PL55693B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.VIII.1968 55693 KI. 80 b, 8/06 MKP C 04 b %f UKD Wspóltwórcy wynalazku: Kazimierz Budzynski, Wladyslaw Chwastek, Stanislaw Galuszka, Leopold Juszczyk, Edward Kajl, Eugeniusz Majewski, Otto Przegendza, Waclaw Szymborski, Stanislaw Zachariasz, Wladyslaw Ziemba, dr inz. Witold Krause Wlasciciel patentu: Instytut Materialów Ogniotrwalych, Gliwice (Polska) Sposób wytwarzania wyrobów krzemionkowych o zwiekszonej zdolnosci przewodzenia ciepla dla koksowni, nagrzewnic wielkiego pieca i innych urzadzen sluzacych do wymiany ciepla Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania wyro¬ bów krzemionkowych o zwiekszonej zdolnosci przewodzenia ciepla, nadajacych sie do budowy tych elementów urzadzen cieplnych, które winny charakteryzowac sie dobrymi zdolnosciami wy¬ miany ciepla, a m szczególnie do kratownic regene¬ ratorów, nagrzewnic Cowpera i innych im podob¬ nych urzadzen.W procesach wymiany ciepla miedzy wyrobami ogniotrwalymi i gazami wielkie znaczenie posiada zdolnosc przewodzenia ciepla wyrobów ogniotrwa¬ lych przejmujacych cieplo od goracych gazów przez konwekcje i promieniowanie, a nastepnie oddajacych zakumulowane cieplo nagrzanemu po¬ wietrzu lub gazom. Duze przewodnictwo cieplne wyrobów ogniotrwalych w kratownicach regene¬ ratorów lub nagrzewnicach Cowpera pozwala na skrócenie czasu podgrzewania kratownicy w kaz¬ dym cyklu podgrzewania i na skrócenie cyklu podgrzewania powietrza lub gazu, co posiacla znaczny wplyw na równomiernosc przebiegu pro¬ cesu hutniczego. Dotychczas stosowane do tych celów wyroby ogniotrwale szamotowe, kwarco- wo-szamotowe, wysokoglinowe, a takze krzemion¬ kowe nie dawaly zadawalajacych rezultatów ze wzgledu na mala zdolnosc przewodzenia ciepla tych tworzyw.Równiez w procesie koksowania jednym z waz¬ niejszych zagadnien jest skrócenie czasu ogrzewa¬ nia wsadu w komorach. Skrócenie czasu ogrzewa- 20 nia wsadu jest miedzy innymi zalezne od zdolno¬ sci przewodzenia ciepla przez sciany grzewcze ko¬ mór, zbudowanych z wyrobów ogniotrwalych.Przez kolejne stosowanie do budcwy scian komór koksowni wyrobów szamotowych, kwarcowo-sza- motowych i od przeszlo 30 lat wyrobów krzemion¬ kowych, charakteryzujacych sie z wszystkich trzech rodzajów wyrobów ogniotrwalych najlep¬ szym przewodnictwem cieplnym, osiagnieto ko¬ rzystne wyniki w zakresie skrócenia czasu kokso¬ wania. Dalszy postep w tej dziedzinie uzalezniony byl miedzy innymi od zastosowania wyrobów ogniotrwalych o lepszym przewodnictwie ciepl¬ nym od stosowanych powszechnie do tych celów wyrobów krzemionkowych. # Celem wynalazku bylo opracowanie sposobu wytwarzania wyrobów krzemionkowych o zwiek¬ szonej zdolnosci przewodzenia ciepla, nadajacych sie do wymurowania kratownic wymienników ciepla takich jak regeneratory, nagrzewnice Cow¬ pera i inne urzadzenia w podobny sposób pra¬ cujace.Stwierdzono, ze dodatek tlenku zelaza do masy krzemionkowej w ilosci 1,5 do 16,5% wag. dziala korzystnie na powiekszenie zdolnosci przewodzenia ciepla wyrcbów, wyprodukowanych z tej masy oraz wplywa takze korzystnie na caly szereg in¬ nych wlasnosci fizycznych wyrobów. W przypad¬ ku kratownic regeneratorów, nagrzewnic Cowpera i innych urzadzen sluzacych do wymiany ciepla 556933 ilosc tlenku zelaza w masie powinna wynosic od 4 do 8%, zas dla elementów obmurzy urzadzen cieplnych, które powinny posiadac najwyzsze zdol¬ nosci wymiany ciepla — od 8 do 15%. Nalezy za¬ znaczyc, ze w dotychczasowych recepturach na wyroby krzemionkowe dodatek tlenku zelaza wy¬ nosil maksimum 1,0% i ulatwiajac zachodzenie przemian polimorficznych krzemionki w masie spelnial role mineralizatora, nie wplywajac na zwiekszenie przewodnictwa cieplnego wyrobów.W wyrobach krzemionkowych wytwarzanych spo¬ sobem wedlug wynalazku z dodatkiem tlenku ze¬ laza w ilosci 1,5 do 16,5% wagowych stwierdzono znaczne zwiekszenie przewodnictwa cieplnego w porównaniu z tradycyjnie stosowanymi wyrobami krzemionkowymi, co ilustruje podane nizej zesta¬ wienie liczbowe.Wartosc wspólczynnika przewodnictwa cieplnego tempe¬ ratura °C 600 800 1000 wyroby krzemionkowe gatunek SK kcal/mh°C 0,97 — 1,20 1,20 — 1,50 1,40 — 1,78 wytworzone sposobem wg wynalazku kcal/mh°C 1,87 1,98 2,02 * procent 65 — 74 34 — 39 25 — 27 Wyroby krzemionkowe produkowane wedlug wynalazku cechuja sie w porównaniu ze zwykly¬ mi wyrobami krzemionkowymi nadzwyczaj wyso¬ ka wytrzymaloscia na sciskanie oraz znacznie ob¬ nizona porowatoscia otwarta. Ich charakterystycz¬ ne wlasnosci fizyczne i sklad chemiczny podano ponizej: gestosc wlasciwa g/cm3 2,46 — 2,54 gestosc pozorna g/cm3 2,00 —2,13 porowatosc otwarta % 14,0 — 20,0 wytrzymalosc na sciskanie kG/cm2 600 —1120 wtórna rozszerzalnosc lSOO^C — 4 godz. — +0,08 ogniotrwalosc pod obciazeniem tm°C 1650 —1680 zawartosc Si02 82,0— 92,0 4 zawartoscFe^ 45— 14,5 zawartosc A1203 0,9— 2,0 zawartoscCaO 1,1— 1,6 zawartoscMgO 0,1 5 zawartoscTi02 0,2 Korzystne jest wprowadzenie tlenku zelaza do masy krzemionkowej w postaci drobno zmielonej zgorzeliny. Przygotowanie masy, formowanie wy¬ robów, suszenie ich i wypalanie przebiega w zna- ny, stosowany w technologii wyrobów krzemion¬ kowych, sposób.Ze zmielonych surowców krzemionkowych, tlen¬ ku zelaza, mleka wapiennego i lugu posiarczyno¬ wego przygotowuje sie w gniotownikach mokrych mase krzemionkowa do formowania recznego lub maszynowego. Z masy formuje sie ksztaltki i prostki, które po wysuszeniu w suszarniach zala¬ dowuje sie do pieców i wypala w temperaturze 1400 —1480°C.Przyklad. Z masy o skladzie: 95,0% wago¬ wych surowców krzemionkowych takich jak kwar- cyt, kwarc zylowy, skala chalcedonowa, piasek kwarcowy, zlom krzemionkowy o uziarnieniu 0— 4 mm, 5,0% wagowych zgorzeliny o uziarnieniu 0—0,1 mm, do której dodano 1,0—1,6% wagowych 20 CaO w postaci mleka wapiennego i 1,0% wago¬ wych lugu posiarczynowego wyformowano ksztalt¬ ki, charakteryzujace sie nastepujacymi wlasnoscia¬ mi: 30 ogniotrwalosc pod obciazeniem tm 1650°C tz 1660°C porowatosc otwarta 20,6%* wytrzymalosc na sciskanie 650 kp/cm2 35 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania wyrobów krzemionkowych o zwiekszonej zdolnosci przewodzenia ciepla dla koksowni, nagrzewnic wielkiego pieca i innych 40 urzadzen sluzacych do wymiany ciepla, z masy, w sklad której wchodza surowce krzemionkowe z dodatkiem CaO w postaci mleka wapiennego i lepiszcza organicznego, z której to masy formuje sie wyroby, suszy i wypala, inamienby tym, ze do 45 masy przeznaczonej do formowania wprowadza sie tlenek zelaza w Jlosci 1,5 do 16,5% wagowych, naj¬ korzystniej w postaci zgorzeliny. WDA-l. Zam. 615. Naklad 580 egz. PL