Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ
МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ

МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: футеровки металлургических агрегатов, огнеупорные изделия. Задача: улучшение формовочных свойств массы и физико-керамических свойств готовых изделия, в частности увеличение времени жизни массы, кажущейся плотности огнеупоров из нее, прочности при сжатии изделий после сушки, обжига и термообработки при температурах 400-1000oC. Сущность изобретения: масса, включающая периклазсодержащий наполнитель, глиноземсодержащий компонент, фосфатную связку и раствор лигносульфонатов, содержит в качестве фосфатной связки порошкообразный полифосфат натрия в виде тонкомолотой смеси с периклазом в массовом соотношении 1:(8-10) при следующем соотношении компонентов, мас.%: периклазсодержащий наполнитель 62-78, глиноземсодержащий компонент 4-11, тонкомолотая смесь периклаза и полифосфата натрия в массовом соотношении (8-10): 1 8-30, раствор лигносульфонатов 3-5. Рекомендуется в качестве периклазсодержащего наполнителя использовать периклазовый клинкер с содержанием СаО 3,5-6,5%. В качестве глиноземсодержащего наполнителя - механоактивированный компонент с удельной поверхностью 9-12 тыс.см2/г, а в качестве раствора лигносульфонатов - раствор аммонийсодержащих лигносульфонатов. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2069203
Класс(ы) патента: C04B35/04, C04B28/34
Номер заявки: 5037151/33
Дата подачи заявки: 13.04.1992
Дата публикации: 20.11.1996
Заявитель(и): Коптелов Виктор Николаевич; Ярушина Татьяна Викторовна; Фролов Олег Иванович; Войникова Людмила Алексеевна; Андриевских Леонид Иванович; Назмутдинов Рафаил Шамсиевич; Власовец Анатолий Анатольевич
Автор(ы): Коптелов Виктор Николаевич; Ярушина Татьяна Викторовна; Фролов Олег Иванович; Войникова Людмила Алексеевна; Андриевских Леонид Иванович; Назмутдинов Рафаил Шамсиевич; Власовец Анатолий Анатольевич
Патентообладатель(и): Коптелов Виктор Николаевич; Ярушина Татьяна Викторовна; Фролов Олег Иванович; Войникова Людмила Алексеевна; Андриевских Леонид Иванович; Назмутдинов Рафаил Шамсиевич; Власовец Анатолий Анатольевич
Описание изобретения: Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству периклазсодержащих огнеупоров, используемых в электрометаллургии.
Известна огнеупорная масса, включающая периклаз, глиноземсодержащий компонент, фосфатное связующее и воду при следующем соотношении компонентов, мас.
Каолин 9-12
Триметафосфат натрия 3-10
Вода 2-6
Периклаз остальное [1]
Основным недостатком данной массы является малый срок жизни (30-40 мин), невысокая прочность изделий из нее, невысокая стойкость футеровок в службе.
Известна огнеупорная масса, включающая мас. основной зернистый наполнитель основа Al2O3 9-21, фосфатную связку 6-14, сульфитно-дрожжевую бражку 1,5-3.
В качестве основного зернистого наполнителя масса содержит магнезит или хромомагнезит, фосфатную связку водный раствор полифосфата натрия плотностью 1,48 г/см3 или ортофосфорную кислоту, Al2O3 глинозем или тонкодисперсный корунд [2]
При достаточно высоком значении показателя прочности при сжатии сырца изделий, масса имеет малый срок жизни и низкую кажущуюся плотность и прочность после термообработки и обжига огнеупоров из нее.
Наиболее близкой по составу и к предлагаемой массе является масса для изготовления безобжиговых огнеупоров следующего состава, мас.
Периклаз с содержанием СаО до 3,0% 64
Тонкомолотая смесь периклаза и глинозема в массовом в соотношении 1:1 - 26
Водный раствор полифосфата натрия плотностью 1,46 г/см3 8
Водный раствор лигносульфонатов технических 2
Огнеупоры из данной массы получают прессованием и сушкой при 130oC. Сырец из массы имеет прочность 4,2 г/мм2, прочность после сушки составляет 75,3 н/мм2, кажущаяся плотность 2,89 г/см3, прочность после обжига 49,8 н/мм2 [3]
Недостатками являются малое время жизни массы, изделия имеют недостаточно высокую прочность после сушки и обжига, сильно разупрочняются при температурах 400-1000oC и обладают низкой плотностью из-за плохих формовочных свойств массы: недостаточной ее тиксотропности и упаковочной способности, что связано, по-видимому, с неоптимальным соотношением глинозема, полифосфата натрия и раствора лигносульфонатов.
Задачей настоящего предлагаемого изобретения является улучшение формовочных свойств массы и физико-керамических свойств готовых изделий, в частности увеличение времени жизни массы, кажущейся плотности огнеупоров из нее, прочности при сжатии изделий после сушки, обжига и термообработки при температурах 400-1000oС.
Для решения поставленной задачи масса, включающая периклазовый наполнитель, наполнитель на основе глинозема, фосфатную связку и раствор лигносульфонатов, содержит в качестве периклазового наполнителя периклазовый клинкер с содержанием СаО 3,5-6,5% в качестве наполнителя на основе глинозема механоактивированный наполнитель на основе глинозема с удельной поверхностью 9-12 тыс. см2/г, в качестве фосфатной связки тонкомолотую смесь полифосфата натрия и периклаза в соотношении T:(8-10), а в качестве раствора лигносульфонатов раствор аммониевых лигносульфонатов при следующем соотношении компонентов, мас.
Периклазовый клинкер с содержанием СаО 3,5-6,5% 62-78
Наполнитель на основе глинозема с удельной поверхностью 9-12 тыс.см2/г 4-11
Указанная фосфатная связка 8-30
Раствор аммониевых лигносульфонатов 3-5
При указанном соотношении компоненты шихты в процессе термообработки при температурах 400-1600oC взаимодействуют между собой с образованием высокоогнеупорных форстерита, натрийкальциевого фосфата, алюмомагнезиальной шпинели, фосфата алюминия и др. Эти процессы обусловливают увеличение прочности огнеупора после обжига.
На улучшение показателей прочности при сжатии и кажущейся плотности изделий оказывает влияние присутствие в них соединений кальция. Использование в качестве наполнителя периклазового клинкера с содержанием СаО 3,5-6,5% способствует увеличению прочности огнеупора за счет усиления контактов с неорганическим связующим. Внешняя оболочка клинкера состоит из мелкодисперсного периклазового порошка, сцементированного стекловидными фазами типа форстерита и феррита кальция.
Механоактивированный наполнитель на основе глинозема, характеризующийся удельной поверхностью 9-12 тыс. см2/г увеличивает время жизни массы. Причем должно соблюдаться указанное соотношение компонентов, т.к. даже при незначительном отклонении от него масса быстро схватывается и становится совершенно непригодной для формования.
Раствор аммониевых лигносульфонатов обеспечивает повышение пластичности массы, улучшает удобоукладываемость при формовании при сохранении целостности зерен наполнителя, что существенно увеличивает плотность и, следовательно, прочность сырца и готовых изделий.
Одновременное присутствие в массе аммониевых лигносульфонатов и полифосфата натрия связки обусловливает протекание процессов полимеризации затворителя, что обеспечивает увеличение прочности огнеупора после термообработки при температурах 400-1000oC.
Примеры: Изготовлены массы состава, приведенного в табл. 1.
Вещественный состав исходных материалов представлен в табл. 2.
Механоактивированный наполнитель на основе глинозема получали в вибромельнице М-400. Удельная поверхность его составила 9-12 тыс. см2/г.
Тонкомолотую смесь периклаза и полифосфата натрия в массовом соотношении 9:1 получали путем совместного помола в турбомельнице.
Приготовление масс осуществляли в смесительных бегунах. Изделия прессовали при давлении 100 н/мм2 и термообрабатывали при разных температурах. Свойства масс и готовых изделий приведены в табл. 3. Для термообработанных образцов изделий определяли прочность при сжатии после испытания их на термостойкость. Данные приведены в табл. 3.
Из табл. 3 видно, что изделия, изготовленные из предлагаемой массы обладают рядом преимуществ по сравнению с прототипом: характеризуются высокой кажущейся плотностью, прочностью при сжатии после сушки и термообработки при температурах 400-1000oC, а также после обжига. Время жизни массы примерно в два раза больше времени жизни массы прототипа.
Приготовление массы из известной шихты и испытание образцов осуществляли аналогично.
Из предлагаемой массы (шихта 3) изготовлена опытно-промышленная партия изделий с целью испытания их в службе. Промышленные испытания проводили в футеровке 50-тонной электропечи. Во время эксплуатации на печи выплавляли чугуны марок ВЧ 56-06, КЧ 37-12 и СЧ 18-36, 21-40. Температура чугуна на выпуске находилась в пределах 1450-1570oC. Изделия прослужили лучше серийных.
Использование в качестве наполнителя периклазового клинкера с содержанием СаО 3,5-6,5% обусловливает также экономию сырьевых и энергетических ресурсов.
Использование предлагаемой массы не требует приобретения дополнительного оборудования для приготовления фосфатной связки.
Формула изобретения: Масса для изготовления огнеупоров, включающая периклазовый наполнитель, наполнитель на основе глинозема, фосфатную связку и раствор лигносульфонатов, отличающаяся тем, что в качестве периклазового наполнителя она содержит периклазовый клинкер с содержанием CaO 3,5 6,5% а в качестве наполнителя на основе глинозема она содержит механоактивированный наполнитель на основе глинозема с удельной поверхностью 9 12 тыс.см2/г, в качестве фосфатной связки тонкомолотую смесь полифосфата натрия и периклаза в соотношении 1 (8 10), в качестве раствора лигносульфонатов раствор аммониевых лигносульфонатов при следующем соотношении компонентов, мас.
Периклазовый клинкер с содержанием CaO 3,5 6,5% 62 78
Наполнитель на основе глинозема с удельной поверхностью 9 12 тыс.см2/г 4 11
Указанная фосфатная связка 8 30
Раствор аммониевых лигносульфонатов 3 5