RU10621U1 - Огнеупорное изделие на основе оксида кальция - Google Patents

Abstract

Огнеупорное изделие на основе оксида кальция, содержащее зерна спеченного или плавленого известкового клинкера размером 0 - 20 мм, бескислородный компонент с размером частиц менее 1 мм, отличающееся тем, что оно имеет покрытие, которое выполнено двухслойным, причем первый слой толщиной 0,2 - 2 мм выполнен из материала с температурой плавления 600 - 1000С и открытой пористостью не ниже 15%, а второй - внешний слой - из газоплотного при нормальных условиях материала толщиной 0,1 - 1 мм.

Description

9ып

ОГНЕУПОРНОЕ ИЗДЕЛИЕ НА ОСНОВЕ ОКСИДА КАЛЬЦИЯ

Полезная модель относится к. области металлургии, конкретно - к металлургическим агрегатам и их конструктивным элементам, используемым при выплавке и разливке стали.

Известен огнеупор на основе оксида кальция, состоящий из зерен оксида кальция, стабилизированного 0,5 оксида кремния и графита, и используемый для обессеривания расплавленного металла (заявка Японии 1 61-141663, С04В 35/02, 1984).

Однако эффективность этого изделия существенно ограничена склонностью к гидратации оксида кальция с его разрушением в результате соответствующих объерлных изменений, а также окислением графита в процессе разогрева изделия.

Наиболее близким к заявляемозу у является огнеупорное изделие на основе оксида кальция, используемое при раз-ливке металла и обладающее свойством предотвращения формирования отложений глинозема на поверхности огнеупора за счет формирования алюминатов кальция низко плавких, которые должны слтываться потоком металла. Изделие состоит из оксидкальцийсодержащего клинкера, а также графита, оксидного компонента

из группы периклаз, хромруда, глинозем или карбид-KpeMHiiji и антиоксидант из группы крений, алюминий, никель, кобальт

ИЛИ их сплавы (заявка Японии J, 56-165548, В22ДчЦ/10,

. .1980).-. - -; -., .

МПК В22Ц41/02

. o;v;x.,; ч

кальция с разрушением изделия, а в процессе разогрева изделия окисляется безкислородная его часть с последующим ослаблением структуры и вымыванием зерен оксида кальция до начала процесса образования сульфидов и алюминатов.

Задачей, на решение которой направлено настоящее техническое решение, является повьтение гидратационной устойчивости огнеупорного изделия на основе оксида кальция и одновременно предотвращения окисления безкислородной составляющей изделия.

Поставленная задача решается за счет того, что огнеупорное изделие на основе оксида кальция, содержащее зерна спеченного или плавленого известкового клинкера размером 0-20 мм, безкислородный компонент с размером частиц менее I мм имеет покрытие, выполненное язухслойным, причем первый слой толщиной 0,2-2 мм выполнен из материала с температурой

плавления бОО-ЮОО С с открытой пористостью не ниже 15, а

НЕьШЙ

второй сло17из газоплотного при нормальных условиях материала толщиной 0,1-1 мм.

Механизм работы изделия следующий: покрытие в период хранения изделия предотвращает возможную гидратацию оксида кальция.

Первый слой выполняет две функции: во-первых, скрепляет изделие с соседними изделиями за счет подплавления этого слоя, а также выполняет роль защиты от окисления бескислородных компонентов, содержащихся в изде.лии. Жидкий металл смывает наружное покрытие, оголяется внутренняя часть изделия и начинает работать оксид кальция в качестве сорбента.

Толщина первого с-лоя менее 0,2 мм недопустима, т.к. не сформируется единый защитный газоалотный слой при разогреве изделия, более 2 мм нецелесообразна, так как при разогреве возможно вытекание низкоплавкого материала из места соединения изделия с соседними изделиями. Температура плавления материала слоя определяется температурой разогрева, при которой происходит остекловывание этого слоя, то есть приобретение им газоплотных функций, что предотвращает возникновение процесса окисления бескиалородБЮй составляющей. Экспериментально получено, что при открытой пористости этого покрытия менее 15%, второй, газоплотный при норл альных условиях слой, закрепляется на изделии и легко удаляется в результате незначительного механического воздействия. Открытая пористость первого слоя вьше 15% позво.ляет материалу нарршого слоя покрытия впитаться в первый слой, сформировав как бы единый прочный слой покрытия.

При толщине наружного слоя менее 0,1 гж возможны разрывы сплошности и локальные участки гидратации оксида кальция с разрушением изделия, при толщине слоя более I мм имеет место нерациональный расход материала и проблемы с толщиной швов на стыках изделий.

В рамках заявляемых интервалов толщины слоев не связаны между собой какими-либо числовыми зависимостяг ш и толщина каждого из двух слоев не зависит от толщины изделия.

Пример выполнения,

состава 95 CaO, 5% Tl О (приропдый мел) с последующим цроблением до фракции 0-20 мм (в пршлерах 1,3,4,5,6 - 88 мас., в примере 2-82 мас.), природного чешуйчатого графита марки ГТ (в примерах 1,3 - 12 мас,, в примере 2-18 мас.), сажи

ламповой (в примерах 4-6 - 12 мас.), на фенолъном связующем формованием на ги1 равлическом прессе при уд&лъном давлении 120 МПа с послепующей термообработкой при 200°С, На изделие нанесено пульверизатором покрытие толщиной 0,1-2 мм из материала, содержащего бороси-ликатную (пример 1,4,5), либо аяюмоборосиликатную фритту (пример 2,3,6) с температурой плавления бОО-ЮОО С, затем на изделие нанесен слой газоплотного материала - парафина толщиной 0,1-1 мм.

Результаты испытаний на гидратадионную устойчивость и окисляемость при конкретных параметрах изделий, а также изделия прототипа, изготовленного по приведенной выше технологии из материала, содержащего следующие компоненты: мас,: оксид кальция 83, 12% графит чешуйчатый, 5% кремний кристаллический.

Устойчивость к гииратации определяли по изменению веса (привесу) образца изделия, изготовленного указанным выше способом и помещенного в контейнер с постоянной температурой и влажностью с фиксацией так же наличия трещин. Изменение веса

Д оценивали по

Д . f , Ш%

где Р - вес образца исходный, г;

Окисляемостъ определяли по измеьшнию веса образца (потере веса) после пребывания в электропечи при 900°С в течение 3-х часов,время по дъема температуры 4 часа. Окисляемость О опреце-ляяи по формуле

-AJJ

где РЛ - вес образца после термообработки при , г. Характеристики образцов изделий и результаты испытаний

сведены в таблицу. Толщина изделия (им) 40 40 40 Первый слой 0,4 1,5 0,2 толщина, мм пористость открытая, % 15 18 26 Внешний слойОД 0,5 1,0 толщина, мм Результаты испытаний устойчивость к гидратации, % наличие трещин окиаляемость, % -0,6 -0,8 -1,

Испытания проведены на равном количестве образцов от каждого номера изделий. Результаты испытаний подтвердили, что комплекс элементов, характеризующих заявленное огнеупорIQQfo

РУ

Таблица

40 40 80 40 1,0 0,2 2,0 21 28 22 0,8 0,2 1,0 О 0,1 О +4,2 нет нет нет сетка трещин 0,3 -0,8 -0, -3,5

ное изделие, позволяет решить поставленную задачу: повысить его гилратационную устойчивость и предотвратить окисление бескислородной составляющей изделия.

Claims (1)

1. Огнеупорное изделие на основе оксида кальция, содержащее зерна спеченного или плавленого известкового клинкера размером 0 - 20 мм, бескислородный компонент с размером частиц менее 1 мм, отличающееся тем, что оно имеет покрытие, которое выполнено двухслойным, причем первый слой толщиной 0,2 - 2 мм выполнен из материала с температурой плавления 600 - 1000^oС и открытой пористостью не ниже 15%, а второй - внешний слой - из газоплотного при нормальных условиях материала толщиной 0,1 - 1 мм.