Способ изготовления футеровки тепловых агрегатов

(51)5 С 04 В ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ В Изобретение относ материалам и предназн тепловых агрегатов на нагревательных колод ковшей.Цель изобретения - ческой стойкости и пр поверхности изделий. ится к строительным ачено для футеровки бивкой, например, цев и разливочных ние термиа рабочей повыш ч ности ь достигается тем, озиция для изготовизделий, включаюащий наполнитель, миксерный графит, жит хромомагнезитзующее при следуюонентов, мас.ф,: 7,7 915 915 21 0(71) Дагестанский политехнический инстут(56) Авторское свидетельство СССРМ 1308596, кл. С 04 В 28/34, 1987,Авторское свидетельство СССРМ 1133244, кл, С 04 В 28/34, 1985.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФУТЕРОКИ ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ Поставленная цел что огнеупорная комп ления безобжиговых щая кремнеземсодерж огнеупорную глину и дополнительно содер силикат-натриевое свя щем соотношении компКремнеземсодержащий наполнительОгнеупорная глинаХромома т Силикат(57) Сущность изобретения: готовят смесь. включающую в мас4: кремнеземсодержащий наполнитель 67-79, огнеупорная глина 9-15, хромомагнезит 9-15, силикат-глыба 2- 10. Полученную смесь затворяют водой и наносят на сталеразливочный ковш, Затем наносят на нее микросерный графит толщиной слоя 1-1,5 мм и сушат, Характеристика: прочность при сжатии после сушки при 200 С 19-35 МПэ, термостойкость 22-45 теплосмен (200 С - воздух), прочность при сжатии на рабочей поверхности после обжига при 1500 С 28-41 МПа. 3 табл. а миксерный графит толщиной 1-1,5 мм на(Л носят нэ рабочую поверхность изделий и ( набивных масс перед сушкой любым приемлемым способом,Существенным отличием предлагаемой огнеупорной композиции является то, чтоа взамен фосфатного связующего вводят хро- Ср момагнезит-силикат-натриевое связующее, а миксерный графит наносят на рабочую поверхность перед сушкой для получения высокотемпературного, термически стойкого и прочного рабочего слоя, который образуется (Л за счет соединения высокотемпературных1карбидов и силикатов(хрома, алюминия и железа) в процессе эксплуатации.Увеличению термической стойкости способствует постепенное снижение плотности (прочности) футеровки от горячего (рабочего слоя) до холодной поверхности. Причем в основном формирование структуры для огнеупорной композиции на основе кремнеземсодержащего наполнителя (кварцевого песка) и предлагаемого связующего достигается при термообработке до 200 С, 1828854за исключением рабочего слоя, т.есложившаяся структура при 200 С практически не изменяется в внутренних (холодных) слоях футеровки в процессе эксплуатации при т 1450-1500 С,Повышение прочности достигается вопервых за счет образования в большом количестве на рабочей поверхности высоко- прочных силикатов и карбидов железа, хрома, магнезита и алюминия и соответственно отсутствием непрореагировавшейся части кварцевого песка (ЯОг), во-вторых присутствующий натриевый компонент силикэт-глыбы замедляет процесс образования низкотермостойкого кристабалита из свободной части кварцевого песка,Хромомагнезит-сили кат-натриевое композиционное вяжущее есть продукт совместного сухого помола до ууельной поверхности уд. 5 2500-3000 см г, который берется в пропорциях соответственно масс % хромомагнезита 80%, а силикат-глыбы 20%. Хромомагнезит ГОСТ 10380-74, химический состав, %: МцО - 55, СаО - 1,6, Ре 20 з - 13, С 20 з - 20-30, А 20 з - 6.По сравнению с фосфатным связующим предлагаемая композиция дешевле по стоимости и не требует дополнительного оборудования для приготовления, во-вторых совместно с огнеупорной линой способствует увеличению термической стойкости при достаточной монтажной прочности, На рабочей поверхности, где имеется контакт с миксерным графитом и железом образуется металлонесмачиваемая, высокотемпературная рабочая поверхность,Введение кремнесодержащего компонента в количествах меньше предлагаемых не способствует образованию высокотемпературных силикатов, а введение ее в количествах больших, способствует увеличению объема в условиях эксплуатации особенно при т 1200-1350 С и тем самым уменьшается термическая стойкость.Введение силикат-глыбы в количествах меньше предлагаемых не обеспечивает достаточную прочность изделий, а введение ее в количествах больше предлагаемых, способствует увеличению плавнеобразующей составляющей и тем самым снижается температура службы изделий и металлоемкость рабочего слоя,Огнеупорная глина ТУ 14-8-90-74, использование огнеупорной глины в сочетании с другими компонентами способствует образованию легкоплавких соединений.Силикат-глыба (безводный силикат-натрия с силикатным модулем 2,7-3) соответствует ГОСТУ 13079-81, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 П р и м е р 3. В смесь содержащий мас,% из кремнеземсодержащего наполнителя - 67%, огнеупорный глины - 12%, вводим композиционное вяжущее получаемое путем совместного сухого помола в % масс от общей массы хромомагнезита - 11%, силикат-глыбы - 10%, полученную смесь смешиваем с последующим водозатворением, затем футеруем сталеразливочный ковш и Миксерный графит является отходом металлического производства образующийся при охлаждении железоуглеродистых расплавов, в состав которых входит чешуйчатый графит(30-65%), окислы железа Рез 04 и ЕегОз (1-15%), карбиды железа Ре 2 С - цемент и РегС - эксилон карбид 20-35%,При нанесении на поверхность изделий миксерного графита толщиной более двух мм образуются в нем трещины и тем самым снижается металлостойкость, нанесение же менее 1 мм приводит к неравномерному образованию высокотемпературной прослойки что и приводит к снижению термической стойкости рабочей поверхности.Кроме того, каждый из вышеуказанных компонентов в отдельности не обеспечивает достижения указанных отличий заявляемого состава, а в совокупности они дают пол ожител ьн ы й резул ьтат.П р и м е р 1. В смесь, содержащий мас.% кремнеземсодержэщего наполнителя 79% (кварцевого песка Миллеровского месторождения), огнеупорной глины 9%, вводим композиционное вяжущее, получаемое путем совместного сухого помола в % от общей массы, хромомагнезита - 8%, силикат-глыбы - 4%, полученную смесь смешиваем в сухом виде в течение 2-3 мин с последующим водозатворением (водотвердое отношение 0,11-0,12) в течение 2-3 минут. Затем футеруют сталеразливочный ковш из указанной выше огнеупорной композиции, Далее перед сушкой на рабочую поверхность наносим миксерный графит толщиной 1,5 мм любым приемлемым способом и далее футерованный ковш подвергаем сушке при с 200 С в течении 4 часов.П р и м е р 2, В смесь содержащей мас,% из кремнеземсодержащего наполнителя - 73%, огнеупорный глины - 11%, вводим композиционное вяжущее, получаемое путем совместного сухого помола в % от общей массы хромомагнезита - 14%, силикат-глыбы - 2%, полученную смесь смешиваем с последующим водозатворением, затем футеруем сталеразливочный ковш, наносим миксерный графит толщиной 1,5 мм и подвергаем сушке при 200 С,1828854 40 45 50 55 наносим миксерный графит толщиной 1,5 мм и подвергаем сушке.П р и м е р 4. В смесь, содержащей мас, окремнеземсодержащего наполнителя - 7-8 о , огнеупорной глины - 9%, вводим композиционное вяжущее, получаемое путем совместного сухого помола в оот общей массы, хромомагнезита - 9 о , силикат-глыбы - 2 , полученную смесь смешиваем с последующим водозатворением, затем футеруем сталеразливочный ковш, наносим миксерный графит толщиной 1,5 мм и подвергаем сушке при 200 С.П р и м е р 5. В смесь, содержащей мас. Окремнеземсодержащего наполнителя - 72 о , огнеупорной глины - 9%, вводим композиционное вяжущее, получаемое путем совместного сухого помола в оот общей массы, хромомагнезита - 15 о , силикат-глыбы - 2%, полученную смесь смешиваем с последующим водозатворением, Затем футеруем сталеразливочный ковш указанной выше огнеупорной композицией. Далее перед сушкой на рабочую поверхность наносим миксерный графиттолщиной 1,5 мм любым приемлемым способом и подвергаем сушке при 200 С.П р и м е р 6. В смесь содержащей мас. Окремнеземсодержащего наполнителя - 62 о , огнеупорной глины - 15 о , вводим композиционное вяжущее, получаемое путем совместного сухого помола в омасс от общей массы, хромомагнезита - 9 о , силикат-глыбы - 10 ополученную смесь смешиваем с последующим водозатворением, затем футеруем сталеразливочный ковш и наносим миксерный графит толщиной 1,5 мм и подвергаем сушке,После футеровки сталеразливочногоковша составом М 6 являющимся оптимальным наносим на рабочую поверхность различные толщины слоя миксерного графита.5 Зависимость свойств состава М 6 оттолщины нанесенного слоя миксерного графита приведены в таблице.Изделия, изготовленные на основепредлагаемой композиции обладают высо 10 кими показателями теплофизических и физико-механических свойств позволяющихувеличить срок службы, ускорить ввод тепловых агрегатов в действие, сократить простой и тем самым повысить их срок службы15 4-5 раз.Результаты испытаний приведены втабл.1 и 2,Зависимость свойств состава М 6 оттолщины слоя миксерного графита приведе 20 на в табл.3.Формула изобретенияСпособ изготовления футеровки тепловых агрегатов, содержащей кремнеземсодержащий наполнитель, огнеупорную глину25 и миксерный графит, включающий приготовление огнеупорной композиции, нанесение ее на поверхность и сушку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышениятермической стойкости и прочности, ком 30 позицию готовят из кремнеземсодержащего компонента и глины с добавкамихромомагнезита и силикат-глыбы при следующем соотношении компонентов, мас.:кремнеземсодержащий наполнитель 67-79,35 огнеупорная глина - 9-15, хромомагнезит -9-15, силикат-глыба - 2-10, а после нанесения композиции на нее наносят миксерныйграфит толщиной слоя 1-1,5 мм,1828854 Таблица 1аблиц Проделкение табл.2Таблица 3Составитель В,Соколова Редактор Е.Полионова Техред М.Моргентал Корректор д,дивринц Заказ 2466 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101