20-60 от массыпрокаленного доломита.Гидратация предварительно прокаленного доломита в хромсодержащих водных растворах приводит к образованию при комнатной температуре гидратов кальция и магния, а также водных хроматов кальция СаСгО, 2 НО, СаСг 04 НО, СаСгО 40,5 НО и др которые при вторичном обжиге образуют на поверхности частиц и пор тугоплавкие соединения типа СаОСг 03 и 9 СаО ЬСгО Сг 03. Новообразованные хромиты кальция находятся в виде тонких пленок на поверхности кристаллов извести и стенках пор, что значительно уменьшает скорость гидратации спеченного материала. Кроме того, в процессе высокотемпературного обжига при 122 8 цСпроисходит плавление оксихромитакальция, Формируется известковохро 10 матный расплав, способствующий интенсификации спекания материала иобразованию высокоогнеупорного хроомита кальция СаО,Сг 03 (т, пл,2130 С),Образование высокоогнеупорного хро 15 мита кальция, совершенно инертногок гидратации, обеспечивает существенное повышение гидратоустойчивости и шлакоустойчивости спеченногодоломита,20 Таким образом, введение Сг О ввиде раствора способствует формированию химически инертной Фазы -СаОфСг 2 О, образующей равномернораспределенные защитные пленки наповерхности пор и кристаллов извести.Гидратацию осуществляют в водныхрастворах, содержащих не менее 5соединений хрома в пересчете наСг 03, При использовании более разбавленных растворов (менее 5 вес.Сг О) не обеспечивается синтездостаточного количества СаОСгО,что снижает показатели гидрато- ишлакоустойчивости спеченного доломита. Верхний предел содержанияСг 20 3 в растворе определяется растворимостью применяемых соединенийхрома в воде в нормальных условиях.Как показали исследования, прииспользовании раствора в количествеменее 20 мас.Ъ не достигается повышения гидратоустойчивости спеченного материала в связи с недостаточнымколичеством новообразованного хро 45 мита кальция, При введении растворав количестве более 60 мас.Ъ уменьшается шлакоустойчивость конечного продукта вследствие разрыхления его структуры,50 Предлагаемый способ осуществляютследующим образом,Природное карбонатное магнезиальное, магнезиально-известковое и известковое сырье 1 доломит, известняк,доломитизированный магнезит и т.п.)обжигают при 1000-1200 С. После охлаждения материал подвергают гидратации. в предварительно приготовленном водном растворе укаэанных кон 60 . центраций одного или нескольких соединений хрома. Гидратацию осуществляют в течение 5-6 ч при 15-90 С.Полностью гидратированный материал,претерпевший самопроизвольный рас 65 пад при гашении раствором на полидис1074843 Способ получения спеченного доломита Клакоу стой чи востьпри 1600 фС в течение2 ч, при площади,г Концентрация СгО в растворе, вес, ф Гидратоустойчивостьпо привесу послеиспытания в воде,, при 25 С в течение, ч 15,6 Двухступенчатыйобжиг, гидратацияпосле первичногообжига в растворахсоеди не ний А 7,2 Б 6,8 2,3 В 5,1 персные частицы, прессуют при удельном давлении 20-60 МПа и обжигаютпри 1600-1900 С в течение 0,5-1,1 ч,П р и м е р , Природный доломит,содержащий СаО + М 80 лф 98 вес, (впрокаленном состоянии), с размеромкусков 40-5 мм обжигают в течение2 ч йри 1100 С. Прокаленныйматериалогидратируют ра ст вором С г О , содержащим 2, 3-18, 2 Сг О, в количестве20-60 от веса доломита в течение 105 ч при 25-60 С. Из гидратированноймассы, имеющей остаточную влажность7,1 при удельном давлении 45 МПапрессуют брикеты и подвергают их .повторному обжигу при 1600 дС в течение 60 мин.Спеченный материал - доломитовыйклинкер - имеет высокоплотную структуру (плотность 96-98 от теоретической), высокие показатели гидра 1 о Ои шлакоустойчивости,Свойства полученного спеченногодоломита приведены в таблице.Гидратоустойчивость определяютна образцах диаметром 36 мм и высотой 50 мм, которые погружают в дистиллированную воду. Через каждыесутки образцы взвешивают на весахвторого класса точности с одновременной заменой воды на чистую. Оценку гидратации проводят по привесуобразцов до и после испытания.Шлакоустойчивость образцов определяют тигельным методом с использованием конвертерного шлака следующего химического состава, вес.: Из вест ный ( двухступенчатый обжиг при 900-1200 С и приО100-1600 О С, гидратация материала после первичного обжи га в воде ) СаО 41,7; БОу 14,5; МпО 9,8; РеО 14,4, Ред О 7, 5, А Оу 3,5 , М 80 7,5 при 1700 ОС и выдержке 2 ч, Оценку шлакоустойчивости осуществляют путем измерения площадей разъедания и пропитки в сечении тиглей.Изучение микроструктуры показывает, что характерной особенностью фазового состава доломита, спеченного предлагаемым способом, является наличие помимо СаО и М 80 третьего выссХоогнеупорного минерала СаО СгОу, образующего пленки вок,руг СаО, что обеспечивает коренное улучшение физико-химических свойств клинкера. По свойствам такой спеченный доломит существенно превосходит действующие нормативы серийно выпускаемых материалов аналогичного состава.Предлагаемый способ позволяет в 10-15 раз увеличить продолжительность пребывания спеченного доломита во влажной среде, дает возможность повысить стойкость материала при эксплуатации в условиях воздействия иэвестково-желеэисто-силикатных расплавов (например,.в кислородных конвертерах, вращающихся печах цементной промышленности и др.), обеспечивает с минимальными затратами интенсивное спекание чистых природных и разновидностей обогащенных доломитов при относительно невысоких температурах обжига, исключает операции дробления и измельчения материала перед прессованием брикетов,Разъе- Пропит- СУм-дания ки марн ая 23,1 29,3 .7,9 33,4 41,3 11 3 26 9 4,1 13 7 17 8 12,7 21 1 3 9 12,1 16 0 Яу 4 13,7 3,18,6 11,71074843 Продолжение таблицывюавввавВФе 4 МвеМв КонцентрацияСго а растворе, вес. Фф способ врученияспеченного доломита 2,9 7,8 10,7 Зу 2 7,6 12,1 5,1 Б 5,8 8,1 1 ю 1 1/6 2 ю 4 2 фЗ 0,71422516,211,3 А 0,8 1,3 2,0 3,9 8,4 12,3 10 ю 7 В Ог 9 1 к 2 1 ю 8 1 г 8 4,6 6,4 В 0811165,312,4177 А 0 9 1 0 1,70,7 Б 0,8 1,0 1,6 0,9 Б 0,7 0 9 1 7 0,8 2,8 2,1 18,2 3,2 2,3 3,5 2,4 22,4 ф Количество раствора, взятого для гидратации прокаленного доломита (мас. Ъ от количества последнего): А - 20, Б - 30, В - 60. Составитель Л. БулгаковаРедактор Н. Егорова Техред Т,Маточка Корректор М. Шарошню Заказ 446/21 Тираж 606 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ):",-35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 ФФю Гидратоустойчивость по привесу после испытания в воде, %, при 25 С в тедчение, . чЕттйе Фе веЕ24 72 144 1 ялакоустойчиаость при 160 Офс в течение 2 ч, лри площади,см 2В тВ е Е ФРаэъе- Пролит- Сум дания ки марыая