CS269680B1 - Vytváracia zmes na výrobu periklasospinelového * žiaruvzdorného etaviva - Google Patents

Description

CS 269 68ο B1 1

Vynález sa týká vytváracej zmesi na výrobu žiaruvddorného perlklasospinelového stavivaobeahujúceho 10 až 35 % hmot. spinelu hlinitého MgAljO^ - eo zřetelem na využitie alinu-tej magnézie a obaahom 4 až 8 % oxidu železitého, zíákanej z prírodného breuneritickéhomagnezitu. Stavivo aa používá najmtt na vymurovanie alinovacích pecí vo výrobě cementu avápna. V doterajšej praxi aa vo výrobě periklasospinelových etavív postupuje tak, že sa vyt-váracia zmes zleží zo alinutej magnézie a taveného alebo slinutého apinelu hlinitého. Vý-lisky zhotovené zo zmesi uvedených základných materiálov v pomere zabezpečujácom žiadar.ézloženie ataviva v uvedanom rozpUtí aa vypalujú v tunelových, vezokomorových alebo inýchpeciach pri teplotě 1600 až 1Ϊ60 °C. Spinel hlinitý sa získává buď tavením zmesi oxiduhorečnatého s hlinitým, alebo slinováním výtvorkov pri mólovom pomere oxidu horečnatéhok hlinitému 1 až 1,5. Pri molovom pomere vhčšom ako 1 obsahuje produkt olinovania okremspinelu hlinitého aj periklas a označuje sa ako periklasospinelový dvojslinok /v ďalšom1ÍADS/.

Ak sa na výrobu stavív použije slinutá magnézia vyrobená z breuneritického prírodnéhomagnezitu a obsahuje 4 až 8 hmot. oxidu železitého, dochádza počas výpalu výliskov kich značnému zmrSteniu k dofermáciám a k nadměrnému rozptylu rozmerov výrobkov. Jednou zpříčin je samotná povaha magnézie vyrobenoj z breuneritického magnezitu, kde přítomnostoxidov železa v danej sústave viacero zloŽiek vyvolává pokračujúci rast kryštálov peri-klasu počas výpalu výliskov. Je spojený s ich zmrStovaním v značné vUčSom rozsahu akopri použití nízkoželezitej magnézie. řalSou příčinou, ktorá efekt predoálej zvSčšuje, jerozny tlak, ktorému sú výlisky naložené vo vypal'ovacej peci na sebe v stohoch vystavené.Nie nepodstatnou příčinou je výskyt tokujej fázy, ktorej podstatou je pri molovom pomereoxidu vápenatého ku křemičitému vilčSom ako dva, minerál brownmilerit a dikalciumsiliká-tom. V aktuálnom systéme, do ktorého zmes, resp. periklasospinelové stavivo spadá, vzni-ká taVenina pri teplete 1300 °C a jej obsah so zvySujúcou sa teplotou stúpa. Z uvedenýchdSvodov je výroba periklasospinelových stavív a využitím železitej magnézie nie dostateč-né rozvinutá. Obvykle sa postupuje vo výrobě tak, že sa výlisky vypalujú v takom teplot-nom režime, aby sa zmrStenia a tým aj rozptyly rozmerov výrobkov udrželi v predpísanýchhrániciach. Nevýhodou sú potom nepriaznivé termotechnické parametre výrobkov, najttS znač-né tečenie, nízká stálost'objemu pri vysokých teplotách a nízké vysokoteplotné pevnosti.

Popísané nedostatky odstraňuje předmětné riešenie, ktorého podstatou je vytváracla zmesna výrobu perlklasospinelového žiaruvzdorného staviva obeahujúceho spinel hlinitý a slinu-tá magnéziu vyznačujúca sa tým, že sa skládá z 6 áž 24 % hmot. taveného spinelu hlinitéhoalebo perlklasospinelového dvojslinku obeahujúceho 50 až 72 % hmot. oxidu hlinitého, z90 až 70% hmot. alinutej magnézie obsahujúcej 4 až 8 J hmot. oxidu železitého, 86 »2 91 %hmot. oxidu horečnatého a z 4 až 6 % hmot.- taveného alebo slinutého korundu v zrnitostinad 0,1 mm a pod 1,2 mm.' Vo výrobě tvarových etavív sa zmes zvlhčí, opatří obvyklým spo-jivom a zlisuje tlakom 90 až 150 MPa na výlisky, ktoré sa vypália pri teplote 1600 až 1700°C.

HieSenie vychádza z poznatku, že reakciou medzi korundom a oxidom horečnatým pri teplo-tách 1600 až 1700 °C vzniká spinel pri súčasnom zvttčSení objemu v důsledku poklesu husto-ty. Podía vykonaných práč ďSjde v reálných výliskoch k zmene objemu v ďohledku uvedenejreakcie vtedy, ak boli částice korundu vUčSie ako 0,1 mm. Ak boli menšie, prebehne tvorbaspinelu na úkol pórovitosti v matrixe. K nárastu objemu prispieva tiež vznik dutiniek vkaždom původně korundovom zrnku, ak bolo vfičSie ako 0,1 mm a menšie ako 1,2 mm. Připisujesa to nerovnakej rýchlosti protismernej difúzie ionov hliníka a horčíka počas reakcie. Ob-jemový náraet sa zvSčšuje s rastúcimi rozmermi častíc korundu, ako aj s jeho obsahom. Pou-žitím častíc vttčších ako 1,2 mm dochádza k naruSeniu črepu staviva, zvýšením obsahu korun-du nad 6 % navlac k nadměrnému zvUČSeniu pórovitosti. Popísaný dej posobi v protisměrezmrštovania výliskov slinováním periklasovej substancie a možno ním plné ovládat celkovázměnu objemu výliskov výpalom pri využití železitej magnézie.

Periklasospinelové stavivá na vymurovanie pecí vo výrobě cementu a vápna sa vyrábajá vo. 2 CS 269 680 B1 viacerých druhoch, a obsahem spinelu 10 až 35 % hmot. Maximálny obsah korundu vo vytváracejzmesi je 6 %. Vytvoří sa 8,4 % hmot. spinelu vo výrobku. Preto je súčastou vytváracej zmesipredsyntetizovaný tavený spinel alebo periklasospinelový dvojslinok. Výhodou rieSenia podíavynálezu je tiež možnost’ nahradit*část*slinutéj magnézie e obsahem 4 až 8 % hmot. oxidu že-lezitého magnéziou s obsahom 96 až 99,5 % hmot. oxidu horečnatého a 0,1 až 2 hmot. oxiduželezitého. Táto náhrada je dSležitá v přípravě vytváraoích zmeeí pre stavivá používané vovýrobě bieleho cementu. Příklady provedeni»'

Vyrobili sa modelové stavivá zo základných materiálov s vlastnostem! podlá tab. I. Vyt—váracie zmesi sa připravili v zostavách podl’a tab. II. Ako spojivo sa použil nasýtený roz-tok síranu horečnatého a pevný sulfiťový výluh. Vlhkost* vytváracích zmesi bola 1,9 $ hmot.Zlisovali sa tlakom 100 MPa na výtvorky s rozmermi 250x125x65 mm. Výlisky sa vypálili pril600 °C s výdržou 5 hodin pri uvedenej teplote. Vlastnosti modelových stavív a zmrStenievýpalom je zhrnuté v tab. II. Stavivá podía vynálezu zodpovedajú modelom označeným D a E,ostatné sklížili na oevetlenie efektu vynálezu.

Vlastnosti použitých základných materiálov

Tab. I Nízkoželezitá železitá periklasohlinitý magnézia magnézia HJH dvojlisok "líADS" Oxid křemičitý /SiOg/ /#/ 0,16 0,60 0,90 Oxid hlinitý /Al20^/ /%/ /0,04 ' 0,24 58,00 Oxid železitý /PegOy /%/ 0,46 8,00 3,58 Oxid vápenatý /CaO/ /#/ 0,40 2,30 0,96 Oxid horečnatý /MgO/ /^/ 98,48 88,62 35,70 Objemová hmotnost? /g.cm“^/ 3,33 3,34 3,25

Tab. II

Zloženie vytváracích zmesi, zmrStenie výliskov, vlastnosti výrobkov. A B ” C D E Vytváracie zmesi hmot./ Magnézia T 1-3 mm 30 32 40 35 35 Magnézia "J" 0,5-1 mm 10 10 15 10 1C Magnézia "J" -0,1 mm -- - 35 35 - Magnézia "lí” -0,1 mm 35 35 - - 35 Spinel -MABS 25 20 10 20 16 Korund tavený 0,5-0,63 mm - - - 4 4 Tabulárny oxid hlinitý -0,1 mm 3 - - - Výrobky stavivá Objemový hmotnost*/g.cm-^/ 3,04 3,06 3,07 2,93 2,90 Zdánlivá porovítost /£/ 15,2 14,4 14,1 17,9 18,6 Pevnost v tlaku za studená /MPa/ 45 77 62 39 38 Pevnost v ohybe pri 1500 °C /MPa/ 1,1 1,7 0,4 1,1 1,3 ZmrStenie výliskov výpalom pri 1600 °Cz% obj./ 5,1 5,8 6’5 2,3 1,2

Claims (3)

1. CS 269 680 B1 3 PREDMET VYNÁLEZU

   1. Vytváracia zmes na výrobu periklasospinelového žiaruvzdorného stavívá obeahujúca spi-nel hlinitý /MgAlgO^/ a slinutú magnéziu vyznačujúca sa tým, Se sa skládá zo 5 až 24 $hmot. taveného spinelu hlinitého alebo periklasospinelového dvojslinku s obsahom 50 až72 $ oxidu hlinitého a z 90 až 70 % hmot. slinutéj magnézie obsahujúcej 4 až S jž hmot.oxidu železitého, 86 až 91 % hmot. oxidu horečnatého a z 4 až 6 ?£ hmot. taveného aleboslinutého korundu v zrnitosti nad 0,1 mm a pod 1,2 mm.
2. 2. Vytváracia zmes na výrobu periklasospinelového žiaruvzdorného staviva podlá bodu 1vyznačujúca sa tým, že sa 30 až 44 % hmot. slinutéj magnézie s obsahom 4 až 8 hmot. o-xidu železitého nahradí slinutou magnéziou s obsahom 0,1 až 2 % hmot. oxidu železitého a96 až 99,5 % hmot. oxidu horečnatého.
3. 3. Vytváracia zmes na výrobu periklasospinelového žiaruvzdorného staviva podlá bodu 1 a 2vyznačujúca sa tým, že tavený alebo slinutý korund je v zrnitostnej triede nad 0,2 mm apod 0,7 mm. >