CS251569B1 - Spinelová hmota hořečnato-hlinitá pro vyzdívky pecí na tavení hliníku a barevných kovů - Google Patents

Abstract

Řešení se týká spinelové hmoty, ve které 55 až 85 % tvoří struska z aluminotermioké výroby kovů. Jedná se o surovinu s vysokým obsahem oxidu hlinitého a oxidu hořečnatého, které se z roztavené strusky vylučují v podobě korundu a spinelu. Po přidání strusky do dusací hmoty za současného přidání chemických a organických pojiv a při dodržení předepsaného postupu dosáhne se prodloužení životnosti vyzdívek indukčních pecí ve srovnání s hmotami na bázi aluminosilikátů.

Description

(54) Spinelová hmota hořečnato-hlinitá pro vyzdívky pecí na tavení hliníku a barevných kovů

Řešení se týká spinelové hmoty, ve které 55 až 85 % tvoří struska z aluminotermioké výroby kovů. Jedná se o surovinu s vysokým obsahem oxidu hlinitého a oxidu hořečnatého, které se z roztavené strusky vylučují v podobě korundu a spinelu. Po přidání strusky do dusací hmoty za současného přidání chemických a organických pojiv a při dodržení předepsaného postupu dosáhne se prodloužení životnosti vyzdívek indukčních pecí ve srovnání s hmotami na bázi aluminosilikátů.

Předmětem vynálezu je spinelová hmota hořečnato-hlinitá pro vyzdívky indukčních i plaenných pecí na tavení hliníku a barevných kovů, jejíž základní složkou je spinel hořečnatoílinitý, získávaný při aluminotermickém procesu výroby kovů.

V současné době se používá pro vyzdívky indukčních i plamenných peci na tavení hliníku i barevných kovů zrněných dusacích hmot šamotových až kyselých s poměrně vysokým podílem oxidu křemičitého až do 65 %. Na tavení mědi a jejích slitin se používá často hmoty na bázi křenenců s obsahem oxidu křemičitého do 97 %. Oba typy hmot vykazují při použití značné nevýhody nezi něž patří např. redukce oxidu křemičitého roztaveným hliníkem a tím rozrušování vyzdívky, nepříznivý průběh dilatačních změn při ohřevu a chlazení a s tím spojené nebezpečí poprasiní vyzdívky při nevhodných provozních podmínkách, nízká odolnost ke korozi struskou, nízká .epelná vodivost, což běžně souvisí s nižší odolností vyzdívky k rychlým změnám teploty, nízká odolnost k mechanickému porušení vyzdívky při vsázení kovu, proti erozi kovem atp.

Tyto nevýhody jsou zčásti odstraněny hmotou na bázi elektrokorundu, tj. taveného kysličníku hlinitého. Nevýhodou elektrokorundu je však vedle ekonomických aspektů vysoká teplotní oztažnost, což je nevýhodné zvláště pro vyzdívky kelímkových pecí velkých objemů pro kapaLtu vyšší než 100 kg kovu.

Nedostatky známých hmot odstraňuje spinelová hmota hořečnato-hlinitá pro vyzdívky indukčh a plamenných pecí na tavení hliníku a barevných kovů, podle vynálezu, jehož podstata čivá v tom, že základní složkou je aluminotermická struska o zrnitosti do 5 mm. Struska je rneralogického hlediska tvořena 80 až 90 % hořečnatým spinelem MgO.A^O^. Zbytek tvoří .krokrystalioký korund a sklovina. Z hlediska chemického složení se jedná o produkt s 72 až 6 % oxidu hlinitého, 10 až 12 % oxidu hořečnatého, 2 až 4 % oxidu křemičitého. Zbytek tvoří oprovodné oxidy vápenatý, titaničitý, železitý, sodný, draselný a zvláště vanadičný v množství do 5 S. Předností této hmoty je vysoká tepelná vodivost, nízký koeficient teplotní rozažnosti bez polymorfnich přeměn a nízká pórovitost zrn. Hmota připravená z tohoto materiálu e objemově stabilní v širokém rozsahu teplot s vynikající odolností proti korozi kovem a truskou.

Vlastnosti hmoty mohou dále být zlepšeny přísadami pro zvýšení úhlu smáčivosti kovu, epelné vodivosti a zrnitostní skladby přídavkem tuhy nebo jemně mletého grafitu, mletého xidu hlinitého, velmi jemného korundového zrna, práškového oxidu chromitého, oxidu hořečnaáho, karbidu křemíku. Vyhovující zpracovatelnosti hmoty a pevnosti vyzdívky po vysušení se osáhne přídavkem chemických pojiv, např. kyselinou fosforečnou a jejich solí hlinitých, amoných, alkalických, organických lepidel např. dextrinu, karboxymethylcelulózy, sulfitového /luhu, vodních disperzí organických polymerů, např. polyvinylacetátu, polyakrylátové disper-, tekutého organického pojivá na bázi dehtu apod.

ř í k 1 a d i luminoter. struska o zrnitosti 0-3 mm sektrokorund bílý pod 0,09 mm etý oxid hlinitý pod 0,04 mm iha krystalická % hmotnostních 10 % hmotnostních 15 % hmotnostních 10 % hmotnostních něs byla ovlhčena roztokem dehtu pod obchodním označením INERTOL v množství 11 dm /100 kg něsi.

Hmota byla použita pro vyzdívku indukční lastnosti:

árovzdornost órovitost vyzdívky

Deficient teplotní roztažnosti v rozmezí 20-1 000 °C nefioient tepelné vodivosti při 100 °C pece na tavení slitin mědi a dosaženy tyto vyšší než 1 800 °C 19,5 %

4,1.10^_6/°K vyšší než 3 W/m °K

Životnost vyzdívky se zvýšila 2,6x ve srovnání s používanou vyzdívkou z křemence.

Příklad 2 aluminotermická struska 0-3 mm magnezitová moučka 0-0,09 mm mletý oxid hlinitý pod 0,04 mm na 100 kg směsi bylo použito přísad síran hlinitý dextrin práškový % hmotnostních 9 % hmotnostních % hmotnostních kg 1 kg

Směs byla ovlhčena vodou na konzistenci, vhodnou pro zpracování dusáním. Byla použita pro vyzdívku kelímkové indukční pece na tavení hliníku. Bylo dosaženo těchto vlastností:

žárovzdornost pórovitost vyzdívky koeficient roztažnosti (teplotní) v rozmezí 20-1 000 °C koeficient tepelné vodivosti při 100 °C trvalé délkové změny výpalem na 1 200 °C

Příklad 3 aluminotermická struska 0-3 mm aluminotermická struska 0-0,09 mm karbid křemičitý mletý 0-0,06 mm oxid hlinitý mletý 0-0,04 mm

Směs byla ovlhčena kyselinou fosforečnou o pro vyzdívku indukční pece na tavení zinku.

Dosažené vlastnosti:

žárovzdornost pórovitost vyzdívky koeficient teplotní roztažnosti v rozmezí 20-1 000 °C koeficient tepelné vodivosti při 100 °C trvalé délkové změny výpalem na 1 200 °C

Příklad 4 aluminotermická struska o zrnitostí do 5 mm elektrokorund bílý o zrnitosti do 0,1 mm oxid hlinitý technický o zrnitosti do 0,04 mm

Směs byla ovlhčena vodou a použita pro výdusku dosaženy tyto vlastnosti:

žárovzdornost pórovitost vyzdívky koeficient teplotní roztažnosti v rozmezí 20-1 000 °C koeficient tepelné vodivosti při 100 C vyšší než 1 850 °C 19,8 %

4,5.10'⁶/°K více než 3 W/m° K + 0,1 % více než 1 850 °C 18,9 %

3,6.10^_6/°K více než 4,5 W/m° K +0,1 % % hmotnostních % hmotnostních % hmotnostních indukční pece na tavení slitin mědi. Byly vyšší než 1 800 °C %

5,5.10'⁶/°K vyšší než 2 W/m°K % hmotnostních 15 % hmotnostních 10 % hmotnostních 10 % hmotnostních koncentraci 55 % kysel, fosforečné a použita

Hmotu je možno též s výhodou použít pro výrobu nepálených nebo vypalovaných žárovzdorných tvarovek pro vyzdívky průmyslových pecí nebo jejich částí.

Claims (6)

1. předmEt VYNALEZU

   1. Spinelová hmota hořečnato-hlinitá pro vyzdívky indukčních a plamenných pecí na tavení hliníku a barevných kovů vyznačující se tím, že základní složky tvoří 55 až 85 % hmotnostních aluminotermické strusky o zrnitosti do 5 mm a 15 až 45 % hmotnostních keramických přísad o zrnitosti do 0,09 mm.
2. 2. Spinelová hmota hořečnato-hlinitá podle bodu 1 vyznačující se tím, že keramické přísady jsou tvořeny elektrokorundem, mletým, technickým oxidem hlinitým, práškovým oxidem hořečnatým, oxidem chromitým, jílem nebo kaolinem.
3. 3. Spinelová hmota hořečnato-hlinitá podle bodu 1 vyznačující se tim, že dále obsahuje do 6 % hmotnostních anorganických pojiv jako je kyselina fosforečná, kyselina sírová, kyselina chlorovodíková a jejich soli.
4. 4. Spinelová hmota hořečnato-hlinitá podle bodu 1 vyznačující se tím, že obsahuje do

   3 % hmotnostních organických pojiv jako je dextrin, škrob, karboxymetylcelulóza, sulfitový výluh, metylcelulóza, polyvinylaoetátová disperze, polyakrylátová disperze.
5. 5. Spinelová hmota hořečnato-hlinitá podle bodu 1 vyznačující se tím, že obsahuje do

   20 % hmotnostních látek pro zvýšeni úhlu smáčivosti roztavených kovů jako je tuha krystalická, jemně mletý grafit, petrolkoks, hutnický koks, karbid křemíku o zrnitosti do 0,09 mm.
6. 6. Spinelová hmota hořečnato-hlinitá podle bodu 1 vyznačující se tím, že obsahuje pojivo na bázi dehtu jako je roztok dehtu a asfaltu v organických rozpouštědlech v množství do 15 i hmotnostních.