PL60114B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 26.1.1966 Austria Opublikowano: 15.VI.1970 60114 KI. 80 b, 8/04 MKP C 04 b 3S/0H UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. dr Gunther Lorenz Mórtl, mgr inz. dr Norbert Skalla Wlasciciel patentu: Osterreichisch-Amerikanische Magnesit Aktiengesell- schaft, Radenthein/Karnten (Austria) Sposób wytwarzania niewypalanych ogniotrwalych ksztaltek magnezytowo-chromowych i chromowo-magnezytowych Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia niewypalanych ogniotrwalych ksztaltek 'mag¬ nezytowo-chromowych i chromowoHmagnezyto- wych.W niewypalanych ksztaltkach z tlenku magne¬ zowego, chramiitu oiraz mieszanin tych skladników wystepuje w srednich temperaturach, zwlaszcza w temperaturze 800—1100°C, mniejszy lub wiekszy lecz wyrazny spadek wytrzymalosci. Zmniejszenie wytrzymalosci w srednich temperaturach naste¬ puje w wyniku tego, ze istniejace poczatkowo w ksztaltkach chemiczne wiazanie nie jest juz sku¬ teczne lub jest skuteczne tylto w nie wystarcza¬ jacym stopniu, a ceramiczne wiazanie nie zdazylo sie jeszcze wytworzyc lub wytworzylo sie jeszcze nie w pelni. Poidany zakres temperatur okresla sie z tej przyczyny jako „strefej posrednia".Znany sposób wytwarzania ogniotrwalych ksztaltek magnezytowo-chromowych i chromowo- Hmagnezytowych polega na tym, ze mieszanine substancji zawierajacych tlenek chromu, zwlaszcza rude chromowa, z magnezytem, spieczonym tlen¬ kiem magnezowym lub innymi naturalnymi lub syntetycznymi 'zwiazkami magnezowymi, z których w czasie wypalania wydziela sie MgO, formuje sie na brykiety lub cegly i spieka bez stopienia w temperaturze co najmniej 1750QC.Mieszanine surowcowa zestawia sie w taki spo¬ sób, aby isitosunek ilosci CaO do ilosci kwasu krze¬ mowego w masie wynosil najwyzej 0,6, korzystnie 25 30 2 najwyzej 0,35, a zawartosc kwasu krzemowego najwyzej 5,5%, korzystnie najwyzej 4,5%. Otrzyma¬ ne w ten sposób spieki, w których nastapilo bez¬ posrednie polaczenie czasteczek peryklazu i rudy chromowej, poddaje sie procesowi rozdrabniania, a nastepnie po oddaniu srodka wiazacego prasuje na ksztaltki. Otrzymane w ten sposób niewypalane ksztaltki charakteryzuja sie co prawda duza ognio- trwaioscia, mala scieralnoscia i duza odpornoscia na dizialanie zuzla, maja one jednak niewystarcza¬ jaca w wielu praktycznych zastosowaniach wytrzy¬ malosc na sciskanie w temperaturze od 800 do 1000°C.Stwierdzono, ze jesli do spieczonej i rozdrobnio¬ nej wedlug iznanego sposobu mieszaniny, zawie¬ rajacej tlenek magnezu i tlenek chromu wprowa¬ dzic zwiazek boru, a nastepnie z tak przygotowa¬ nej mieszaniny, po dodaniu srodka wiazacego, uformowac ksztaltki, to otrzyma sie wyroby, któ¬ re wykazuja polepszona wytrzymalosc na sciska¬ nie w srednich temperaturach, zwlaszcza w tem¬ peraturze od 800 do 1000°C.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze su¬ rowce zawierajace tlenek chromu, zwlaszcza rude chromowa, miesza sie z surowcami zawierajacymi tlenek imaignezu ewentualnie ze spiekanym tlen¬ kiem magnezowym lub innymi naturalnymi lub syntetycznymi zwiazkami magnezu, z których w czasie wypalania wydziela sie tlenek magnezu, po czym mieszanine po uformowaniu na brykiety lub 6011460114 '¦¦¦ : • : 3 cegielki wypala sie bez stapiania w temperaturze co najmniej 1750°C. Do spieczonej i nastepnie roz¬ drobnionej mieszaniny dodaje sie zwiazek boru w ilosci 0,05—0,7% wagowych, korzystnie 0,3—0,5% wagowych liczac na BAi i po dodaniu srodków wiazacych prasuje ksztaltki. Do spieczonego i roz^ drobnionego materialu mozna oprócz zwiazku bo¬ ru i srodka wiazacego dodac ewentualnie spieczo¬ ny tlenek magnezu w ilosci 35% wagowych w sto¬ sunku do skladników ogniotrwalych. Uziarnienie tego komponenta powinno byc tak dobrane, aby ilosc ziam ponizej 0,12 mm wynosila 2—8% wago¬ wych, korzystnie 3—5% wagowych w stosunku do skladników ogniotrwalych. Ilosci skladników mie¬ szaniny surowcowej sa tak dobrane, aby stosunek ilosci CaO do ilosci kwasu krzemowego w mate¬ riale spiekanym i w ksztaltkach wynosil najwy¬ zej 0,6, korzystnie 0,35, zawartosc kwasu krzemo¬ wego najwyzej 5,5%, a zawartosc wapna nie wie¬ cej niz 3%, korzystanie nie wiecej niz 1,5%.Przy wytwarzaniu materialu spiekanego w po¬ staci brykietów stosuje sie zawierajace tlenek ma¬ gnezu surowce o uziiarniieniu 0—0,2 mm, a w przy¬ padku formowania cegiel uziarnienie tych surow¬ ców wynosi (^-5 mm, korzystnie 0^3 mm. Su¬ rowce zawierajace tlenek chromu powinny zawie¬ rac co najmniej 65% wagowych ziam powyzej 0,12 mm.Szczególnie 'korzystne wyniki otrzymuje sie, gdy spieczony material zostaje rozdrobniony tak, aby jego czesc gruboziairnista byla zlozona z ziarn o wielkosci 0,3—3 mm, a czesc drobnoziarnista z ziarn ponizej 0,12 mm.Jako zwiazki boru stosuje sie kwas borowy, bo¬ raks, borany magnezu oraz wapnia.Sposób wedlug wynalazku objasniono za pomo¬ ca nizej podanych przykladów. Dla porównania podano wyniki prób wyirzymalosci w strefie po¬ sredniej w temperaturze 800 i 1000°C ksztaltek magnezylwfwo-chiromowych i chromowo-magnezy- towych ze spieków bez dodatku zwiazków boru.Pomiary przeprowadzono w temperaturze pokojo¬ wej. i—: r~—3— ] Po '24-godzinnym ogrzewaniu | ksztaltek w temperaturze 800°C |, Po 4rgpdzinnym ogrzewaniu ksztaltek w temperaturze 1000°C Wytrzymalosc na sciskanie w kG/cm2 80—90 180-200 Przyklad! I. Jako material wyjsciowy zasto¬ sowano spiek skladajacy sie z okolo 30% tureckiej rudy chromowej zawierajacej 50,1% Cr2Os, 3,2% Sd02 i 0,4% OaO, oraz 70% magnezytu flotacyjnego.Wyprodukowano nastepujaca mieszanine: 35 40 45 50 .55 60 28 5 0,75 1,00 2,29 kg jednoczesnego spie- ku o wielkosci ziar¬ na — ponizej 0,12 mm = kg magnezytu spieczo¬ nego o wielkosci ziarna — ponizej 0,12 mm = kg kwasu borowego = kg wysuszonego lugu posiarczynowego = kg lugu kizerytowego (29°Be) = ¦¦ ¦ ¦' ' 26,83% 4,76% 0,72% 1,43% 2,18% ';.'¦ : »¦ ; . ( -' ¦:* < wagowych wagowych wagowych wagowych wagowych 15 20 25 80 104,04 kg = 100,00% wagowych Stosowany magnezyt spieczony zawieral 2,9% SiO* 4,0% FeaOa, 1,0% Alfit9 1,8% OaO i 90,3% MgO. ieszanina zafwierala: Si02 Fe2Os A1203 Or2Os CaO MgO B2O3 Strata prazenia 2,34% 6,68% 3,59% 13,16% 1,26% 70,42% 0,42% 1,13% Otrzymane ksztaltki charakteryzowaly sie na¬ stepujacymi wlasnosciami: 67 kg jednoczesnego spie¬ ku o wielkosci ziar¬ na — 0,3—3 mm = 64,08% wagowych 65 Wytrzymalosc na sciskanie na zimno 475 kG/cm2 Wytrzymalosc ma sciskanie w tempe¬ raturze 800°C 212 kG/cm* Wytrzymalosc na sciskanie w tempe¬ raturze 1000°C 353 kG/cm2 Wytrzymalosc na sciskanie na zimno po wypaleniu w temperaturze 1550°C 710 kG/cm2 Ogniotrwalosc pod obciazeniem tm (scisniecie próbki o 0,3 mm) — powyzej 1700°C Wartosc wytrzymalosci w strefie posredniej w temperaturach 800 i 1000°C badano po ogrzewaniu ksataltek w ciagu 24 godzin w temperaturze 800°C, lub w ciagu 4 godzin w temperaturze 1000°C. Po¬ miary przeprowadzono w temperaturze pokojo¬ wej.Otrzymana wartosc wytrzymalosci na sciskanie na zimno, okreslona po wypaleniu w piecu tune¬ lowym w temperaturze 1550°C wskazuje, ze cen¬ ne wlasciwosci materialu spiekanego nie ulegly pogorszeniu w wyniku zastosowania niewielkich ilosci zwiazku boru.Przyklad II. Zastosowano jednoczesny spiek skladajacy sie z 45% tureckiej rudy chromowej i 55% (w odniesieniu do wahania w wyniku straty z prazenia) magnezytu. Ksztaltki wytworzono z masy o nastepujacym skladzie: 67 kg jednoczesnego spie¬ ku o wielkosci ziarna — 0,3—3 mm= 64,11% wagowych 28 kg jednoczesnego spie-* ku o wielkosci ziar-5 69114 6 na — ponizej 0,12 mm 5 kg magnezytu spieczo¬ nego o wielkosci ziarna — ponizej 0,12 nim 0,5 kg kwasu borowego (odpowiada 0,28% B2O3) 1,5 kg wysuszonego lugu posiarczynowego 2,55 kg lugu kizerytowego (29°Be) 104,55 kg = 26,76% wagowych = 4,78% wagowych = 0,48% wagowych .= 1,43% wagowych = 2,44% wagowych 100,00% wagowych Spieczony magnezyt mial taki dano w przykladne I. sam sklad jak po- Mieszanina zawierala: Si02 Fe203 A1203 Cr203 CaO MgO B2O3 Strata prazenia 3,3% 8,7% 7,4% 20.3% 0,8% 57,2% 0,28% 2,2% Otrzymane ksztaltki charakteryzowaly sie na¬ stepujacymi wlasnosciami: 185 kG/cm* 85 390 kG/cm* Wytrzymalosc na sciskanie na zimno 723 kG/cm* Wytrzymalosc na sciskanie w tempe¬ raturze 800°C Wytrzymalosc na sciskamie w tempe¬ raturze 1000°C Wytrzymalosc na sciskanie na zimno po wypaleniu w temperaturze 1550°C 640 kG/cm* Ogniotnwalosc pod obciazeniem» tm (scisniecie próbki o 0,3 mm) powyzej 1700°C Przyklad' III. Zastosowamo spiek otrzymany z filipinskiej rudy chromowej {okolo 30% Cr203) i okolo 70% magnezytu flotacyjnego. Sklad mie¬ szaniny zastosowanej do wytworzenia ksztaltek byl identyczny jak sklad mieszaniny w przykla¬ dzie II.Mieszanina zawierala: SiOz Fe203 A1203 Cr2Os CaO B203 MgO Strata prazenia 3,28% 8,71% 12,66% 15,62% 1,21% 0,28% 56,74% 1,5% 10 15 80 55 Otrzymane ksztaltki charakteryzowaly sie na¬ stepujacymi wlasciwosciami: Wytrzymalosc na sciskanie na zimno 672 kG/cm* Wytrzymalosc na sciskanie w tempe¬ raturze 800°C 445 kG/cmf Wytrzymalosc na sciskanie w tempe¬ raturze 1000°C 560 kG/cm* Wytrzymalosc na sciskanie na zimno po wypaleniu ksztaltek w temperaturze 1550°C 795 kG/cm* Wytrzymalosc pod obciazeniem tm (scisniecie próbki o 0,3 mm) powyzej 1700°C PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania ndewypalanych ognio¬ trwalych ksztaltek onagnezytowo-chromowych i chromowo-magnezytowych na drodze spiekania bez stopienia, w temperaturze co najmniej 1750°C, uformowanej mieszaniny, skladajacej sie z surow¬ ców zawierajacych tlenek chromu, zwlaszcza z ru¬ dy chromowej i z surowców zawierajacych tlenek magnezu jak magnezyt, spiekany tlenek magnezu lub inne naturalne lub syntetyczne zwiazki ma¬ gnezu wydzielajace w czasie wypalania tlenek magnezowy, kolejnego rozdrobnienia spieku i ufor¬ mowania go na ksztaltki z dodatkiem srodka wia¬ zacego i ewentualnie spieczonego tlenku magnezu, znamienny tym, ze do rozdrobnionego spieku do¬ daje sie zwiazek boru w ilosci 0,05—0,7% wago¬ wych, korzystnie 0,3—0,5% wagowych liczac na B203.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rozdrobniony spieczony material sklada sie z frak¬ cji gruboziarnistej o wielkosci ziarna 0,3—3 mm i frakcji drobnoziarnistej o wielkosci ziarna po¬ nizej 0,12 mm.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 — 2, znamienny tym, ze do rozdrobnionego spieczonego materialu do¬ daje sie spieczony tlenek magnezu w ilosci do 35% wagowych w stosunku do skladników ogniotrwa¬ lych.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze do rozdrobnionego spieczonego materialu wpro¬ wadza sie spieczony tlenek magnezu o wielkosci ziarna ponizej 0,12 mm w ilosci 2^8% wagowych korzystnie 3—5% wagowych, liczac na skladniki ogniotrwale.

5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 2, znamienny tym, ze skladniki ogniotrwale tak sie dobiera aby sto¬ sunek CaO do kwasu krzemowego w spieku wy¬ nosil ponizej 0,6 korzystnie ponizej 0,35.

6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 2, znamienny tym, ze skladniki ogniotrwale tak sie dobiera aby za¬ wartosc kwasu krzemowego w spieku wynosila najwyzej 5,5% korzystnie najwyzej 3,5%, a zawar¬ tosc CaO najwyzej 3%, korzystnie najwyzej 1,5%. PL PL