CS212951B1 - Žérovzdorný uhlíkatý materiál pro žáromonolitické vystýlky průmyslových pecí a tepelných zařízení - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je žárovzdorný uhlíkatý materiál pro žáromonolitické vystýlky průmyslových pecí a tepelných zařízení, obsahující hmotově 40 až 90 % kalcinovaného antracitu a/nebo termoantrscitu, 3 až 35 % organického bitumenového pojivá a 5 až 57 % neuhlíkové výplně. Doplňkově může uhlíkatý materiál obsahovat v množství do 50 % uhlíkové přísady krystalického Sl amorfního typu. Ňeuhlíkovou výplň tvoří křemičité, alumoeillkátové, korundové a bazické složky. Žérovzdorný uhlíkatý materiál ee vyznačuje vysokou otěruvzdwnoatí, odolnosti vůči strusoťi 1 proti oxidaci a objemovou stálostí. Je určen zejména pro odtokové žlaby, výpustě, nístěJe průmyslových pecí a vystýlky transportních nádob v černé a barevné metalurgii a v metalurgii Železných kovů.

Description

Vynález se týká žárcvzdorného, vůči otěru a etruském odolného uhlíkatého materiálu pro žáromonolitické vystýlky průmyslových pecí a tepelných zařízení zejména pro vystýlky žlabů, výpustí a pecí černé a barevné metalurgie.

Dosud známé a používané uhlíkaté žárovzdorné materiály, jejichž součástí je vedle Čistá uhlíkové složky a pojivá i jedna nebo více neuhlíkových komponent, jsou pojeny chemickou nebo nejčastěji jílovou keramickou vazbou. Účinek těchto vazeb je podmíněn přítomností polární tekutiny, kterou je obvykle voda, a níž se tyto materiály mísí a zpracovávají. Hmoty tohoto typu se používají předevěím v černé metalurgii zejména v odtokových cestách vysokých pecí. Jejich předností je snadná a dobré zpracovatelnost při instalaci žéromonolitu a relativně vysoká trvanlivost v podmínkách, kde žárovzdorná vrstva z nich zhotovená noní nadměrně namáhané erozí. Značně citlivé jeou věak na otěr, zejména při jejich uplatnění v odtokových cestách vysokých pecí, kde eroze hraje rozhodující roli při opotřebení monolitické vystýlky.

Podstatně odolnější vůči erozi jsou známé a v průmyslu užívané uhlíkové hmoty, které sestávají z čisté uhlíkové složky a nepolárního uhlíkového pojivá, tj. dehtu nebo tekuté smoly. Tyto materiály znamenitě slouží všude tam, kde se nemůže destrukčně projevit jejich citlivost vůči oxidaci kyslíkem, kysličníkem uhličitým, vodní parou či jinými oxidačně působícími látkami. Ve styku se vzdušným kyslíkem a oxidovadly při obvyklých provozních teplotách se však rychle oxidují, znehodnocují a opotřebovávají.

Zmíněné nevýhody žáruvzdorných uhlíkatých a uhlíkových materiálů se podstatně zmírní a výrazně lepěích technických a ekonomických účinků se dosáhne se žárovzdorným uhlíkatým materiálem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že hmotově obsahuje 40 až 90 % kaleinovaného antracitu a/nebo termoantracitu, 3 až 35 % organického pojivá a 5 až 57 % neuhlíkové výplně, přičemž tento materiál může obsahovat do 50 % uhlíkové doplňkové přísady v podobě grafitu, tuhy, karbidu křemíku, sazí, kamenouhleného či smolného nebo naftového koksu, uhlí či uhelného letku nebo jejich kombinací.

Kalcinovaným antracitem a termoantraeitem ee rozumí tepelně zpracovaný antracit, u něhož obsah prchavých látek nepřesahuje 2 % hm. Organickým pojivém jsou jednotlivá nebo kombinovaná pojivá bitumenová přírodního původu či získaná destilací uhlí a ropy, především dehty, smoly a asfalty.

Neuhlíkovou výplň tvoří křemičité suroviny, hlinotokřemičité složky zejména kalcinovaně jíly, pálené šamotové lupky, suroviny sillimanitováho, mullitového a bauxitového typu, tabulérní korund či elektrokorund, zirkonsilikátové substance, slinutý nebo elektrotavený magnezit, chromová ruda, slinutý či elektrotavený spinel, a to jednotlivě nebo v kombinacích.

* Základními složkami jeou kalcinovaný antracit či termoantracit, organické pojivo a neuhlíkové výplň. Pro úpravu vlastností hmoty nebo z ekonomických důvodů lze k těmto základním složkám přimísit uhlíkovou doplňkovou přísadu.

212 ASI

Popsaný žárovzdarný uhlíkatý materiál je určen pro hotovení a opravy žáromonolltickýoh vystýlek průnyelovýoh pecí a tepelných zařízení v černá a barevná metalurgii a v metalurgii ferroelltin, zejména pro vystýlky odtokových ceet a výpustě vysokých peci a pecí pro výrobu slitin železa.

Jeho složení umožňuje dosáhnout vysoké otéruvzdornosti a vysoké odolnosti v&či korozivnímu účinku strusek i tekutých železných kovů při současně vysoké odolnosti vůči oxldaoi, při dokonalé nepropustnosti i pro nejzabíhavějěí tekuté 1 přehřáté kovy a při uchování naprosté celistvosti žáromonolitu, který se neporuSuje trhlinami a prasklinami, jež se běžně jinak vyskytují při použití stávajících standartních hmot.

Materiálu těchto vlastností lze s velmi dobrými technickými i ekonomickými účinky využit předevěím ve vystýlkách železobetonových a etruskovýdh odpichových žlabů vyso- 3 kých pecí. Ve srovnání se známými e zavedenými uhlíkovými hmotami s uhlíkovým nepolárním pojivém a známými a užívanými uhlíkatými hmotami s vazbou jílovou nebo chemickou; umožňuje dvojnásobné až trojnásobné zvýšení odolnosti a trvanlivosti žáromonolitických · výstýlek odpichových vysokopecních žlabů, tj. dosaženi trvanlivosti nad 40 000 t prolitého surového železa. Dobrých výsledků lze s těmito materiály dosáhnout pro jejich mimořádnou odolnost vůči působení strusek i na žlabech strtiskových e při kombinovaném působeni tekutých strusek a železných kovů, jak je tomu v hlavních železových žlabech a ve výpustleh vysokých pecí.

Příklady složení žérovzdorného uhlíkatého materiálu podle vynálezu v hmotových procentech.

1. 47 % kaloinovaného antracitu v zrnitosti do 3 mm, % surového kemenouhelného dehtu, % Samotového lupku do 2 mm;

2. 65 % kaloinovaného antracitu v zrnitosti do 4 mm, % surového dehtu, % šamotového lupku do 1 mm;

3. 85 % termoantracltu do 10 mm, % kamenouhelné smoly, % teena&srtĚĚ» ostřlva do 3 mm;

4. 43 % termoantracltu do 5 mm, % τσρζΛ» «asfaltu, % flUanebátam magnesitu do 3 mm, % uhelného látku;

5. 41 % kZldnevaného antracitu do 2 mm, % kemenouhelného dehtu, % křemičitého pisku do 1 mm,

212 9S1 % korundové moučky pod 0,2 mm, % grafitu;

6. 42 % kalclnovaného antracitu do 10 mm, 8 % kamenouhelné smoly, % korundu do 1 w_? % metalurgického koksu.

Materiál podle příkladu 2 zabudovaný v odpichovém žlabu vysoké pece prokázal při provozu vysokou odolnost. Jeho opotřebení Činilo cca 0,7 mm/1000 t surového železa ve srovnání a běžným opotřebením stávajících standartních hmot ve výši 2,0 až 2,5 mm/1000 t surového železa,, Žáromonolit vyduaaný popsaným materiálem se v průběhu provozu nerozrušoval trhlinami,, zůstal v celém objemu celistvý, dostatečně pevný, otěruvzdorný, intaktní vůči etrusca a železu. V důsledku toho se dlouhodobě udržel požadovaný profil bez prohlubní a klidný neturbulentní tok tekutého kovu. Vysokou odolnost proti opotřebení prokázal i žáromonolit zhotovený z předmětného materiálu ve struskových odpichových žlabech.

Pro vysokou odolnost vůči etruském i tekutým kovům lze materiálu použít i k hotovení a opravám žáromonolitů pro výrobu syntetických strusek a tavidel.

Claims (4)

1. žárovzdorný uhlíkatý materiál pro žáromonolitlcké vystýlky průmyslových pecí a tepelných zařízení, odolný vůči otěru a etruském, vyznačený tím, že obsahuje hmotově 40 až 90 % kalcinovaného antracitu a/nebo termoantracitu 3 až 35 % organického pojivá a 5 až 57 % neuhlíkové výplně.

2. Žárovzdorný uhlíkatý materiál podle bodu 1, vyznačený tím, že dále hmotově obsahuje do 50 % uhlíkové doplňková přísady Jako je grafit, tuha, karbid křemíku, saze, kamenouhelný či smolný, resp. naftový koks, uhlí či uhelný leták samotná nebo v kombinacích.

3. žárovzdorný uhlíkatý materiál podle bodů 1 až 2, vyznačený tím, že organickým pojivém ja bitumenové pojivo průmyslového nebo přírodního původu, zejména dehet, smola a asfalt a to jednotlivě nebo v kombinacích.

4. žárovzdorný uhlíkatý materiál podle bodů 1 až 2, vyznačený tím, že neuhlíkovou výplň tvoří křemičité, vyeOcehlinitá, korundová, zirkoneilikátové komponenty, slinutý nebo. elektrotavený magnezit, chromová ruda, slinutý či elektrotavený spinel, a to jednotlivě nebo v kombinacích.