RU2124487C1 - Periclase-spinel refractory - Google Patents

Periclase-spinel refractory Download PDF

Info

Publication number
RU2124487C1
RU2124487C1 RU98105790A RU98105790A RU2124487C1 RU 2124487 C1 RU2124487 C1 RU 2124487C1 RU 98105790 A RU98105790 A RU 98105790A RU 98105790 A RU98105790 A RU 98105790A RU 2124487 C1 RU2124487 C1 RU 2124487C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
refractory
periclase
spinel
lining
magnesium
Prior art date
Application number
RU98105790A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98105790A (en
Inventor
Ю.И. Савченко
В.И. Шубин
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Уралбетон"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Уралбетон" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Уралбетон"
Priority to RU98105790A priority Critical patent/RU2124487C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2124487C1 publication Critical patent/RU2124487C1/en
Publication of RU98105790A publication Critical patent/RU98105790A/en

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

FIELD: refractory industry; may be used in production of periclase-spinel refractories designed for lining of rotary cement kilns and shaft lime kilns and other thermal units. SUBSTANCE: refractory contains, wt.%: periclase, 67.0-88.0; aluminomagnesium spinel, 6.0-20.0; magnesium silicate, 3.0-7.0; magnesioferrite, 0.2-3.0; boron-calcium silicate glass phase with content of B2O3 of 5.0-12.5 wt.%, 2.0-4.0. Presence of boron-calcium silicate glass phase ensures increasing of chemical resistance of reagents with high content of CaO (cement clinker, lime) and increases strength of adhesion with lining. EFFECT: prolonged service life of linings of cement and lime kilns. 3 tbl

Description

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления периклазошпинельных огнеупоров, предназначенных для футеровки вращающихся цементных печей, а также шахтных известковых печей и других тепловых агрегатов. The invention relates to the refractory industry and can be used for the manufacture of periclase-spinel refractories intended for the lining of rotary cement kilns, as well as shaft lime kilns and other thermal units.

Известен периклазошпинельный огнеупор, получаемый из массы, содержащей, мас. %: периклазовый порошок 70-95 и плавленую алюмомагниевую шпинель 5-30. При этом используется алюмомагниевая шпинель фракции 3-0 мм при содержании в ней фракции менее 0,1 мм не более 25%, полученная плавкой на слив при скорости разливки, обеспечивающей степень спекания 0,05-0,55. Содержание кислородсодержащих примесей в массе составляет не более 10 мас.%. Известный периклазошпинельный огнеупор имеет следующий фазовый состав, мас.%: периклаз 60-85, алюмомагниевая шпинель 5-25 и керамическая связка, образуемая в процессе спекания при взаимодействии основных минеральных фаз и кислородсодержащих примесей - остальное. Керамическая связующая фаза представлена в основном форстеритом, магнезиоферритом, сложными шпинелями и другими тугоплавкими композициями (патент РФ 2054394, кл. С 04 В 35.04, 35/443, 1995). Known periclase-spinel refractory obtained from a mass containing, by weight. %: periclase powder 70-95 and fused aluminum-magnesium spinel 5-30. In this case, aluminum-magnesium spinel of a fraction of 3-0 mm is used with a fraction of less than 0.1 mm in it of not more than 25%, obtained by melting to drain at a casting speed that provides a sintering degree of 0.05-0.55. The content of oxygen-containing impurities in the mass is not more than 10 wt.%. The known periclase-spinel refractory has the following phase composition, wt.%: Periclase 60-85, aluminum-magnesium spinel 5-25 and a ceramic binder formed during sintering during the interaction of the main mineral phases and oxygen-containing impurities - the rest. The ceramic binder phase is represented mainly by forsterite, magnesioferrite, complex spinels and other refractory compositions (RF patent 2054394, class C 04 B 35.04, 35/443, 1995).

Огнеупор имеет высокую механическую прочность при сжатии (от 78,0 до 91,5 Н/мм2) и низкую скорость высокотемпературного старения при термоциклировании. Однако при эксплуатации в футеровках высокотемпературных зон вращающихся цементных печей, а также шахтных известковых печей срок службы его ограничивается из-за низкой химической устойчивости к свободной извести, являющейся одним из основных агрессивных химических реагентов относительно футеровки печи.The refractory has high mechanical compressive strength (from 78.0 to 91.5 N / mm 2 ) and a low rate of high temperature aging during thermal cycling. However, when operating in the lining of high-temperature zones of rotary cement kilns, as well as shaft lime kilns, its service life is limited due to the low chemical resistance to free lime, which is one of the main aggressive chemicals with respect to the furnace lining.

Наиболее близким к изобретению является периклазошпинельный огнеупор, содержащий, мас. %: периклаз 67-72, алюмомагниевая шпинель 20-25, силикаты магния (в основном в виде форстерита) 7-8 и, соответственно, в связи с наличием оксида железа, примеси магнезиоферрита 2,0-2,3 (Антонов Г.И., Якобчук Л. М. и др. Изготовление и испытание периклазошпинельных изделий с плавленой шпинелью. Огнеупоры. - 1993, 3, с.23-25). Closest to the invention is periclase-spinel refractory containing, by weight. %: periclase 67-72, aluminum-magnesium spinel 20-25, magnesium silicates (mainly in the form of forsterite) 7-8 and, accordingly, due to the presence of iron oxide, impurities of magnesioferrite 2.0-2.3 (Antonov G.I. ., Yakobchuk L. M. et al. Production and testing of periclase-spinel products with fused spinel. Refractories. - 1993, 3, pp. 23-25).

Известный огнеупор имеет предел прочности 62,0-70,9 Н/мм2, открытую пористость 16,4-16,5%, кажущуюся плотность 2,93-2,94 г/см3, температуру начала размягчения 1500-1560oС и термостойкость в режиме 1300oС - вода более 10 теплосмен. Физико-керамические свойства огнеупора удовлетворяют условиям эксплуатации в металлургических тепловых агрегатах, в частности в футеровках шлакового пояса сталеразливочных ковшей и в сводах мартеновских печей.Known refractory has a tensile strength of 62.0-70.9 N / mm 2 , open porosity of 16.4-16.5%, an apparent density of 2.93-2.94 g / cm 3 , the temperature of the onset of softening 1500-1560 o With and heat resistance in the mode of 1300 o C - water more than 10 heat exchangers. The physico-ceramic properties of the refractory satisfy the operating conditions in metallurgical thermal units, in particular in the lining of the slag belt of steel pouring ladles and in the arches of open-hearth furnaces.

При использовании известного периклазошпинельного огнеупора в футеровках тепловых агрегатов для производства портландцементного клинкера или извести в структуре контактной зоны огнеупора происходит последовательное замещение периклаза в силикатах магния более термодинамичным оксидом кальция, содержащимся в обжигаемом материале как в свободном виде, так и в форме соединений. В результате химического взаимодействия в огнеупоре образуется нестабилизированный или слабо стабилизированный двухкальциевый силикат, в основном в форме β-C2S, обладающий высокими огневыми и прочностными свойствами, который, однако в области температур 800-650oС переходит в γ-C2S, что сопровождается увеличением объема на 10%. Под обмазкой толщиной более 20 см, а также при технологических остановках печи температура контактной зоны огнеупора достигает значений температур инверсии β-C2S ⇄ γ-C2S, вследствие чего происходит интенсивное разрыхление контактной зоны огнеупора, а также рассыпание защитной смазки. Химическое разрушение освободившегося от обмазки участка футеровки усиливается из-за высокой пористости контактной зоны.When using the known periclase-spinel refractory in the linings of thermal aggregates for the production of Portland cement clinker or lime in the structure of the contact zone of the refractory, the periclase in magnesium silicates is successively replaced by more thermodynamic calcium oxide contained in the calcined material both in free form and in the form of compounds. As a result of chemical interaction in the refractory, an unstabilized or weakly stabilized dicalcium silicate is formed, mainly in the form of β-C 2 S, which has high fire and strength properties, which, however, in the temperature range 800-650 o С becomes γ-C 2 S, which is accompanied by a 10% increase in volume. Under coating with a thickness of more than 20 cm, as well as during technological shutdowns of the furnace, the temperature of the contact zone of the refractory reaches the inversion temperatures β-C 2 S ⇄ γ-C 2 S, as a result of which the contact zone of the refractory is intensively loosened, as well as the protective lubricant is scattered. The chemical destruction of the lining freed from the coating is enhanced due to the high porosity of the contact zone.

С другой стороны, образование зональной структуры огнеупора с различными физико-керамическими свойствами и, в первую очередь, различным коэффициентом термического расширения при значительном градиенте температур, особенно во время нестационарного режима работы, приводит к возникновению термомеханических напряжений на участках с наибольшей разницей КТР и скалыванию огнеупора. В местах сколов процесс химической эрозии кальцийсодержащими реагентами устремляется вглубь огнеупора, усиливая износ футеровки. On the other hand, the formation of a zonal structure of a refractory with different physicochemical properties and, first of all, a different coefficient of thermal expansion with a significant temperature gradient, especially during unsteady operation, leads to the emergence of thermomechanical stresses in the areas with the largest difference in thermal expansion and spalling of the refractory . In the places of chips, the process of chemical erosion by calcium-containing reagents rushes deep into the refractory, increasing the wear of the lining.

Недостаточная химическая устойчивость известного периклазошпинельного огнеупора и низкая прочность сцепления с защитной обмазкой снижают срок службы футеровок цементных и известковых печей. The insufficient chemical stability of the known periclase-spinel refractory and the low adhesive strength with a protective coating reduce the service life of the linings of cement and lime kilns.

Задачей изобретения является повышение стойкости футеровки тепловых агрегатов по производству цементного клинкера и извести за счет увеличения химической стабильности периклазошпинельного огнеупора к обжигаемым материалам, а также повышения степени сцепления огнеупора с защитной обмазкой. The objective of the invention is to increase the resistance of the lining of thermal units for the production of cement clinker and lime by increasing the chemical stability of periclase-spinel refractory to fired materials, as well as increasing the degree of adhesion of the refractory to the protective coating.

Технический результат, который может быть достигнут при использовании изобретения, заключается в повышении химической устойчивости периклазошпинельного огнеупора к реагентам с повышенным содержанием оксида кальция, а также в увеличении прочности сцепления огнеупор - обмазка. The technical result that can be achieved by using the invention is to increase the chemical resistance of periclase-spinel refractory to reagents with a high content of calcium oxide, as well as to increase the adhesion strength of the refractory - coating.

Указанный технический результат достигается тем, что периклазошпинельный огнеупор, содержащий периклаз, алюмомагниевую шпинель, силикаты магния и магнезиоферрит, согласно изобретению, дополнительно содержит равномерно распределенную в структуре огнеупора боркальцийсиликатную стеклофазу, содержание оксида бора в которой составляет 5,0-12,5 мас.%, при следующем соотношении минеральных фаз, мас.%:
Периклаз - 67,0 - 88,0
Алюмомагниевая шпинель - 6,0 - 20,0
Силикаты магния - 3,0 - 7,0
Магнезиоферрит - 0,2 - 3,0
Указанная стеклофаза - 2,0 - 4,0
Периклазошпинельный огнеупор заявляемого минерального состава увеличивает химическую стабильность футеровки в условиях воздействия реагентов с повышенным содержанием оксида кальция. Наличие в структуре огнеупора равномерно распределенной боркальцийсиликатной стеклофазы с указанной концентрацией оксида бора гарантированно обеспечивает стабилизирующее воздействие на β-C2S, исключая переход его в γ-форму при температурах инверсии. Благодаря этому не только предотвращается разрыхление контактной зоны огнеупора, а наоборот, происходит ее уплотнение высокоогнеупорной кристаллической фазой с температурой плавления 2130oС. За счет уплотнения контактной зоны сдерживается миграция легкоплавких соединений вглубь огнеупора, замедляются процессы формирования зональности футеровки и образования сколов, и, как следствие, повышается химическая устойчивость футеровки.
The specified technical result is achieved in that the periclase-spinel refractory containing periclase, aluminum-magnesium spinel, magnesium silicates and magnesioferrite, according to the invention, additionally contains borcalcium-silicate glass phase evenly distributed in the structure of the refractory, the content of boron oxide in which is 5.0-12.5 wt.% , in the following ratio of mineral phases, wt.%:
Periclase - 67.0 - 88.0
Magnesium Magnesium Spinel - 6.0 - 20.0
Magnesium silicates - 3.0 - 7.0
Magnesioferrite - 0.2 - 3.0
Specified glass phase - 2.0 - 4.0
Periclase-spinel refractory of the claimed mineral composition increases the chemical stability of the lining under the influence of reagents with a high content of calcium oxide. The presence in the refractory structure of a uniformly distributed borcalcium silicate glass phase with a specified concentration of boron oxide is guaranteed to provide a stabilizing effect on β-C 2 S, excluding its transition to the γ-form at inversion temperatures. Due to this, not only the loosening of the contact zone of the refractory is prevented, but on the contrary, it is densified by a high refractory crystalline phase with a melting point of 2130 ° C. Due to the compaction of the contact zone, the migration of fusible compounds deep into the refractory is restrained, the formation of the zoning of the lining and the formation of chips are slowed down, and, as as a result, the chemical stability of the lining increases.

Вместе с тем улучшение степени сцепления с защитной обмазкой также увеличивает химическую стабильность футеровки в условиях агрессии кальцийсодержащих реагентов. Сродство армирующего контактную зону огнеупора β-C2S с обжигаемым материалом повышает прочность сцепления огнеупор-обмазка. Кроме того, присутствие боркальцийсиликатной стеклофазы в огнеупоре оказывает стабилизирующее воздействие на β-C2S в контактном слое обмазки, что препятствует разрушению этого слоя при температурных перепадах. Сохранению защитной обмазки способствует также улучшение припекаемости на границе огнеупор - обмазка за счет повышения вязкости керамической связки, включающей указанную стеклофазу, насыщенную мелкими зернами и кристаллами периклаза и содержащую оксид бора в заявляемой концентрации.However, improving the degree of adhesion to the protective coating also increases the chemical stability of the lining under conditions of aggression of calcium-containing reagents. The affinity of the β-C 2 S refractory contact zone with the calcined material increases the adhesion strength of the refractory-coating. In addition, the presence of borcalcium silicate glass phase in the refractory has a stabilizing effect on β-C 2 S in the contact layer of the coating, which prevents the destruction of this layer during temperature extremes. The preservation of the protective coating is also facilitated by an improvement in the caking at the refractory - coating interface by increasing the viscosity of the ceramic binder, including the specified glass phase, saturated with fine grains and periclase crystals and containing boron oxide in the claimed concentration.

Выбор пределов содержания стеклофазы в структуре периклазошпинельного огнеупора обусловлен тем, что увеличение ее количества более 4,0 мас.% не приводит к дальнейшему повышению химической устойчивости огнеупора и улучшению прочности сцепления футеровки с обмазкой, при этом ухудшаются огневые свойства огнеупоров. При снижении доли боркальцийсиликатной стеклофазы менее 2,0 мас.% не обеспечивается достаточная стабилизация β-C2S при температурах инверсии и, как следствие, падает прочность сцепления футеровки с обмазкой и возрастает химическая эрозия огнеупора.The choice of the limits of the content of the glass phase in the structure of periclase-spinel refractory is due to the fact that an increase in its number more than 4.0 wt.% Does not lead to a further increase in the chemical stability of the refractory and improvement of the adhesion strength of the lining with the coating, while the fire properties of the refractories are deteriorated. With a decrease in the proportion of borcalcium silicate glass phase less than 2.0 wt.%, Sufficient stabilization of β-C 2 S is not ensured at inversion temperatures and, as a result, the adhesion of the lining to the coating decreases and the chemical erosion of the refractory increases.

Увеличение концентрации оксида бора в стеклофазе более 12,5 мас.% повышает деформативность огнеупоров при их обжиге и в процессе эксплуатации. Сокращение количества оксида бора в стекле менее 5,0 мас.% приводит к снижению прочностных показателей и термостойкости огнеупора. An increase in the concentration of boron oxide in the glass phase more than 12.5 wt.% Increases the deformability of the refractories during their firing and during operation. A decrease in the amount of boron oxide in the glass of less than 5.0 wt.% Leads to a decrease in the strength characteristics and heat resistance of the refractory.

Для изготовления образцов периклазошпинельного огнеупора по изобретению использовали:
- периклазовый порошок с содержанием, мас.%: MgO 92,2; CaO 2,2; SiO2 3,3; Fe2O3 1,9;
- плавленую алюмомагниевую шинель с содержанием, мас.%: Al2O3 62,0; MgO 35,3; Fe2O3 0,8; SiO2 0,9; CaO 1,0;
- борную кислоту с содержанием, мас.%: B2O3 56,02 (могут быть использованы другие борсодержащие соединения).
For the manufacture of samples periclase-spinel refractory according to the invention used:
- periclase powder with a content, wt.%: MgO 92.2; CaO 2.2; SiO 2 3.3; Fe 2 O 3 1.9;
- fused aluminum-magnesium overcoat with a content, wt.%: Al 2 O 3 62.0; MgO 35.3; Fe 2 O 3 0.8; SiO 2 0.9; CaO 1.0;
- boric acid with a content, wt.%: B 2 O 3 56,02 (other boron-containing compounds can be used).

Шихту для изготовления периклазошпинельных огнеупоров по изобретению готовили путем смешения периклазового порошка фракции 4-0 мм, алюмомагниевой шпинели фракции 3-0 мм с тонкомолотой смесью периклазового порошка с борной кислотой. Помол смеси осуществляли в трубомельнице, причем порошкообразную борную кислоту подавали в мельницу микропорциями совместно с периклазовым порошком с цикличностью 5-15 с при постоянной синхронизации соотношения измельчаемых компонентов. Указанный режим приготовления смеси обеспечивает гомогенное распределение боркальцийсиликатной стеклофазы в структуре огнеупора. The mixture for the manufacture of periclase-spinel refractories according to the invention was prepared by mixing a periclase powder of a fraction of 4-0 mm, an aluminum-magnesium spinel of a fraction of 3-0 mm with a finely ground mixture of periclase powder with boric acid. The mixture was milled in a tube mill, and powdered boric acid was fed into the mill by microportions together with periclase powder with a cycle of 5-15 s with constant synchronization of the ratio of the crushed components. The specified mode of preparation of the mixture provides a homogeneous distribution of borcalcium silicate glass phase in the structure of the refractory.

Составы шихт приведены в табл.1. Полученные шихты увлажняли раствором лигносульфоната технического плотностью 1,22 г/см3 в количестве 5-6 мас.% (сверх 100%). Образцы огнеупоров прессовали под давлением 100 Н/мм2 и обжигали в туннельной печи при температуре 1580-1600oС с выдержкой при конечной температуре в течение 2,5 ч.The compositions of the blends are given in table 1. The resulting mixture was moistened with a solution of lignosulfonate with a technical density of 1.22 g / cm 3 in an amount of 5-6 wt.% (Over 100%). Refractory samples were pressed under a pressure of 100 N / mm 2 and burned in a tunnel furnace at a temperature of 1580-1600 o With exposure at a final temperature for 2.5 hours

Фазовый состав периклазошпинельных огнеупоров, определенный путем петрографического анализа, представлен в табл.2, где также приведены физико-керамические свойства огнеупоров. The phase composition of periclase-spinel refractories, determined by petrographic analysis, is presented in Table 2, which also shows the physico-ceramic properties of the refractories.

Для оценки химической устойчивости сравниваемых периклазошпинельных огнеупоров, а также прочности их сцепления с обмазкой в качестве реагента с повышенным содержанием оксида кальция использовали портландцементный клинкер состава, мас.%: CaO 66,25; SiO2 22,40; Al2O3 4,60; Fe2O3 4,50; R20 0,75; MgO 0,80; SO3 0,70.To assess the chemical stability of the compared periclase-spinel refractories, as well as their adhesion to the coating, Portland cement clinker composition, wt.%: CaO 66.25; was used as a reagent with a high content of calcium oxide. SiO 2 22.40; Al 2 O 3 4.60; Fe 2 O 3 4,50; R 2 0 0.75; MgO 0.80; SO 3 0.70.

Прочность сцепления периклазошпинельных огнеупоров с обмазкой из клинкера определены при различных температурах согласно методике, описанной в кн. Шубин В.И. Футеровка цементных вращающихся печей.- М.: Стройиздат, 1975, с. 134. Между находящимися внутри разъемной электропечи концами испытуемых образцов огнеупора зажимали образец из клинкера. Образцы нагревали до 1300oС с выдержкой при конечной температуре в течение 8 ч, после чего охлаждали до 500oС, т. е. ниже температуры модификационного перехода β ⇄ γ = C2S и определяли прочность сцепления огнеупор - клинкер. Затем производили термоциклирование образцов в интервале температур 500 ⇄ 900°C.После первого, двадцатого и сорокового термоциклов образцы нагревали до 900, 1100 и 1300oС и при этих температурах определяли прочность сцепления огнеупор - клинкер (обмазка).The adhesion strength of periclase-spinel refractories with a clinker coating was determined at various temperatures according to the procedure described in the book. Shubin V.I. Lining of cement rotary kilns. - M.: Stroyizdat, 1975, p. 134. A clinker specimen was clamped between the ends of test specimens of refractory material inside a detachable electric furnace. The samples were heated to 1300 ° C with holding at a final temperature for 8 h, after which they were cooled to 500 ° C, i.e., lower than the temperature of the modification transition β ⇄ γ = C 2 S and the adhesion strength of the refractory - clinker was determined. Then, the samples were thermocycled in the temperature range 500 ⇄ 900 ° C. After the first, twentieth, and fortieth thermal cycles, the samples were heated to 900, 1100, and 1300 o С, and at these temperatures the adhesion strength of the refractory - clinker (coating) was determined.

Результаты испытаний приведены в табл.3, согласно данным которой прочность сцепления огнеупора по изобретению (примеры 1-3) с клинкером после 1 термоцикла в 1,7-3,1 раз превышает аналогичный показатель образцов огнеупоров в примерах 4 и 5. Многократное термоциклирование образцов с известным огнеупором (пример 5) при 500 ⇄ 900°C приводит к значительному (в 3,6-7 раз) снижению прочности сцепления в температурном интервале 500-1300oС. Наличие боркальцийсиликатной стеклофазы в структуре периклазошпинельного огнеупора обеспечивает даже после 40 указанных термоциклов достаточно высокую прочность сцепления огнеупор - клинкер в интервале 500 - 1300oС. Это позволяет сделать вывод, что использование предлагаемого периклазошпинельного огнеупора в футеровке зоны обжига вращающейся цементной печи значительно увеличивает степень сцепления футеровки с обмазкой. Аналогичное повышение устойчивости защитной обмазки можно ожидать и при использовании огнеупора по изобретению в футеровке зоны обжига известковой печи.The test results are shown in table 3, according to which the adhesion strength of the refractory according to the invention (examples 1-3) with clinker after 1 thermal cycle is 1.7-3.1 times higher than that of refractory samples in examples 4 and 5. Multiple thermal cycling of samples with a known refractory (example 5) at 500 ⇄ 900 ° C leads to a significant (3,6-7 times) reduction in the bond strength in the temperature range 500-1300 o C. The presence of a vitreous structure borkaltsiysilikatnoy periklazoshpinelnogo refractory provides even after these 40 ermotsiklov sufficiently high strength refractory clutch - clinker is in the range of 500 - 1300 o C. This suggests that the use of the proposed periklazoshpinelnogo refractory lining in the burning zone of the rotary kiln linings greatly increase the degree of adhesion to the daubing. A similar increase in the stability of the protective coating can be expected when using the refractory according to the invention in the lining of the calcination zone of the lime kiln.

Химическую устойчивость периклазошпинельных огнеупоров к реагентам с повышенным содержанием оксида кальция, в частности к цементному клинкеру, определяли методом контактного взаимодействия (Шубин В.И. Футеровка цементных вращающихся печей.- М.: Стройиздат, 1975, с.58-59). Для этого проводили петрографическое исследование рабочей контактной зоны огнеупорных образцов после двадцатого термоциклирования 500 ⇄ 1300°C.The chemical resistance of periclase-spinel refractories to reagents with a high content of calcium oxide, in particular to cement clinker, was determined by contact interaction (Shubin V.I. Lining of cement rotary kilns.- M .: Stroyizdat, 1975, p. 58-59). For this, a petrographic study of the working contact zone of refractory samples was carried out after the twentieth thermal cycling of 500 ⇄ 1300 ° C.

Рабочая контактная зона огнеупоров по изобретению (примеры 1-3) представлена плотным слоем с общей пористостью не более 10-15%. Мощность зоны не превышает 2-3 мм. Основными минералами являются, мас.%: периклаз с включениями магнезиоферрита 75 - 80, алюмомагниевая шпинель 10 - 12 и стабилизированный оксидом бора β-C2S 5-7. Наблюдается также незначительное количество (1-2 мас.%) силикатов магния, а также алюминаты и алюмоферриты кальция. Силикатная связка, включая β-C2S, интенсивно насыщена микрозернами и кристаллами периклаза.The working contact zone of the refractories according to the invention (examples 1-3) is represented by a dense layer with a total porosity of not more than 10-15%. The power of the zone does not exceed 2-3 mm. The main minerals are, wt.%: Periclase with inclusions of magnesioferrite 75 - 80, aluminum-magnesium spinel 10 - 12 and stabilized with boron oxide β-C 2 S 5-7. There is also a small amount (1-2 wt.%) Of magnesium silicates, as well as aluminates and calcium aluminoferrites. The silicate bond, including β-C 2 S, is intensely saturated with micrograins and periclase crystals.

Рабочая контактная зона образцов огнеупора в примерах 4 и 5 имеет пористость до 30%. Мощность зоны составляет 6 - 7 мм. Основной минеральной фазой являются корродированные зерна периклаза с включениями магнезиоферрита и шпинели. Силикаты содержатся в порах огнеупора в основном в виде рыхлого слабоспеченного γ-C2S с включениями алюминатов и алюмоферритов кальция.The working contact zone of the refractory samples in examples 4 and 5 has a porosity of up to 30%. The thickness of the zone is 6 - 7 mm. The main mineral phase is the corroded periclase grains with inclusions of magnesioferrite and spinel. Silicates are contained in the pores of the refractory mainly in the form of loose, slightly sintered γ-C 2 S with inclusions of calcium aluminates and aluminoferrites.

Представлена характеристика изученных рабочих контактных зон показывает, что периклазошпинельный огнеупор по изобретению подвергается значительно меньшей химической эрозии, следовательно его фазовый состав более устойчив к цементному клинкеру и другим реагентам с повышенным содержанием оксида кальция, чем фазовый состав известного огнеупора. The characteristic of the studied working contact zones is shown that the periclase-spinel refractory according to the invention undergoes significantly less chemical erosion, therefore its phase composition is more resistant to cement clinker and other reagents with a high content of calcium oxide than the phase composition of the known refractory.

Таким образом, использование предлагаемого периклазошпинельного огнеупора, обладающего высокой химической устойчивостью к обжигаемым материалам, достаточно высокими физико-керамическими свойствами и имеющим высокую степень сцепления с защитной обмазкой, обеспечит повышение стойкости футеровок высокотемпературных зон тепловых агрегатов для производства цемента и извести. Thus, the use of the proposed periclase-spinel refractory, which has high chemical resistance to fired materials, sufficiently high physical and ceramic properties and a high degree of adhesion with a protective coating, will increase the resistance of linings of high-temperature zones of thermal units for the production of cement and lime.

Claims (1)

Периклазошпинельный огнеупор, содержащий периклаз, алюмомагниевую шпинель, силикаты магния и магнезиоферрит, отличающийся тем, что он дополнительно содержит равномерно распределенную в структуре огнеупора боркальцийсиликатную стеклофазу, содержание оксида бора в которой составляет 5,0 - 12,5 мас.%, при следующем соотношении минеральных фаз, мас.%:
Периклаз - 67,0 - 88,0
Алюмомагниевая шпинель - 6,0 - 20,0
Силикаты магния - 3,0 - 7,0
Магнезиоферрит - 0,2 - 3,0
Указанная стеклофаза - 2,0 - 4,0о
Periclase-spinel refractory containing periclase, aluminum-magnesium spinel, magnesium silicates and magnesioferrite, characterized in that it additionally contains borcalcium-silicate glass phase evenly distributed in the structure of the refractory, in which the content of boron oxide is from 5.0 to 12.5 wt.%, In the following ratio of mineral phases, wt.%:
Periclase - 67.0 - 88.0
Magnesium Magnesium Spinel - 6.0 - 20.0
Magnesium silicates - 3.0 - 7.0
Magnesioferrite - 0.2 - 3.0
Specified glass phase - 2.0 - 4.0 °
RU98105790A 1998-04-06 1998-04-06 Periclase-spinel refractory RU2124487C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98105790A RU2124487C1 (en) 1998-04-06 1998-04-06 Periclase-spinel refractory

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98105790A RU2124487C1 (en) 1998-04-06 1998-04-06 Periclase-spinel refractory

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2124487C1 true RU2124487C1 (en) 1999-01-10
RU98105790A RU98105790A (en) 1999-04-10

Family

ID=20204023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98105790A RU2124487C1 (en) 1998-04-06 1998-04-06 Periclase-spinel refractory

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2124487C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100417627C (en) * 2004-06-29 2008-09-10 杰富意钢铁株式会社 Unshaped refractories

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Антонов Г.И. и др. Изготовление и испытание периклазошпинельных изделий с плавленной шпинелью, Огнеупоры, 1993, N 3, с.23 - 25. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100417627C (en) * 2004-06-29 2008-09-10 杰富意钢铁株式会社 Unshaped refractories

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2664723C2 (en) Geo-polymer binding system for heat-resistant concretes, the binding system containing dry heat-resistant concrete mixture, and also the mixtures application
BRPI0708104B1 (en) HEAVY CERAMIC REFRACTORY MIXING AND MIXING USE
BR122018013582B1 (en) FOLLOWING MONOLYTIC REFRACTORY
US5565390A (en) Use of a refractory ceramic brick for lining cement rotary kilns
RU2124487C1 (en) Periclase-spinel refractory
Parr et al. Recent advances in refractories-aluminate binders and calcium aluminate bonded high-performance monolithic castables
JP5031239B2 (en) Alumina cement, alumina cement composition and amorphous refractory
KR101175878B1 (en) Binder for monolithic refractory and monolithic refractory
JPH07187756A (en) Mgo-spinel refractory mixture and its molded product
Khalil Refractory concrete based on barium aluminate–barium zirconate cements for steel-making industries
JPH0687667A (en) Zirconia-mullite containing castable refractory
CA1331631C (en) Rebonded fused brick
ITMI950206A1 (en) REFRACTORY CERAMIC MASS AND ITS USE
RU2140407C1 (en) Refractory concrete mix
JPH0755857B2 (en) Clinker and refractory composed of spinel structure and corundum structure
JPH0323275A (en) Monolithic refractory for casting
JPH10203862A (en) Magnesium-chromium brick fired at high temperature
JPH0794343B2 (en) Magnesia clinker and method for producing the same
JP4538779B2 (en) Magnesia-alumina clinker and refractory obtained using the same
RU2579092C1 (en) Refractory concrete mixture
RU1794072C (en) Charge for refractory materials preparation
RU2142926C1 (en) Periclass-spinellide refractory
JP2568825B2 (en) Zirconia-containing magnesia clinker and method for producing the same
JP2003002754A (en) Heat insulating castable refractory
RU76336U1 (en) PERICLASOSPINELIDE FIRE RESISTANCE FROM MIXTURE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090407