Способ изготовления огнеупорных изделий

,ЯО 124899 А 1 50 4 С 04 В 35/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ свидетельство СССР С 04 В 35/02, 197 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 07,08.86. Бюл. У 29 (71) Восточный научно-исследователь ский и проектный институт огнеупорной промьппленности(56) Кузьмин Л.И. и др. Повьппение стойкости футеровки конвертеров. Цветная металлургия, 1976, У 16, се 32 33АвторскоеВ 663682, кл 7(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЪХ ИЗДЕЛИЙ путем смешения зернистого материала основного состава с дисперсной составляющей, полученной термообработкой хромовокислой соли магния, прессования и обжига изделий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения высокотемпературной прочности изделий и устойчивости к высокожелезистым шлакам, а также снижения энергозатрат на изготовление изделий, перед термообработкой хромовокислую соль магния растворяют в воде, в полученный раствор вводят оксид магния или материал, образующий оксид магния при термообработке, в количестве, обеспечивающем массовую долю Сг,О в дисперсной составляющей от 15 до4 357, а термообработку проводят при температуре 900-1200 С со скоростью подъема температуры Ъ 25 град/мин, 12489 9 бИзобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при изготовлении огнеупорных изделий для футеровки наиболееответственных участков высокотемпературных плавильных агрегатов черной:и цветной металлургии.Цель изобретения - повышение высокотемпературной прочности и шлакоустойчивости к высокожелезистым шпа Окам, а также снижение энергозатра.тна их изготовление,Предлагаемый способ позволяет повысить качество изделий за счет получения гомогенной дисперсной периклаэохромшпиндельной составляющей,характеризующейся высокой способностьюк уплотнению при прессовании и активностью к спеканию. Это объясняетсятем, что при смешивании раствора 20хромовокислой соли - бихромата магния с оксидом магния или материалом,образующим при прокаливании оксидамагния, получают смесь, представляющую собой конгломерат частиц; связанных кристаллогидратами бихромата ихромата магния. В процессе прокаливания смеси кристаллогидратов ступенчато, по мере нагревания, диссоциируютс выделением паров воды, а также ато- З 0марного кислорода при переходе шестивалентного хрома в трехвалентный, образуя в конечном итоге субмикроскопические частицы хромита ма.гния (МдОк 203)ф обладающего Высокои активностью к спеканию благодаря многоступенчатой термоактивации, Высокаяскорость нагревания способствует образованию ограниченного количествазародышей кристаллов хромита магнияи МяО и их преимущественному роступри конечной температуре прокаливания, что обеспечивает полидисперсность порошка и его хорошую прессуемость, При этом конечная температурапрокаливания зависит от содержанияхромита магния в смеси имеющегоменьшую по сравнению с МяО скоростьроста частиц, и увеличивается с 900до 1200 С при изменении массовой50доли Сг О, в смеси от 15 до 35%.Содержание Ск,О в пределах от 15до 35% обуславливает оптимальное содержание хромшпиндельной фазы в связке и ее высокую шлакоустойчивостьк высокожелезистым шлакам. Получение активного к спеканию ихорошо прессующегося высокочистого магнийхромсодержащего оксидногоматериала путем низкотемпературнойпрокалки гомогенной смеси, а неза счет высокотемпературного обжигаи введения спекающих добавок, снижающих огнеупорность материала,позволяет изготавливать при меньших энергозатратах более прочныепри температурах службы изделияс высокой стойкостью к воздейст- .вию шпакометаллического расплава.При этом плотность и термическаястойкость изделий сохраняются навысоком уровне,Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.Бихромат магния растворяют в воде для получения 507-ного раствора, в раствор вводят оксид магния или материал, образующий оксид магния при термообработке: каустический магнезит, гидроксид магния, в соотношении, обеспечивающем массовую долю Сг,О, в прокаленной смеси 15,25 и 357. Полученные смеси подвергают термообработке при 900-1200 С в течение 1,5 ч. Конкретные параметры режима термообработки, а также массовые доли Сг, О, в прокаленных смесях и вид используемого зернистого заполнителя указаны в табл. 1.Для получения сравнительных данных готовят изделия известным, способом.Дисперсную составляющую изготовляют обжигом бихромата магния при 1500 С в течение 1,5 ч с последующим измельчением и смешиванием с титаномагнетитовым концентратом, взятым в количестве ч% (пример 10).Дисперсную составляющую смешивают с зернистым материалом основного состава. Шихта для изготовления огнеупоров содержит, мас,%:материал основного состава фракции 3-0 мм бО; хро-митовый концентрат фракции 1-0 мм 10 и дисперсная составляющая 30. В качестве зернистого материала основного состава используют спеченные магнезит (примеры 1-7, 10), оксид магния (пример 9), а также клинкер, полученный брикетированием и обжигом до спекания приготовленной предложенным способом дисперсной составляющей (пример 8).В шихту добавляют временное связующее - сульфитнодрожжевую бражку и прессуют иэделия при давлении 150 МПа, которые затем обжигают при1248996 1780 С в промьпдленной туннельнойпечи,Свойства изделий, полученных предлагаемым и известным способами, приведены в табл, 2,Шлакоустойчивость иэделий определяют по изменению объема образцовдиаметром 30 мм и высотой 35 мм после их выдерживания в расплаве шлакаэлектродуговой плавки стали в течение 2 ч при 1700 С. Состав шлака,мас.Ж: СаО 14,7; 810, 24,5; МпО 9,8;ГеО 31,4; Ге 20 з 1751 А 120 з 3,5;МяО 7,5,Из приведенных данных следует, чтоизделия, изготовленные по предлагаемому способу, существенно превосходят по, качеству изделия, изготовленные по известному способу (пример 10),особенно по высокотемпературнойпрочности (в 1,5-2 раза) и устойчивости кшлакоразъеданию (в 1,3-1,9 раза), Это относится к иэделиям, изготом, так и со спеченным оксидом магния (пример 9) и магнийхромсодержащим брикетом - клинкером (пример 8)в зернистой составляющей.Кроме того, предлагаемый способпозволяет существенно снизить энергозатраты эа счет снижения температурыи длительности термообработки дис персного компонента изделий, Сокращение расхода электроэнергии, например при термообработке материала вполупромышленной силитовой печи, составляет 30-353. 15Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает снижение энергозатрат при изготовлении изделий, повышение их качества, что обуславливает 20 высокую стойкость огнеупоров в наиболее ответственных участках футеровокплавильных агрегатов черной и цветной металлургии,Таблица 1 Режимы термообработки дисперсной составляющей Пример Массо-,Заполнитель вая доля оксида хрома в дисперсно состав ляющей7 Продукт, образующий оксид магния при прокалива нии Хромовокислая Скоростьподъематемпературы,С/мин емпераура, С соль 1 50 -ныйводный растворбихромата маг 24,6 1050 25-30 Оксид магния ния 2 То же Каустический магнезит 25,4 1050 25-30 1050 25-30 3 Гидроксид магния 24,1 15,0 4 незит 35,0 1050 25-30 5900 25-30 24,1 24, 1 120025-30 Исходные компоненты дляприготовления дисперснойсоставляющей товленным как со спеченным магнеэи 1050 25-30 Спеченный маг1248996 Продолжение табл,1 Режимы термообработки дисперсной составляющей Заполнитель Массовая Хромовокислая Продукт, образующий оксид магния при прокаливании емпераура, С соль 24,1 1050 25-30 Клинкер24,1 1050 25-30 Спеченный МаО Дисперсная составлящцая, приготовленная известным способом 63,2 Спеченный магне 1500 По известно- зит му способ Т а б 6 12 2,4 7 3 2,2 64(из- вестИПИ Заказ 4 Й 4/23 Тираж 64 писное гр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Про оизв.При- Исходные компоненты длямер приготовления дисперснойсоставлякщей доляоксида хрома в дисперсно состав лякяцей,Х Скорость подъема температуры,С/мин