Способ изготовления магнезиальных изделий

(19) (11 550 4 С 04 В 35 ПИСАНИЕ НИ ТОРСИ ЕЛЬСТ 8(54) СПОСОБ ИНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретупорной промьиспользовано относится к огнености и может бытьизготовлении обожени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Всесоюзный научно-исследователь ский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров "ВНИИзнергоцветмет"(56) Симонов К.В. Огнеупоры на основе плавленого периклазохромитового материала для установок внепечного вакуумирования стали. - Огнеупоры, 1976, У 8, с. 5-12.Авторское свидетельство СССР У 663682, кл. С 04 В 35/04, 1978.ЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНЕЗИАЛЬженных огнеупоров для футеровки тепловых агрегатов черной и цветной металлургии. Целью изобретения является уменьшение расхода тепла при снижении температуры обжига изделий до 1300 о1400 С с сохранением высокой прочности. Способ включает операции смешения тонкомолотой составляющей с основным огнеупорным материалом, прессования и обжига. Новым в способе является механическая активация тонкомолотой составляющей в скоростном потоке, создаваемом вихревой или планетарной мельницей в течение 30- 45 мин, в результате чего достигается высокая степень спекания огнеупорных изделий при пониженных температурах обжига. Механическая активация частиц может осуществляться как после помола до тонкомолотой составляющей в вибромельнице, так и одновременно с помолом, если его производить в вихревой или планетарной мельце. 1 з.п. -лы, 1 таблИзобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при изготовлении обожженных огнеупоров для футеровки тепловых агрегатов черной или цветной металлургии.Цель изобретения - уменьшение расхода тепла на обжиг.Эффект активации основан на том, что при большой динамической нагрузке 10 на зерна происходят значительные физико-химические изменения в их поверхностной структуре, увеличивается концентрация точечных дефектов, повышается плотность дислокаций, кристал лическая решетка испытывает большие деформации и разрыхляется. В результате меняются физико-химические свойства такого периклаза, в частности увеличивается степень гидратации, Эффект активации можно установить по уширению дифракционных максимумов отражения рентгеновских лучей. Механическая активация уменьшает темпера 25 туру спекания огнеупорных изделий.Механически активированный периклаз со временем теряет свои активные свойства, так как на воздухе происходит усиленная гидратация тонкоизмельченного активированного материала, поэтому активацию производят непосредственно перед смешением компонентов. Хранение активированного материала можно проводить в закрытой емкости 12-20 ч. 35Активация может проводиться одновременно с помолом, если помол производить в укаэанных энергонапряженных иэмельчителях, так как они обеспечивают измельчение до фракции й..0,063 мм, принятой в керамической технологии для тонкомолотой составляющей.1Скорость движения частиц должна быть не менее 70 м/с, так как при меньших скоростях активация осуществляется слабо и надо увеличивать время активации до 5-7 ч, что технологически неоправданно. Верхний предел 200 м/с устанавливается иэ возможностей существующего оборудования.При использовании для активации частиц существующего помольного обоРудования, напримеР вихРевой мельницы, надежно работающего при линейных скоростях движения органов 70-100 м/с время измельчения должно быть, не меньше 30 мин. При меньшем временй эффект активации проявляется слабо и прочность изделий мала. При увеличении времени активации сверх 45 мин активность порошка к спеканию не увеличивается и повышения прочности уже не происходит, а производительность оборудования падает и растут затраты наего эксплуатацию.При температуре обжига изделий менее 1300 С прочность изделий низка, при увеличении температуры обжига более 1400 С она практически не увеличивается, а затраты тепла на обжиг иэделий необоснованно растут.Применение активированной периклазовой тонкомолотой составляющей эффективно для улучшения спекания не только для чисто периклазовых масс, но и для масс хромитопериклазового и периклазоуглеродистого составов.Способ изготовления огнеупорных изделий осуществляется следующим образом.Дпя получения масс периклазового состава плавленый периклаз измельчают и рассеивают на фракции 3-1 и 1-0 мм. Часть плавленого периклаза фракции 1-0 мм измельчается в вибромельнице до фракции0,063 мм, а затем дополнительно подвергается механической активации 30-45 мин в мельнице вихревого типа. Для получения масс с тонкомолотой составляющей, активированной в процессе измельчения, плавленый периклаз фракции 1-0 мм подается в вихревую мельницу и измельчается 30-45 мин.В смеситель загружаются зернистые порошки и заливается раствор сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ) плотностью не менее 1,2 г/см при 30-35 С до влажности 3-57., смесь перемешивается 4-5 мин, затем подается активированная тонкомолотая составляющая, добавляется СДБ до влажности 5-87, и пере - мешивание продолжается еще 5-6 мин. Для получения масс хромитопериклазового состава готовится плавленый хромитопериклаз фракции 1-0 мм, периклазохромит фракции 3-1 мм, тонкомолотая составляющая с совмещением помола и активации частиц. Смешение порошков осуществляется аналогично предыдущему.Для получения масс периклазоуглеродистого состава в смеситель загружаются периклазовые порошки фракций 3-1 мм и 1-0 мм, перемешиваются 301281550 4 40 с, заливается СДБ до влажности 3-57., смесь перемешивается 2-3 мин, затем добавляется чешуйчатый графит, карбид кремния фракции ( 0,5 мм, тонкомолотый активированный периклаз, .5 смесь перемешивается, добавлением СДБ доводится до влажности 6-77, и перемешивание продолжается еще 3-, 5 мин.Из полученных масс прессуют изде лия при давлении 100-150 МПа, сушат при 140-160 С и обжигают при 1300 о1400 С с выдержкой не менее 2 ч.По предлагаемому способу готовятся образцы диаметром 36 мм и высотой 40 мм периклазового, хромитопериклазового и периклазоуглеродистого составов. Механическая активация осуществляется в мельнице вихревого типа.Для сравнения готовятся также об разцы с неактивированной тонкомолотой составляющей (фракция0,063 мм), полученной по известной технологии.Изделия подвергают испытаниям на прочность, термостойкость по циклу нагрев до 1300 С - охлаждение в воде, а также определяют их пористость.Основным контрольным показателем по степени спекания является предел прочности при сжатии. На другие фи зико-керамические характеристики огнеупоров предлагаемый способ существенного влияния не оказывает и Свойства изделий ТемпеСодержание,Е УВи/п ратура, С Термостойкость(1300 Свода),теплосмен Пределпрочности Открытаяпористость, Ж при.сж тии, МПа 15 1300 16-18 42,0- 4-543,0 1-0 30 их можно считать одинаковыми дляпредлагаемого и известного способов. Состав изделий, параметрыспособа(: Состав 1Периклаз фракций, мм 3-1 Периклаз активированный фракция 0,063 мм Б таблице приведены состав и свойства изготавливаемых изделий.Анализ таблицы показывает, что оптимальная температура обжига, обеспечивающая достаточно высокую прочность изделий, 1300-1400 С при времени активации частиц 30-45 мин.Снижение температуры обжига огне- упоров, достигаемое благодаря механической активации тонкомолотой составляющей, позволяет снизить расход тепловой энергии при эксплуатации туннельных печей на 20-303, при которой температура обжига 1730-1750 С. Формула изобретения 1, Способ изготовления магнезиальных изделий путем смешения тонко- молотой составляющей с основным огнеупорным материалом, прессования и обжига изделий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения расхода тепла на обжиг, тонкомолотую составляющую перед смешением подвергают механической активации за счет соударения частиц в скоростном потоке в течение 30-45 мин, а обжиг изделийоосуществляют при 1300-1400 С. 2, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем; что механическую активацию проводят в вихревой или планетарной мельницах одновременно с помолом.,0 5 1400 41,0 и 1400 24,0 5 ии ( 0,063ный) Периклаз фр (неактивиро 3 0 20 0 10 5 5 ю юеевее э еюеа Фт ВВЭР Фю Состав иэделий, параметрыспособа лемя активации=30 ми4 л,Состав 140 мин Ю(неактивирован Периклазохромит фракци 3-1 мм митопериклаз фрак1-0 мм Периклаз активированныйфракции С 0,063 мм=30 минМ 6. Периклазохр фракции 1-0 Хромитопериклазфракции 1-0 мм риклаз фракции 3-1 мм 1-0 ммафит чешуичать Карбид кремния фрак 0,5 - 0 мм Периклаз активированныйфракции ( 0,063 мм=30 минД Содержание,Х 1300 16-1 1300 16-1 ость1300 Сода),еплосме