Способ получения огнеупорногоматериала

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСфцналистнчесимкРеспублик 1 н 800168(51)М, Кд. С 04 В 35/60 ВоударстааииьМ комитат есср ао делам нзобратеииЯ и отарытиЯ(1 ) Заявитель Запорожский индустриальный институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕУПОРНОГО МАТЕРИАЛАИзобретение относится к производств= ву огнеупоров, в частности к получению плавленых основных огнеупоров в эпектропечах, используемых преимущественно для футеровки основных печей или для изготов ения основных тиглей.5Известен способ получения плавленого основного огнеупорного материала (окиси кальция) в стационарной электропечи иэ металлургической извести, заключавшийся в подготовке шихты (дробление10 извести), разведении процессов на коксе1(зажигание электрических дуг на кусках кокса, уложенных на подину), наплавление и охлаждение блока 1.1Плавка ведется на графитированных элек.родах в печи без футеровки, роль футеровки выполняет известь, загружаемая в печь с избытком,Однако известный способ не позволяет получать плавленный основной огнеупор с высокими эксплуатационными свойствами.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ получения плавленых материалов, включающий подготовку шихты, напттавпение. блока в стационарной электродуговой печи и охлаждения его 21. Плавку ведутс применением полых электродов с защитным против окисления покрытием и принудительным электромагнитным пере мешиванием для повышения качества выплавляемого матеоиала,Недостатки известного способа - эксплуатационная стойкость получаемого огнеупорного материала и незначительный его выход.Иель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости огнеупорного материапа и увеличение его выхода.Укаэанная цель достигается проведением плавления шихты во вращающемся тигле электродуговой печи при удельной мощности 550-700 кВА/м площади2пода и скорости вращения тигля 6- 30 град/мин.Вращение тигля при наплавлении бло- ка позволяет обеспечить постепенное пеизвести после выравнивания его укладывают бруски из вольфрама, молибденаили алюминия сечением 20 х 20 мм такимобразом, чтобы вершины равностороннего треугольника находились под центром электродов. Применение металловвместо кокса предпочтительно, так какисключает почти полностью науглерожи.тгванне расплава коксом. Электрическиедуги зажигают на металла и после поджига всех трех дуг начинают подгрузкудробленой извести сначала в периферийные зоны, а затем и по центру печи. После получения. расплава, перекрывающегоплощадь под электродами, включают механизм вращения ванны, Продолжительность направления блока весом 200280 кг составляет 2,5-4,0 ч, Шихтапри наплавпении блока подгружается равномерно по всему сечению ванны, частьшихты между наплавленным блоком ишамотной футеровкой возвращается напереплав. За 5-10 мин до конца плавкиподгруэку шихты прекращают для заплавления верхней части блока и уменьшения,усадочиой раковины, Печт отключают,блок остывает и затем извлекается иэпечи. Для утепления блока последний после плавки засыпают дробленой известью.П р и м е р 1. На плавку подготовлено 234 кг дробленой извести. Плавкавелась с вращением ванны со скоростью21 град/мин. Электрический режим3 =800-1000 А; М=8 ОВ; удельнаямощность на единицу активной площадипода625 ко/м . После разделки ос 2тывшего блока получено годного 167,7 кг,т,е, 71,7%,3 800168 4 ремеше н ие зон высоких тем пер атур покалошнику, а значит создание более благоприятных условий для выделения газов(СО) "недопала", известняка), для равномерной миграции примесей в периферийные зоны, более полный вывод усадочнойраковины, отсутствие недоплавов".При вращении ванны со скоростью,меньшей 6 град/мин, наблюдаются местные перегревы и увеличивается расход, электроэнергии: при вращении со скоростью более 30 град/мин наблюдаютсяслучаи обрыва дуги; оптимальной считается скорость, равная 18 град/мин.Однако последнее невозможно, еслиудельная мощность на единицу площадипода меньше 550 кВА/м, так как кон 2центрация тепла недостаточна для получения жидкоподвижного расплава. Увеличение удельной мощности свыше700 кВА/м также нецелесообразно, таккак резко уве;ичиваются потери окисикальция эа счет улета, увеличивается расход графитированных электродов и связанное с этим науглероживание наплавляемого блока, увеличивается растворимость газов, возможно образование несгехиометрических окислов неустойчивыхв обычных условиях и приводящих к ухудшению эксплуатационных свойств), Оптимальная Удельная мощность 600-650 кВА/м.Для вращения ванны печь устанавливают либо на опорные катки, перемещавшиеся по кольцевому рельсу, либо на специальные ролики в четырех опорных тумбах, расположенных под углом 90 ПриЗФвод выполняется либо с цепочным зацеплением, либо с конической передачей сэлек громеханическим исполнением.46Способ осуществляется следующим образом,Для наплав 1 ения блока готовят дробленую, свежеобожженную известь с содержанием СаО не менее 90%, Наиболее4предпочтительны фракции 2-25 мм. фракции менее 2 мм отсеивают, так как вних концентрируется пылеватая известь,частично гидратированная до Са(ОН)д,,что при плавке увеличивает газонасыщен 30ность блока, фракции более 25 мм применять нецелесообразно, так как плавкуведут с вращением ванны и при большихфракциях не обеспечивается получение однародного блока. Для разведения процес.Иса, например, в печи мощностью 140 кВАна подину печи, зафутероваиную шамотом,подсыпают слой из дробленой известитолщиной 3 5 см. На подсыпанный слой Блок имеет в поперечном сечении вид, круга. Видимые газовые включения наблюдаются только в верхней части усадочнаяраковина рассредоточена только на 1/91/10 высоты блока, "непроплавовпрактически не было. Плотность в среднемсоставляет 3,27 г/см, что близко ктеоретической плотности, равной 3,3 2 г/см ,Содержание углерода по трем образцамсоставляет 0,09%,П р и м е р 2, На плавку подготовлено 227 кг извести. Условия проведения плавки аналогичны ус 1 овиям, при которых проводилась плавка 1, но скорость вращения тигля составляет 6 град/мин, После разделки остывшего блока получено годного 142 кг, т,е. 69,7%. Блок имеет в поперечном сечении плошадь круга, По структуре и строению похож на предыду68 4единицу активной плошади пода составляет 550 кВА/м, После разделки остывшего блока получено годного 113,0 кг,г.е. 55,4%. В блоке большое количество"непроплавов, особенно по периферии;плотность 3,14 г/смСодержание углерода 0,11%.Данные, сведенные в таблицу по опытным плавкам, показывают преимущество плавки основных материалов с вращением тигля со скоростью 6-30 град/мини контролируемой удельной мощностью(550-700 кВА/м ) на единицу активнойплощади пода по сравнению с плавкой встационарной печи без контроля удельноймоаносги на единицу плошади пода.Сравнение устойчивости к гидрагацииобразцов плавки 1 и плавки 2 методомпоследовательных взвешиваний послеодинаковой выдержки в атмосфере,насыщенной водяными парами, показьтвавт,что устойчивость к гидрагации образцовплавки 2 выше, чем плавки 1 на 7-12%,что вполне объяснимо, так как плавленияизвесть в плавке 2 имеет более высокуюплотность, более однородную структурупри меньшем содержании углерода (карбидов кальция).Разработанный способ плавки основных материалов позволяет повыситьэксплуатационные свойства материала иувеличивает выход годного и можег бытьприменен и для плавки других материа лов, например периклаза, муллита, корунда, шчинелей и т,н.Способ не исключаег ввод в шихтусгабилизирукнцих добавок (мегалла, окисла, ингрида и г.п.),П р и м е р 5. На плавку подготовлено 204 кг извесги. Плавку ведут при вращении со скоростью 21 град/мин,ЗЮ Электрический режим 0 =80-100 В;Э =700-900 А. Удельная мощность на 5щий, Плотносгь в среднем равняется3,22 г/см, Содержание углерода потрем образцам составляет 0,14%,П р и м е р Э. На плавку подготовлено 234 кг извести, Условия проведения1плавки аналогичны условиям предыдущихплавок, но скорость врашения тигля составляет ЭО град/мин. После разделкиостывшего блок олучено годного133,8 кг, г.е. 57,2%. Блок имеет в по вперечном сечении площадь круга, по структуре аналогичный плавкам 1 и 2, но сявно выраженной усадочной раковиной поцентру блока; по цвету блок вместо коричневого цвета имеет черно-серую окраску, Плотность в среднем составляет3,16 г/см, Содержание углерода 0,11%,3При плавке наблюдаются случаи обрывадуги, особенно при попадании холодныхкусков извести в зону горения дуги, ЮП р и м е р 4, На плавку подготовлено 225 кг извести.Плавку ведут привращении тигля соскоростью 21 град-мнн.,Электрический режим 0 =80-1008;3=1100-880 А. Удельная мощность на 2 Зединицу плошади пода составляет700 кИА/м . После разделки остывшегоблока получено годного 133,6 кг, т.е59,4%, Плотносгь составляет 3,21 г см,Блок по структуре близкой к плавке 3, ноЗОусадочная раковина несколько меньше.Содержание углерода 0,19%.9 Ь 001 М 10 ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ности 550-700 кВА/мплощади пода и скорости вращения тигля 6-30 град/минЗаказ 10303/24 Тираж 671Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Способ получения огнеупорного материала путем подготовки шихты, наплавления блока в эпекгроцуговой печи при перемешивании расплава и охлаждении блока, о т л н ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости огнеупорного материала и увеличения его выхода, шихту плавят во вращающемся тигле при удельной мощИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе51. Струщенко П. В. и др. Применениетиглей из плавленой окиси кальция. Экспрессинформация, Черметинформация,1975, серия 20, вып. 5,16 2. Авторское свидетельство СССРИ 581124, кл. С 04 В 35/60, 1975,