Шихта для изготовления хромомагнезитового материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 301077866 А 1(5) С 04 В 35/42 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 18,0-37(54)(57) 1. ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХРОМОМАГНЕЗИТОВОГО МАТЕРИАЛА, включающая хромовую руду и шпинелеобра". эующую добавку на основе тонкомолотого магнезита и окиси хрома, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения процесса изготовления изделий эа счет снижения температуры обжига, шпинелеобразующая добавка содержит в качестве окиси хрома хромовый ангидрид при весовом отношении МдО:СгО =0,35 - 0,60 при следующем соотношении компонентов,Умас.Ф:Хромовая руда 63,0-89,2Шпинелеобраэующая добавка наоснове тонкомолотого магнезита ихромового ангидрида при весовомотношенииМдОфСг 0=0,35-0,60 10,8-37,02. Шихта по н. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения температуры обжига при изготовлении хромомагнеэитовых иэделий, весовое отношение МдО:СгО в шпине 3 леобразующей добавке составляет 0,35 - 0,45 при следующем соотношении компонентов, мас.ВгХромовая руда 73,8-89,2Смесь на основетонкомолотого магнезита и хромовогоангидрида при весовом отношенииМдО:СгО =0,35-0,45 108-26,23. Шихта по пп. 1 и 2, о т л и" ч а ю щ а я с я тем, что хромовая. руда имеет следующий зерновой сос,- тав, мас.Ъефракция 0,6-1,0 мм 17-23фоакция 0,3-0,6 мм 20-22фракция меньше0,063 мм 55-634. Шихта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения температуры обжига при изготовлении хромито-шпинельного клинкера, весовое отношение МдОгСг 03 в шпинелеобразующей добавке составляет 0,40"0,60 при следующем соотношении компонентов, мас.%:Хромовая руда 63,0-82,0Смесь.на основетонкомолотого магнезита и хромового ангидрида привесовом отношенииМдОФСг 0=0,40-0,60 ,065 Изобретение относится к составушихт для изготовления хромомагне"эитового материала и может быть использовано в огнеупорной промышленности и металлургии при изгЬтовлении хромомагнезитовых высокоогнеупорных изделий и хромито-шпинельного клинкера.Известен способ производства магнезито-хромитового клинкера из шихты, включающей до 30 вес. хромо О вой руды, до 60 вес. неизмельченного магнезита и не более 25 вес.измельченного магнезита. Хромовую руду с размером частиц 20 - 250 мм и магнезит обжигают при температуре выше 1600 С. Обожженный хромит измельчают до крупности 0 - 4 мм, а спеченный магнезит до 0 - 5 мм. Подготовленную шихту заданного минералогического и зернового состава брикетируют с добавлением хими" 20 ческой связки и обжигают брикеты при 1550 - 1700 С13.Недостатком известного состава и способа является необходимость использования хромовой руды в виде частиц крупных размеров (20-250:мм) и двукратный обжиг исходного сырья и брикетов при температуре выше 1550 С.Наиболее близким к изобретению 30 по технической сущности и достигае" мому результату является состав шихты, включающей 25 - 60 вес. хромовой руды и 40 - 75 вес. шпинелеобразующей добавки, в состав ко торой входит тонкомолотый обожженный магнезит (периклаз) и 0,5 10 вес, порошкообраэной окиси хрома. ОтФормованные из шихты хромомагнезитовые изделия обжигают при температуре не ниже 1700 С 23.Недостатком шихты известного состава является сложность технологии изготовления из нее изделий, что связано с необходимостью обжига за готовок при температуре выше 1700 С.Цель изобретения - упрощение процесса изготовления изделий за счет снижения температуры обжига.Поставленная цель достигается тем, что в шихте для изготовления хромомагнезитового материала, вклю" чающей хромовую руду и шпинелеобраэующую добавку на основе тонкомолотого магнезита и окиси хрома, шпинелеобразующая добавка содержит в ка честве окиси хрома хромовый ангидрид при весовом отношении МцО:СгО = = 0,35-0,60 при следующем соотношении компонентов, мас.;Хромовая руда 630-89,2 60Шпинелеобразующаядобавка на основе тонкомолотогомагнезйта и хромового ангидрида при. весовом отношении МдО:СгО3=0,35-0,60 10,8-37,0С целью снижения температуры обжига при изготовлении хромомагнеэитовых изделий, весовое отношение М 90:СгО в шпинелеобразующей добавке составляет 0,35-0,45 при следующем соотношении компонентов, мас.:Хромовая руда 73,8-89,2Смесь на основетонкомолотогомагнезита и хромового ангидридапри весовом отношенииМуО;СгОЗ=0,35-0,45 10,8-26,2 Хромовая. руда имеет следующий зерновой состав, мас,:фракция 0,6-1,0 мм 17-23Фракция 0,3-0,6 мм 20-22Фракция меньше0,063 мм 55-63Кроме того, с целью снижения температуры обжига при изготовлении хромито-шпинельного клинкера, весовое отношение МдО:СгОЭ в шпинелеобраэующей добавке составляет 0,40- 0,60 при следующем соотношении компонентов, мас.:Хромовая руда 63,0-82,0Смесь на основетонкомолотого магнезита и хромовогоангидрида при весовом отношенииМуО:СгО =0,40-0,60 18,0-37,0Изготовление иэделий из шихты предложенного состава осуществляют следующим образом.Дозируют компоненты шихты заданного вещественного и зернового состава. К смеси сухих компонентов добав" ляют воду или временную связку (сульФитно-спиртовую барду, раствор поливинилового спирта и т.п.) . Увлажненную шихту тщательно перемешивают и формуют материал любым известным способом - прессованием, заливкой бетона в разборные Формы, набивкой вручную или виброФормованием - в зависимости от габаритов, Формы и назначения изделия. Количество добавляемой воды или связки определяется способом формования и требуемой для соответствующего способа консистенцией массы. Помимо хромовой руды и шпинелеобразующей добавки, которая содержит тонкомолотый обожженный магнезит и хромовый ангидрид в заданном отношении, шихта для изготовления хромомагнеэитовых иэделий может дополнительно содержать бой хромомагнезитового,кирпича с крупностью более (1,0 мм в количестве 16,3-31,4 от веса хромовой руды, что в пересчетеа1077866 на состав шихты составляет 12-28 от веса шихты.Отформованные иэделия срат, а затем обжигают при 1500-1550 С с выдержкой в течение 2-6 ч при указанной температуре. 5Для изготовления хромито-шпинельного клинкера в качестве шпинелеобраэующей добавки используют смесь хромового ангидрида с магнезитом - как обожженным, так и необожженным, 10 причем хромовая руда и магнезит имеют крупность менее 0,088 мм. Шихту для клинкера тщательно перемешивают, увлажняют водой или раствором временной связки, прессуют брикеты под 15 давлением 500-1200 кг/см 2 и обжигают брикеты при 1150-1300 С, предпочтительно 1200-1250 С, с выдержкой при температуре обжига в течение 2 - 8 ч. Полученные спеченные брикеты размалывают до требуемой крупности и используют в качестве основы шихт при изготовлении хромомагнезитовых или магнеэито-хромитовых огнеупоров.Оптимум соотношения хромового 25 ангидрида и магнезита, а также содержания остальных компонентов шихты и ее зернового состава установлен экспериментально и выбран исходя из условий достижения максимального эффекта при минимальных затратах. Снижение количества хромового ангидрида ниже весового отношения МдО:СгО = - 0,35 и уменьшение концентраци 4 их смеси в шихте до уровня менее10,8 вес.В не обеспечивает получения З 5 хромомагнеэитовых огнеупоров с требуемым комплексом Физико-химических и термомеханических свойств при температуре обжига 1500-1550 СВерхний предел содержания хромового ангидрида 40 (весовое отношение МсзО:СгОЭ= 0,45) в смеси и концентрация последней в шихте (26,2 вес.%) обусловлен тем, что дальнейшее повышение количества вводимой добавки хромового ангидрида 45 не обеспечивает дополнительного зф" фекта, но вызывает удорожание иэделий. Бой хромомагнеэитового кирпича способствует снижению стоимости иэделий беэ ухудшения их качества при введении боя кирпича,в пределах 16,3 - 31,4 от веса природного хромита, Указанный зерновой состав компонентов шихты обеспечивает получение хромомагнезитовых изделий с оптимальными для данного- вещественного состава термомеханическими свойствами.При получении хромито-шпинельного клинкера оптимум отношения МдО:СгОЗ, а также вещественного и зернового состава выбран с учетом состава используемых в огнеупорной промышленности хромовых руд: количество вводимой в шихту окиси магния должно обеспечить связывание легкоплавких и термореактивных силикатов в форстерит, а также перевод двухвалентного железа в магнеэиоферрит; добавка хромового ангидрида способствует не только повышению количества хромипинелида в клинкере, но и снижению температуры окисления двухвалентного железа.При получении хромито-шпинельного клинкера их хромовых руд установлено, что количество шпинелеобраэующей добавки ниже 18 вес.Ъ и соотношение МдО:СгО более 0,6 не позволяет снизить температуру обжига до 1300 С, т.е. не обеспечивает преимуществ предлагаемого состава шихты. Увеличение добавки сверх 37 вес.Ъ и повышение содержания в ней хромового ангидрида до соотношения МдО:СгО менее 0,4 не приводит к сколько-нибудь существенному улучшению свойств клинкера, но связано с дополнительными расходами, сопоставимыми с затратами на получение чистого синтетического хромшпинелида (хромита маг" ния) по одному из известных способов.Примеры практического использования предлагаемого состава шихты для изготовления хромомагнеэитовых изделий и хромито-шпинельного клинкера представлены в таблице. Показатели Хромомагнеэитовые иэделия Состав шихты, вес.В 73,8 ф 73 9 21,0 18 26,2 10,6,0 5,15 13,85 915 р 0 12 г 85 23 у 15 18 2,8в т.ч. окись магии омовый ангид 8,0 Хромовая рудаШпинелеобразующая добавка Хромито-шпинельный клин- кер, 15-17 1620 1600 1620 Хромшпинелидфорстерит 74 88 24 7,5 12 Весовое соотношение М 90 гСгОв шпинелеобраэующей добавке фазовый состав хромовой руды, вес.В ХромшпинелидСерпентинОлнвинХлорит Зерновой состав хромовой руды, вес.В: Больше 1 мм (бойхромомагнезитовогокирпича) Менее 0,063 ммСпособ формирования Предел прочностина сжатие, кг/см после формирования Кажущаяся пористостьЪ Температура начала деформации под нагрузкой 2 кг/см, С фазовой состав клинкера, вес.Ъ (округлено): Прессование придавлении700-1000кг/см 2 Заливкабетона вразборные ФорПродолжение таблицы Хррмито-шпинельный клинкерХромомагнезитовые изделия Показатели 2 1 3 4 56 Периклаз Прирост содержания,ЬР, вес.%, по сравнениюс составом исходной шихты: Хроьваинелида в клин"кереСтО в хромшпинелнде 17,5 35 263 11,0- . 24,2- 144- 11,7 25,9 15,6фСуммарное содержание хромовой руды и боя хромомавнезнтового кирпичаффРюбках приведен зерновой состав в пересчете на 100 хромовой руды. Составитель Л. БулгаковаРедактор О. Колесникова Техред С.Мигунова Корректор А. Тяско Заказ 856/14 Тираж 606 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, З, Раушская наб., д4/5.Технико-экономическая эффектив.ность предлагаемого технического ре- р 5 шения состоит в следующем. Использование в качестве добавки хромового ангидрида способствует снижению температуры обжига хромомагнезитовых иэделий по крайней мере на 150-200 С,ЗО что не только существенно упрощает технологию изготовления изделий ,из указанного материала, но приводит к уменьшению энергозатрат .и упрощению печного оборудования для обжига. Кроме того, изделия из шихты предложенного состава характеризуются высокой прочностью в необожженном состоянии, что позволяет испольэовать широкий ассортимент методов формования изделий и изготавливать монолитные футеровки больших габаритов и веса, например футеровки электропечей или индукционных печей для выплавки стали,При изготовлении Хромито-шпннельного клинкера не только существенно упрощается технологический процесс его получения в результате снижения температуры обжига с 1750-1850 фС до 1150-1300 С,.но повышается содержание в клинкере хромшпинелида, а в последйем - окиси хрома (111),что способствует повышению качества изготавливаемых из клинкера огнеупорных изделий, в частности увеличению их металло- и шпакостойкости.