RU2068824C1 - Refractory mass for rammed lining of induction furnaces - Google Patents
Refractory mass for rammed lining of induction furnaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2068824C1 RU2068824C1 SU5045543A RU2068824C1 RU 2068824 C1 RU2068824 C1 RU 2068824C1 SU 5045543 A SU5045543 A SU 5045543A RU 2068824 C1 RU2068824 C1 RU 2068824C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mass
- lining
- refractory
- corundum
- periclase
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности и предназначено для изготовления футеровок индукционных печей и миксеров, выплавляющих алюминиевые сплавы и чугун. The invention relates to the refractory industry and is intended for the manufacture of linings for induction furnaces and mixers smelting aluminum alloys and cast iron.
Известна шихта для изготовления тиглей индукционных плавильных печей, включающая, мас. электроплавленый периклаз фракции 1,0 0,5 мм 25 30; фракции 0,5 0,1 мм 10 17; фракции 0,1 0,088 мм 10 17; фракции менее 0,088 мм 20 25; борную кислоту 1,0 2,0; гранулы дегидратированной глины фракции 3 2 мм 10 20 (а. с. СССР N 1310371, М.Кл. С 04 В 35/04, 1985). Known mixture for the manufacture of crucibles induction melting furnaces, including, by weight. electrofused periclase fraction 1.0 0.5 mm 25 30; fractions 0.5 0.1
При использовании указанной шихты для футеровки индукционных печей по выплавке алюминиевых плавов и чугуна, имеющих температуру службы 800 - 1500oC, спекание указанной массы начинается при температуре 200 - 450oC за счет введения в массу борной кислоты. Дальнейшее увеличение температуры не способствует спеканию массы, так как для электроплавленого периклаза необходима более высокая температура спекания (более 1700oC), а введение глины в виде гранул размером 2 3 мм не обеспечивает в интервале температур 800 1500oC образование достаточно прочной структуры.When using the specified charge for lining induction furnaces for the smelting of aluminum smelts and cast iron having a service temperature of 800 - 1500 o C, sintering of this mass begins at a temperature of 200 - 450 o C due to the introduction of boric acid into the mass. A further increase in temperature does not contribute to the sintering of the mass, since electrofused periclase requires a higher sintering temperature (more than 1700 o C), and the introduction of clay in the form of granules of 2 3 mm in size does not provide a sufficiently strong structure in the
Известна огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей, содержащая плавленые периклаз и корунд, а также легкоплавкую борсодержащую добавку в виде буры при следующем соотношении компонентов, мас. корунд - основа, плавленый периклаз 3 10, бура 0,5 0,7 (а. с. СССР N 528285, М.Кл. С 04 В 35/02, 1974). Known refractory ramming mass for lining induction furnaces containing fused periclase and corundum, as well as a fusible boron-containing additive in the form of borax in the following ratio of components, wt. corundum - base, fused
Введение в набивную массу буры не способствует достаточному спеканию футеровки при температурах до 600oС из-за малого количества добавки. При температурах 800 1500oC корунд не дает удовлетворительного спекания набивной массы, что приводит к интенсивному износу футеровки в процессе службы. Спеканию набивной массы препятствует также образование в данном интервале температур незначительного количества магнезиально-глиноземистой шпинели ввиду присутствия в массе периклазовой и корундовой составляющих. Недостаточное спекание массы увеличивает пористость и снижает прочность футеровки.The introduction into the packed mass of borax does not contribute to sufficient sintering of the lining at temperatures up to 600 o C due to the small amount of additive. At temperatures of 800–1500 ° C., corundum does not satisfactorily sinter the packing mass, which leads to intensive wear of the lining during service. The sintering of the packed mass is also prevented by the formation of a small amount of magnesia-alumina spinel in this temperature range due to the presence of periclase and corundum components in the mass. Insufficient sintering of the mass increases porosity and reduces the strength of the lining.
Наиболее близкой к изобретению является огнеупорная масса, содержащая, мас. плавленую магнезиально-глиноземистую шпинель фракции 2 мм и менее 4 - 80, плавленый корунд фракции менее 0,1 мм 4 25, магнезит фракции 3 мм и менее 2 85, сульфитно-спиртовую барду 2,5 4,5 (а. с. СССР N 421668, М.Кл. С 04 В 35/04, 1974). Closest to the invention is a refractory mass containing, by weight. fused magnesia-alumina spinel fraction of 2 mm and less than 4 - 80, fused corundum fraction of less than 0.1
Известная масса обеспечивает получение огнеупоров с высокими физико-керамическими свойствами только при определенных условиях их изготовления: наличия удельного давления прессования не менее 130 МПа и обжига при температуре 1690oC.The known mass provides the production of refractories with high physical and ceramic properties only under certain conditions of their manufacture: the presence of a specific pressing pressure of at least 130 MPa and firing at a temperature of 1690 o C.
При изготовлении монолитных набивных футеровок, в частности индукционных печей для выплавки алюминиевых сплавов и чугуна, уплотнение футеровки осуществляется при давлении не более 30 Н/мм2, а термообработка производится при 800 1500oC. Известная масса в этих условиях имеет низкую прочность и высокую пористость из-за недостаточного уплотнения и отсутствия спекания, что делает ее непригодной для данного применения.In the manufacture of monolithic stuffed linings, in particular induction furnaces for the smelting of aluminum alloys and cast iron, the lining is compacted at a pressure of not more than 30 N / mm 2 and heat treatment is performed at 800 1500 o C. The known mass under these conditions has low strength and high porosity due to insufficient compaction and lack of sintering, which makes it unsuitable for this application.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании огнеупорной набивной массы на основе плавленого шпинельного материала, обеспечивающей надежную эксплуатацию футеровки индукционных печей и миксеров, выплавляющих алюминиевые сплавы и чугун. The problem to which the invention is directed, is to create a refractory ramming mass based on fused spinel material, which ensures reliable operation of the lining of induction furnaces and mixers smelting aluminum alloys and cast iron.
Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в снижении пористости и повышении прочности футеровки в интервале температур 800 1500oC.The technical result that can be obtained by using the invention is to reduce porosity and increase the strength of the lining in the
Для достижения указанного технического результата огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей, включающая плавленый материал на основе магнезиально-глиноземистой шпинели и корунд, согласно изобретению, дополнительно содержит борную кислоту и сложный борсодержащий оксид с температурой плавления 800 1300oC или глину огнеупорную фракции менее 0,5 мм, а плавленый материал дополнительно содержит периклаз, со следующим соотношением компонентов, мас.To achieve the technical result, a refractory packing material for lining induction furnaces, including fused material based on magnesia-alumina spinel and corundum, according to the invention, further comprises boric acid and a complex boron-containing oxide with a melting point of 800 1300 o C or clay refractory fractions less than 0, 5 mm, and the fused material additionally contains periclase, with the following ratio of components, wt.
указанный плавленый материал 77 93
корунд 5 15
борная кислота 1 4
указанное боратное соединение или глина 1 4
Используемый в изобретении плавленый материал получен в электродуговой печи и содержит до 95 мас. магнезиально-глиноземистой шпинели и свободный периклаз остальное.specified fused
specified borate compound or
Used in the invention fused material obtained in an electric arc furnace and contains up to 95 wt. magnesia-alumina spinel and free periclase rest.
В качестве сложного борсодержащего оксида с температурой плавления 800 - 1300oС используются сложные борсодержащие оксиды кальция, магния, алюминия и т. д. например BaO•Al2O3•2B2O3, 2BaO•2B2O3, 2BaO•Al2O3 •B2O3
температура плавления около 900oC; СaO •Al2O3•B2O3 температура плавления около 1000oC; MgO•2MgO•B2O3, 3MgO•B2O3 температура плавления около 1300oC. Патентуемая совокупность компонентов огнеупорной набивной массы создает оптимальные условия для спекания футеровки с образованием плотной и прочной структуры в интервале температур 800 1500oC.Complex boron-containing oxides with a melting point of 800 - 1300 o C are used to use complex boron-containing oxides of calcium, magnesium, aluminum, etc. for example BaO • Al 2 O 3 • 2B 2 O 3 , 2BaO • 2B 2 O 3 , 2BaO • Al 2 O 3 • B 2 O 3
melting point about 900 o C; CaO • Al 2 O 3 • B 2 O 3 melting point about 1000 o C; MgO • 2MgO • B 2 O 3 , 3MgO • B 2 O 3 melting point is about 1300 o C. The patented combination of components of the refractory packing material creates optimal conditions for sintering the lining with the formation of a dense and strong structure in the
Содержащийся в плавленом материале совместно с магнезиально-глиноземистой шпинелью периклаз образует с корундом при температуре до 1500oC незначительное количество шпинели, так как процесс шпинелеобразования интенсивно проходит при температурах свыше 1500oС. Образование шпинели происходит с увеличением объема, что позволяет получить безусадочную массу. Наличие спекающих добавок в виде борной кислоты и сложного борсодержащего оксида с температурой плавления 800 1300oC или огнеупорной глины фракции менее 0,5 мм не приводит к значительному разрыхлению, а следовательно, к увеличению пористости и снижению прочности при температурах службы 800 - 1500oC.The periclase contained in the fused material together with magnesia-alumina spinel forms an insignificant amount of spinel with corundum at temperatures up to 1500 o C, since the spinel formation process intensively takes place at temperatures above 1500 o C. Spinel formation occurs with an increase in volume, which allows to obtain a non-shrink mass. The presence of sintering additives in the form of boric acid and a complex boron-containing oxide with a melting point of 800 1300 o C or a refractory clay fraction of less than 0.5 mm does not lead to significant loosening, and therefore, to increase porosity and lower strength at temperatures of 800 - 1500 o C .
Использование борной кислоты позволяет получить первичное спекание набивной массы при температурах 200 450oС. При дальнейшем повышении температуры спекание набивной массы происходит за счет введения сложного борсодержащего оксида с температурой плавления 800 1300oC или огнеупорной глины фракции менее 0,5 мм.The use of boric acid makes it possible to obtain primary sintering of the packed mass at temperatures of 200,450 ° C. With a further increase in temperature, the sintering of the packed mass occurs due to the introduction of a complex boron-containing oxide with a melting point of 800-1,300 ° C or refractory clay fraction of less than 0.5 mm
При уменьшении массовой доли плавленого шпинельно-периклазового материала менее 77% и увеличения массовой доли корунда более 15% происходит разрыхление набивной массы вследствие увеличения качества образующейся в процессе обжига магнезиально-глиноземистой шпинели. Увеличение массовой доли плавленого шпинельно-периклазового материала более 93% и уменьшение массовой доли корунда менее 5% не позволяет получить безусадочной массы из-за малого количества образовавшейся шпинели. With a decrease in the mass fraction of fused spinel-periclase material of less than 77% and an increase in the mass fraction of corundum of more than 15%, the stuffing is loosened due to an increase in the quality of magnesia-alumina spinel formed during firing. An increase in the mass fraction of fused spinel-periclase material of more than 93% and a decrease in the mass fraction of corundum of less than 5% do not allow a non-shrinking mass due to the small amount of spinel formed.
Уменьшение массовой доли борной кислоты менее 1% не способствует достаточному спеканию массы при температурах 200 450oC. При увеличении массовой доли борной кислоты более 4% снижаются термомеханические свойства набивной массы.The decrease in the mass fraction of boric acid less than 1% does not contribute to sufficient sintering of the mass at temperatures of 200 450 o C. With an increase in the mass fraction of boric acid more than 4%, the thermomechanical properties of the packed mass are reduced.
При уменьшении массовой доли сложного борсодержащего оксида с температурой плавления 800 1300oC или дисперсной огнеупорной глины менее 1% увеличивается пористость и снижается прочность набивной массы вследствие неудовлетворительного спекания при температурах службы. Увеличение массовой доли этих компонентов более 4% повышает спекаемость футеровки, что препятствует получению безусадочной массы.With a decrease in the mass fraction of a complex boron-containing oxide with a melting point of 800 1300 o C or dispersed refractory clay less than 1% increases the porosity and decreases the strength of the packed mass due to poor sintering at service temperatures. An increase in the mass fraction of these components of more than 4% increases the sintering ability of the lining, which prevents the formation of a non-shrinking mass.
Возможность осуществления изобретения подтверждается следующими примерами выполнения. The possibility of carrying out the invention is confirmed by the following examples.
В качестве сырьевых материалов использовали:
плавленый шпинельно-периклазовый материал, содержащий 80 мас. магнезиально-глиноземистой шпинели и 20 мас. периклаза, зернистостью 3 0 мм (примеры 1 9);
плавленый шпинельно-периклазовый материал, содержащий 95 мас. магнезиально-глиноземистой шпинели и 5 мас. периклаза, зернистостью 3 0 мм (примеры 10 21);
плавленую магнезиально-глиноземистую шпинель фракции 2 0 мм по ТУ 14-8-608-90 (примеры 22 24);
корунд плавленый марки ПКПС по ТУ 14-8-381-81 (примеры 1 21) и фракции менее 0,1 мм (примеры 22 24);
магнезит фракции 2 0 мм по ГОСТ 10360 86 (примеры 22 24);
борную кислоту марки В по ГОСТ 18704-78;
сложные борсодержащие оксиды с температурой плавления 800 - 1300oC составов BaO•Al2O3• 2B2O3, BaO•2B2O3, CaO• Al2O3•B2O3, MgO• B2O3,
2MgO•B2O3;
молотую огнеупорную глину по ТУ 14-8-336-80 фракции менее 0,5 мм и фракции 1,0 0,5 мм;
лигносульфонат технический (сульфитно-спиртовую барду) по ТУ 81-04-564-79.As raw materials used:
fused spinel-periclase material containing 80 wt. magnesia-alumina spinel and 20 wt. periclase,
fused spinel-periclase material containing 95 wt. magnesia-alumina spinel and 5 wt. periclase,
fused magnesia-alumina spinel fraction of 20 mm in accordance with TU 14-8-608-90 (examples 22-24);
fused corundum of the PKPS grade according to TU 14-8-381-81 (examples 1 21) and fractions less than 0.1 mm (examples 22 24);
grade B boric acid according to GOST 18704-78;
complex boron oxides with a melting point of 800 - 1300 o C compositions BaO • Al 2 O 3 • 2B 2 O 3 , BaO • 2B 2 O 3 , CaO • Al 2 O 3 • B 2 O 3 , MgO • B 2 O 3 ,
2MgO • B 2 O 3 ;
ground refractory clay according to TU 14-8-336-80 fractions less than 0.5 mm and fractions 1.0 to 0.5 mm;
technical lignosulfonate (sulphite-alcohol stillage) according to TU 81-04-564-79.
Патентуемую огнеупорную массу изготавливают путем смешения плавленого шпинельно-периклазового материала, корунда, борной кислоты и сложного борсодержащего оксида с температурой плавления 800 1300oC или огнеупорной глины. Продолжительность перемешивания в смесителе 15 30 мин.Patented refractory mass is made by mixing fused spinel-periclase material, corundum, boric acid and a complex boron-containing oxide with a melting point of 800 1300 o C or refractory clay. The duration of mixing in the
При изготовлении футеровки индукционной печи огнеупорную массу уплотняют с помощью пневмомолотка или виброустановки. Спекание тигля происходит при температурах 800 1500oC с выдержкой при максимальной температуре 1 4 часа.In the manufacture of the lining of an induction furnace, the refractory mass is compacted using a pneumatic hammer or a vibration unit. Sintering of the crucible occurs at temperatures of 800 1500 o C with exposure at a maximum temperature of 1 to 4 hours.
Составы и свойства патентуемой и известной огнеупорных масс приведены в таблицах 1 и 2. The compositions and properties of patentable and known refractory masses are given in tables 1 and 2.
Как видно из таблицы 2, предлагаемая огнеупорная масса имеет более низкую пористость и значительно превосходит известную массу по прочности в интервале температур 800 1500oC. Достигнутый уровень свойств массы по изобретению обеспечит повышение стойкости футеровки индукционных печей и миксеров, выплавляющих алюминиевые сплавы и чугун. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4As can be seen from table 2, the proposed refractory mass has a lower porosity and significantly exceeds the known mass in terms of strength in the
Claims (1)
Корунд 5 15
Борная кислота 1 4
Указанное боратное соединение или глина 1 4Specified Process Material 77 93
Corundum 5 15
Boric acid 1 4
Specified borate compound or clay 1 4
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5045543 RU2068824C1 (en) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | Refractory mass for rammed lining of induction furnaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5045543 RU2068824C1 (en) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | Refractory mass for rammed lining of induction furnaces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2068824C1 true RU2068824C1 (en) | 1996-11-10 |
Family
ID=21605906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5045543 RU2068824C1 (en) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | Refractory mass for rammed lining of induction furnaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2068824C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109678474A (en) * | 2018-12-30 | 2019-04-26 | 浙江正锋实业有限公司 | The configuration of intermediate frequency furnace lining magnalium matter dry type ramming material and sintering process |
-
1992
- 1992-06-02 RU SU5045543 patent/RU2068824C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1310371, кл. С 04 В 35/04, 1985. Авторское свидетельство СССР N 528285, кл. С 04 В 25/02, 1974. Авторское свидетельство СССР N 421668, кл. С 04 В 35/04, 1974. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109678474A (en) * | 2018-12-30 | 2019-04-26 | 浙江正锋实业有限公司 | The configuration of intermediate frequency furnace lining magnalium matter dry type ramming material and sintering process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5283215A (en) | Refractories for casting process | |
| US4208214A (en) | Refractory compositions | |
| US6730159B1 (en) | Clinker hydraulic binder, use and method for making same | |
| JPS6054982A (en) | Refractory cement | |
| US5506181A (en) | Refractory for use in casting operations | |
| RU2068824C1 (en) | Refractory mass for rammed lining of induction furnaces | |
| US4424281A (en) | Refractory cement | |
| JP2022161032A (en) | Castable refractory and molten steel ladle | |
| JP2003040684A (en) | Castable refractory for molten iron | |
| CA1331631C (en) | Rebonded fused brick | |
| JP2000203953A (en) | Castable refractory for trough of blast furnace | |
| RU2140407C1 (en) | Refractory concrete mix | |
| RU2239612C1 (en) | Refractory concrete mix (versions) | |
| RU2116277C1 (en) | Refractory mixture | |
| RU2031093C1 (en) | Rammed mass for lining of induction oven | |
| RU2148049C1 (en) | Spinel-periclase-carbonic refractory material | |
| SU927781A1 (en) | Batch for making refractory products | |
| RU2116989C1 (en) | Refractory compound | |
| JPS608989B2 (en) | Refractories for blast furnaces | |
| SU1100270A1 (en) | Refractory composition | |
| RU2068823C1 (en) | Spinel-periclase-carbon refractory material | |
| RU2135428C1 (en) | Refractory mixture for rammed linings of structural elements and equipment of blast furnace cast houses | |
| JP2000191364A (en) | Shaped magnesia-chrome refractory | |
| SU1689359A1 (en) | Mass for producing refractory quartzite products not requiring firing | |
| JP2872670B2 (en) | Irregular refractories for lining of molten metal containers |