Шихта для изготовления огнеупоров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 791 А 8 /34 5 С ЗОБРЕТЕНИ ПИСА К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТ тора нефтехимического производства 5-10 и корундсодержащий компонент остальное. Шихту готовят следующим образом. Первоначально смешивают крупнозернистый корунд и алюмохромовые отходы с увлажнением до 3,5, затем загружают кристаллический кремнезем и.глинозем и перемешивают в течение 2-3 мин. Затем подают АХФС и проводят дополнительное перемешивание 2-3 мин. Массу прессуют при давлении 80-100 Н/мм, затем после двухчасового вылеживания при цеховой температуре изделия направляют в садку для обжига при температуре 1600-1700 С, Предел прочности при сжатии свежесфор. мованного сырца 3,5-5 Н/мм, после сушки 75-85 Н/мм . Термостойкость 24-29 водных2теплосмен, Темпервгуры деформации под нагрузкой 0,2 Н/мм 1700-1725 С. Износ изделий после службы в индукционной канальной печи от 73-100 до 80-108 мм, 1 табл,1(54) УПОР (57) И пром соког держ ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ О ОВ эобретение относится к огнеупышленности, а именно к состава линоэемистых огнеупоров. Ших ит, мас.%: алюмохромфосф ющее (АХФС) 6-9. глинозем ит содержащий компонент 14-22 ые алюмохромовые отходы ката ГН м выа со- тное связу кварц персн 36, ис- заИзобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к составам высокоглиноземистых огнеупоров, предназначенных для службы в условиях леременных температур или интенсивного воздействия шлаков, например в сводах электропечей, а также в погружаемых фурмах при продувке металла газами и порошками. прочностью и термостои чивает область их примНаиболее близкой к ется шихта для иэготовл става, мас.%: элект глинозем 38-51. криста 18,5-28, ортофосфорнаяНедостатки известн тельно невысокая проч ванного сырца, так и приводит к повышению нии изделий и затрудня тизации съема издел невысокие термогтолк кость иэделий при зкс Известна ши упоров состава,миния 5-10, орт алюмохромфосфа рокорунд остальн вестной шихты оогне- и алюа 3-5, электве из- чными та для изготовлени мас.%; гидрат акис офосфорная кисло тная связка 3-15 и ое. Изделия на осн бладают недостато ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4864453/33 (22) 06.09.90 (46) 07.06.92 Бюл. М (71) Вост. очный научн проектный институт ленности(72) Т,И,Назарова, Л, (53) 666.974,2 (088.8) (56), Авторское сеиде %963976, кл. С 04 ВАвторское свиде М 814975, кл. С 04 В костью, что ограни- СОенения. с,изобретению явля- К)ения огнеупоров со- арокорунд 22-33,2,ллический кварциткислота 4,8-7.5,ой шихты - сравниность как спрессопосле сушки, чтобрака при прессовает процесс автомаий; сравнительноость и износостойплуатации в сводахэлектропечей, в агрегатах внепечной обработки стали и т.п,Цель изобретения - повышение предела поочности при сжатии спрессованного сырца и изделия после сушки. а также повышение термостойкости и износоустойчивости иэделий в сталеплавильных агрегатах.Цель достигается тем, что шихта для изготовления огнеупоров, включающая фосфатное связующее, корундосодержащий компонент, глинозем и кварцит, содержит в качестве фосфатного связующего алюмохромфосфатное связующее и дополнительно дисперсные алюмохромовые отходы катализатора нефтехимического производства при следующем соотношении компонентов, мас,%:Алюмохромфосфатноесвязующее 6-9 Глинозем 32-36 Кварцитсодержащий компонент 14-22 Дисперсные алюмохромовые отходы катализаторанефтехимического производства 5-10 Корундсодержащий компонентОстальное Алюмохромовые отходы катализатора нефтехимического производства(АХО) - это дисперсный (менее 0,06 мм, преобладающий размер частиц 70-20 мкм) высокоглиноземистый материал с огнеупорностью 1760 С следующего химического состава. мас;%: 75 А 120 з; 11,6 СООз: 10,2 902; 0,78 ТЮ 2; 0,5 Ре 20 з; 0,3 СаО: 1,62 820.Алюмохромфосфатное связующее (АХФС) - это раствор ортофосфорной кислоты с гидратами глинозема и оксидами хрома (ТУ 6-18-166-83) плотностью 1,60-1,74 гсм и состава А 120 з 0,8 СггОз 3 Р 205;Механизм твердения шихты указанного состава, обусловленный склеиванием частиц огнеупорных заполнителей (кристаллический кремнезем и зернистый корунд) и образованием с их поверхностью водородных связей фосфатных анионов при относительно низких температурах, в значительной степени интенсифицируется присутствием катиона Сг з в алюмофосфатном растворе, твердыми дисперсными частицами оксидов хрома. алюминия, кремния, входящими в АХО, и тонкодисперсным состоянием глиноземистого компонента. Катионы хрома, основная масса глинозема и тонкодисперсные частицы оксидов хрома. кремнезема и глинозема ускоряют химическое взаимодействие крупнозернистых кору нда и кремнезема с фосфатным связующим, продуктом которого является20 25 30 35 40 50 после обжига в результате разрыхляющеговоздействия; при содержании АХО менее 5% уменьшается количество химически 55 5 10 образование кислых одно- и двухэамещенных фосфатов алюминия и кремния, в результате чего уже в период формирования резко возрастает .механическая прочность сырца, что позволяет автоматизировать съем изделий и их садку на печной вагон для обжига, а также резко возрастает предел прочности изделий после сушки.При нагревании из указанных компонентов формируются кристаллические фазы муллита, кристобалита, трехзамещенного фосфата алюминия, а по границам корундовых зерен формируется твердый раствор Сг 20 з в корунде. Совокупность указанных фаз и распределение их в огнеупоре обеспе чивают устойчивость к резким сменам температур. Твердый раствор Сг 20 з в корунде и кристобалитовая форма А Р 04 с относительно низким коэффициентом термического линейного . расширения, жестко цементирующая тугоплавкие фазы, обеспечивают изделиям высокую термическую устойчивость. Глубокая дисперсия и активность катиона хрома в растворе алюмохромфосфатного связующего. а также дисперсность твердых частиц Сг 20 з отходов катализатора способствуют в результате твердофазных диффузионных процессов образованию химически устойчивого соединения А 20 зх хСг 20 з. предохраняют огнеупор (основные слагающие его кристаллические фазы муллит, остаточный кристобалит, корунд, фосфат алюминия) от металло- и шлакоразъедания в условиях эксплуатации, в результате чего огнеупоры значительно увеличивают сроки службы в футеровках металлургических и высокотемпературных агрегатов, особенно в агрегатах внепечной обработки стали при продувке порошками силикокальция.При содержании в составе АХФС более 9% (состав 5 в таблице) снижается предел прочности при сжатии свежесформованного сырца, нарушается геометрия иэделий при последующих технологических операциях; содержание АХФС менее 6% снижает плотность сырца и ухудшает качество изделий,При содержании в составе шихт АХО более 15% снижается плотность изделийинертного соединения А 120 з ф СггОз При содержании в составе более 37% тонкодисперсного глинозема ухудшается прессование (могут быть перепрессовочные трещины), при содержании 32% глинозема снижается выход муллита, повышается пористость и увеличивается износ огнеупора.1738791 6печной вагон для обжига при 1600-1700 С. Показатели плотности и прочности сформованных изделий, свойства обожженных изделий и результаты службы их в металлургических агрегатах приведены в таблице.ф о р мул а изобретен ия Шихта для изготовления .огнеупоров, включающая фосфатное связующее, корундсодержащий компонент, глинозем и кварцит, содержащий компонент о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения предела прочности при сжатии спрессованного сырца и изделия йосле сушки, а также повышения термостойкости и износоустойчивости огнеупора при работе в сталеплавильных агрегатах. она содержит в качестве фосфатного связующего алюмохромфосфатное связующее и дополнительно,дисперсные алюмохромовые отходы катализатора нефтехимического производства при следующем соотношении компонентов. мас %Алюмохромфосфатное .связующее 6-9 Глинозем 32-36 Кварцитсодержащий компонентДисперсные алюмохромовые отходы катализатора нефтехимическогопроизводства . 5-10 Корундсодержащий компонент Остальное 14-22 Составпинты, нас.Х Предел прочности прм синтии, Н/имт Ии/и Стойкость в сводылектропеци Открытвлпористость, 8 Температурамакала деформации пол нагруз" кой0,2 Н/ни", С Износ изделий после слувбы в индукционной канальной пенн, нн Термостойкость (1300.вода, водным тел- лосмен гсьеие- после сфориоакм ки мого сырца колике- износ заство плавку,плавок суп- после обкига при 1700 С 1 Глинозем 32Кврцт 14АХО 5АХФС 6Электрокорунд 80-100 15,0 4,079,0 220У 710 26 ИО . 24 2 Глинозем 36Кварцит 22ЯХО 10АХФС 9Электрокооунд 220 1725 29 75,0 2 З 3 Глинозем 34Кварцит. 18АХО 7,5АХас 7,5Электрокорумд4 Глинозем 31Кварцит 13АХО 4ЯХОС 5Электрокоруид 230 1700 . 24. 1171,08 80-105 14 85,0 3,5 у 705 25,0 100 2,3 80-105 14 225 85,0 3,5 47 Глинозем 37Кварцит 23АХО 11ДХФС 1 ОЭлектрокорунд 98 2,0 80.ОО 13 170 25 3,776 215 19 Глинозем 34Халцедон 18АХО 7,5АХФС 7,5Электрокорунд 95 0 2,0 78 10015 78 225 . Г 7 О 27 4,5 33 При содержании кремнеземсодержащего компонента более 220/ь в результатеобжига образуется больше остаточного кри стобалита (менее коррозионноустойчивойфазы) и снижается термостойкость; при содержании кремнеэемсодержащего компоНЕНта МЕНЕЕ 140/41 СНИжаЕтСя ВЫХОД МУЛЛИта 5и повышается количество стеклофазы, чтоуменьшает износостойкость огнеупора,Предлагаемый состав компонентовобеспечивает значительно большее повышение прочности на сжатие и термостойость изделий по сравнению с известным,Кроме того, предлагаемый состав обладаетповышенной иэносостойкостью при эксплуатации в сталеплавильных агрегатах,П р и м е р, В качестве исходных кампонентов использовали зернистый корунд(электрокорунд или спеченный корундовыйшамот), дисперсный глинозем марки ГК,зернистый кристаллический кремнеземистый компонент (кварцит или халцедон), 20алюмохромфосфатное связующее по ТУ 618-166-83 и алюмох ромовые отходы катализатора нефтехимического производства(АХО) ТУ 38-30-32-83.Предварительно смешивают крупнозернистый корунд и АХО с.увлажнением до .3,5, затем вводят кварцит и глинозем иперемешивают в течение 2-3.мин, Затемподают АХФС и вновь перемешивают 2-3мин, Массу прессуют при давлении 80-100 30Н/мм, затем после двухчасового вылеживания при цеховой температуре иэделия отправляют непосредственно в садку на Показатели свойств огнеупорным изделий 89 2,8 80-100 , 12,0(тойность в сводазлак тропечм Состав мктм, нас Л Нанос нзделнйпосле слузбмнндукцноннойканальной печк, мн Открчтаппорно"тость, Х 1 э 1 мо.с+едкость(1100-вода),епднмк теп;мсмэн Температураначала;вФорма цнмпол нагрузкойФ,г Ну,етт,зС Юпуп Оредвп прочностл прм Н/ннт(аме-1 Флоп) ОртоеосФормав кнслота 3-530,5-03дХФС 3-15Зпетрокорунд - ос- тальное 100 2,3 00.105 230 21700 2% 15-17 60-76 3,3-6,7 115- 130 0-11 5-15 Составитель О,МоторинаТехред М.Моргентал . Корректор М.Демчик Редактор Е.Хорина Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарина, 101 Заказ 1975 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж. Рау(3)ская наб., 4/5