PL132802B1 - Method of manufacture of magnesia-chromite products of improved resistance for steelmaking slags,especially under vacuum - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania magnezjowo-chromitowych wyrobów o pod¬ wyzszonej odpornosci na dzialanie zuzli stalowniczych, zwlaszcza w atmosferze prózni.Nowe procesy pozapiecowej obróbki stali wymagaja zastosowania materialów ogniotrwalych o podwyzszonej odpornosci na dzialanie zuzli stalowniczych.Bardzo zlozony mechanizm zuzywania sie wymurówki zbiorników, konwertorów i kadzi próz¬ niowych w procesie pozapiecowej obróbki stali, jest wywolany przez czynniki chemiczne, fi¬ zyczne i mechaniczne. Niszczenie wymurówki na drodze chemicznej nastepuje w wyniku ciaglego jej rozpuszczania przez zuzel, jak równiez wskutek miejscowego ataku agresywnych dodatków, /Jak np. wszystkich rodzajów skladników krzemonosnyeh/. Oddzialywanie prózni zwieksza inten¬ sywnosc zuzywania sie powierzchni materialu ogniotrwalego wskutek zjawisk odparowywania tlenków ogniotrwalych oraz reakcji redukcji i utleniania.W warunkach roboczych, w okresie odgazowywania, zachodzi przede wszystkim proces nisz* czenia spoiwa krzemianowego przez odparowanie SiOp. w mniejszym stopniu wyparowuja tlenki magnezu i chromu, majace nizsze energie swobodne tworzenia tlenków, a wiec termodynamicznie trwalsze. Redukujace dzialania prózni na tlenkowe skladniki wyrobów, polegaja przede wszystkim na szybkim odprowadzeniu gazowych produktów reakcji np. CO. Przykladowo, uzalezniona od cis¬ nienia redukcja: Si02 + C-*C0 + 310, w wyniku szybkiego odprowadzenia gazowych produktów reakcji, przebiega ona we wskazanym kierunku, przy czym ostatecznie dochodzi do czesciowej redukcji SIO do metalu. Stwierdzono, ze w pewnych warunkach procesu ruda chromowa w wyrobie magnezjowo-chromitowym zostaje zredukowana do metalicznego chromu. Sklad chemiczny zuzla ma decydujacy wplyw na rodzaj wyrobów ogniotrwalych stosowanych jako wymurówka kadzi prózniowych, konwertorów A0D itp. Jest ogólnym prawidlem, ze dla zmniejszenia szybkosci korozji charakter chemiczny wyrobu powinien byc mozliwie zgodny z charakterem zuzla.2 132 802 Sklad chemiczny zuzla w procesach prózniowej obróbki stall zmienia sie w zaleznosci od gatunku produkowanej stali i w trakcie jednej kampanii material ogniotrwaly moze podle¬ gac oddzialywaniu róznych czynników. Ogólnie w procesach: odgazowywania prózniowego, wpro¬ wadzenia dodatków stopowych, wprowadzenia dodatków redukujacych, odweglania, wystepuja zuzle o stosunku caO j Si02 od 1:1 do 2:1, lecz w procesie odsiarczania wymagana jest wy¬ soka zasadowosc zuzli - pow. 2. w tym ostatnim przypadku zuzel o wysokiej zasadowosci wy¬ twarzany Jest zazwyczaj pod koniec procesu, w odróznieniu od poczatkowych stadiów obróbki prózniowej. Przedstawiona zlozonosc procesów zachodzacyoh w urzadzeniach metalurgicznych stawia szczególnie wysokie wymagania stosowanym tam materialom ogniotrwalym.Do wymienionych procesów, zwlaszcza w Japonii, stoauje sie najczesciej wyroby dolomi- towo-magnezytowe. stosowanie tego typu wyrobów wiaze sie jednak z wieloma niedogodnoscia¬ mi, z których najwazniejsza jest ich sklonnosc do hydratacji. Natomiast stosowane równiez wyroby magnezjowe o wysokiej czystosci /powyzej 98$ MgO/ wzmiankowane w literaturze moga nadawac sie tylko do produkcji stali niskocbromowych przy ograniczonej do minimum ilosci dodatków redukujacych.Obecnie produkowane wyroby zasadowe typu magnezytowo-chromitowego jak i chromitowo- magnezytowego na bazie klinkierów magnezytowych wysokich czystosci i rud chromowych, a na¬ wet z topionych kruszyw zasadowych wykazuja za mala trwalosc w strefie zuzla kadzi próz¬ niowej, w wyniku wysokiej preznosci par MgO i C^O, w prózni, a takze duzej rozpuszczalnosci MgO w zuzlu o obnizonej, w redukcyjnej fazie procesu, zasadowosci. poprawe trwalosci w wyrobach nowego typu osiagnieto przez odpowiedni dobór skladu mine¬ ralnego, tak aby uzyskac maksymalna zawartosc spinelu MgO • Cr^O,, który cechuje sie wieksza stabilnoscia w prózni niz MgO i Cr^O,. wyroby magnezjowo-chromitcwe wedlug wynalazku za¬ wieraja w swym skladzie od 12-30$ Cr20,, przy czym co najmniej 75$ Cr20, zwiazane jest w spi¬ nel oraz ze zawartosc Si02 w tych wyrobach nie przekracza 2,3$.Sposób wedlug wynalazku polega na zmieszaniu w ilosci co najmniej 50$ wagowych klinkie¬ ru magnezjowo-chromitowego topionego lub spiekanego o zawartosci 8-30$ Cr^O, i najwyzej 2,3$ Si02 ze skladnikami uhromonosnymi jak koncentrat rudy chromowej o zawartosci SiOp najwyzej 2,5$ lub techniczny CrgO-, lub selekcjonowana rude chromowa o zawartosci Si02 najwyzej 5$, lub wszystkie wymienione skladniki lacznie, lub dwa wymienione lacznie w ilosciach wyliczo¬ nych do osiagniecia w wyrobach zawartosci Cr20- 12-30$ i Si02 do 2,3$. Z tak otrzymanej masy formuje sie wyroby i nastepnie wypala w temperaturze co najmniej 1680°c, korzystnie 1750°c.Przyklad. 88$ klinkieru Britmag 15 CP o zawartosci Si02 0,9$ i zawartosci Cr^O, 14,4$ zmieszano z koncentratem rudy filipinskiej o zawartosci Si02 1,88$ i zawartosci Cr^O, 35,42$ oraz technicznym Cr20,o zawartosci Cr20, 98$. Do sklejenia masy uzyto lugu posiarczy¬ nowego o gestosci 1,22 g/cur w ilosci 3$. Proces mieszania skladników przeprowadzono w gnio¬ towniku. Ze swiezo wymieszanej masy formowano ksztaltki pod cisnieniem 120 MPa, wysuszono je w suszarni tunelowej do wilgotnosci ponizej 0,5$ i wypalono w piecu tunelowym w temperaturze 1720°C. Tak otrzymane ksztaltki zawieraja 17,5$ Cr^, 1$ Si02 i 85$ spinelu MgO.c^O,. po¬ siadaja one porowatosc otwarta rzedu 19$ wytrzymalosc na sciskanie - 42 MPa, wytrzymalosc na zginanie w temp. 1450°C - 42 MPa, skurczliwosc wtórna w temperaturze 1750°c - 4h-0,2$.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania magnezjowo-chromitowyeh wyrobów o podwyzszonej odpornosci na dziala¬ nie zuzli stalowniczych, zwlaszcza w atmosferze prózni, formowanych i wypalanych z masy na bazie klinkierów magnezytowych i rudy chromowej, znamienny tym, ze klinkier magnezjowo-ohromitowy topiony lub spiekany o zawartosci 8-30$ cr20, i najwyzej 2,3$ Si02 w ilosci co najmniej 50$ wagowych miesza sie ze skladnikami chromonosnymi, takimi jak kon¬ centrat rudy chromowej o zawartosci Si02 najwyzej 2,5$ lub teohniczny CrgO,, lub selekcjono¬ wana ruda chromowa o zawartosci Si02 najwyzej 5$, lub wszystkie wymienione skladniki lacznie,132 802 3 lub dwa z nich lacznie, w ilosciach takich, by w wyrobach zawartosc Cr20, wynosila 12-30#, Si02 najwyzej 2,3# oraz by zawieraly 75# fazy spinelowej MgO.CrgO,, po czym z tak otrzyma¬ nej masy formuje sie wyroby i wypala w temperaturze co najmniej 1680°c, korzystnie 1750°c* PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania magnezjowo-chromitowyeh wyrobów o podwyzszonej odpornosci na dziala¬ nie zuzli stalowniczych, zwlaszcza w atmosferze prózni, formowanych i wypalanych z masy na bazie klinkierów magnezytowych i rudy chromowej, znamienny tym, ze klinkier magnezjowo-ohromitowy topiony lub spiekany o zawartosci 8-30$ cr20, i najwyzej 2,3$ Si02 w ilosci co najmniej 50$ wagowych miesza sie ze skladnikami chromonosnymi, takimi jak kon¬ centrat rudy chromowej o zawartosci Si02 najwyzej 2,5$ lub teohniczny CrgO,, lub selekcjono¬ wana ruda chromowa o zawartosci Si02 najwyzej 5$, lub wszystkie wymienione skladniki lacznie,132 802 3 lub dwa z nich lacznie, w ilosciach takich, by w wyrobach zawartosc Cr20, wynosila 12-30#, Si02 najwyzej 2,3# oraz by zawieraly 75# fazy spinelowej MgO.CrgO,, po czym z tak otrzyma¬ nej masy formuje sie wyroby i wypala w temperaturze co najmniej 1680°c, korzystnie 1750°c* PL