RU2159219C1 - Magnesium mass for lining of metallurgical units - Google Patents

Magnesium mass for lining of metallurgical units Download PDF

Info

Publication number
RU2159219C1
RU2159219C1 RU99118839/03A RU99118839A RU2159219C1 RU 2159219 C1 RU2159219 C1 RU 2159219C1 RU 99118839/03 A RU99118839/03 A RU 99118839/03A RU 99118839 A RU99118839 A RU 99118839A RU 2159219 C1 RU2159219 C1 RU 2159219C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mass
fraction
magnesium sulfate
periclase
lining
Prior art date
Application number
RU99118839/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.Л.(RU) Кабаргин
С.Л. Кабаргин
Д.А.(RU) Ермолычев
Д.А. Ермолычев
Л.М.(RU) Аксельрод
Л.М. Аксельрод
А.А.(RU) Бойкова
А.А. Бойкова
Original Assignee
"Б.М.Б.-С.Д.Трейдинг Корпорейшн Лимитед"
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 "Б.М.Б.-С.Д.Трейдинг Корпорейшн Лимитед" filed Critical "Б.М.Б.-С.Д.Трейдинг Корпорейшн Лимитед"
Priority to RU99118839/03A priority Critical patent/RU2159219C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2159219C1 publication Critical patent/RU2159219C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

FIELD: refractory industry; applicable in repairs and lining of metallurgical units including intermediate ladles. SUBSTANCE: magnesian mass including periclase-containing filler and binder contains binder in form of sodium polyphosphate and sodium metasilicate, and/or magnesium sulfate, bentonite, silicon dioxide and inorganic fiber with the following amounts of components, wt.%: periclase-containing filler of 1-0.063 mm fraction 57-75; and fraction below 0.063 mm 17-31; sodium polyphosphate 0.2-0.8; sodium metasilicate and/or magnesium sulfate 1.7-3.5; bentonite of 0.50-0 mm fraction 1.7-3.5; silicon dioxide of fraction below 0.01 mm 1.5-3.4; inorganic fiber 0.5-1.3. EFFECT: stabilized linear sizes and strength characteristics of offered mass in process of its heating, increased adhesion of mass to lining surface. 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к составам огнеупорных масс для ремонта и футеровки металлургических агрегатов, в том числе промежуточных ковшей. The invention relates to the refractory industry, and in particular to compositions of refractory masses for the repair and lining of metallurgical units, including intermediate ladles.

Известна огнеупорная масса на основе периклаза, используемая в качестве обмазки металлургических агрегатов, содержащая, мас.%: периклаз фракции менее 0,075 мм (с Fe2O3 - 1-3%, водопоглощением менее 4%) - 77,5, порошок бентонита 3,5; порошок метасиликата натрия Na2SiO35H2O - 19 (Патент Великобритании N 1272845, C 04 B 19/04, B 22 C 3/00, 1972). Основным недостатком указанных масс является довольно высокое изменение линейных размеров в процессе термообработки и низкие прочностные характеристики.Known refractory mass based on periclase, used as a coating of metallurgical units, containing, wt.%: Periclase fraction less than 0.075 mm (with Fe 2 O 3 - 1-3%, water absorption less than 4%) - 77.5, bentonite powder 3 ,5; powder of sodium metasilicate Na 2 SiO 3 5H 2 O - 19 (UK Patent N 1272845, C 04 B 19/04, B 22 C 3/00, 1972). The main disadvantage of these masses is a rather high change in linear dimensions during the heat treatment and low strength characteristics.

Известна огнеупорная масса состава, мас.%:
Магнезиальный заполнитель фракции < 0,008 мм - 25 - 40
Магнезиальный заполнитель фракции 1,5-0,5 мм - Основа
Связующее (цемент глиноземистый, фосфатное связующее, метасиликат натрия) - 5 - 20
Древесная мука фракции < 0,2 мм - 1 - 5
(А.с. СССР N 1616881, C 04 B 35/68, 35, 1989 г.).
Known refractory mass of the composition, wt.%:
Magnesia aggregate fraction <0.008 mm - 25 - 40
Magnesia aggregate fraction 1.5-0.5 mm - Base
Binder (alumina cement, phosphate binder, sodium metasilicate) - 5 - 20
Wood flour fractions <0.2 mm - 1 - 5
(A.S. USSR N 1616881, C 04 B 35/68, 35, 1989).

Однако данная масса также имеет большую усадку в процессе термообработки и невысокие прочностные характеристики. However, this mass also has a large shrinkage during the heat treatment and low strength characteristics.

Прототипом является огнеупорная масса, преимущественно для промежуточных ковшей, включающая заполнитель из группы магнезиальных, магнезиально-хромитовых или форстеритовых огнеупорных материалов в количестве 75-95 мас.%, 3-12% перлита, 0,5-5% связки и 0,1-5% пластификатора (заявка EP N 0047728 A1, C 04 B 35/66, 17.03.82). В качестве связующего могут быть использованы полифосфат натрия, силикат натрия, сульфат магния и другие неорганические связующие. В качестве пластификатора может быть использован бетонит. От 0,5 до 10 мас.% огнеупорного заполнителя может быть заменено неорганическим волокном, в частности стекло- или минеральным волокном. The prototype is a refractory mass, mainly for intermediate ladles, including a filler from the group of magnesia, magnesia-chromite or forsterite refractory materials in the amount of 75-95 wt.%, 3-12% perlite, 0.5-5% binder and 0.1- 5% plasticizer (application EP N 0047728 A1, C 04 B 35/66, 03/17/82). As a binder, sodium polyphosphate, sodium silicate, magnesium sulfate and other inorganic binders can be used. Concrete can be used as a plasticizer. From 0.5 to 10% by weight of the refractory aggregate can be replaced with an inorganic fiber, in particular glass or mineral fiber.

Однако прочностные характеристики этой массы при температуре 110oC и выше не удовлетворяют условиям эксплуатации металлургических агрегатов, способствуют преждевременному выходу упомянутых агрегатов из строя.However, the strength characteristics of this mass at a temperature of 110 o C and above do not satisfy the operating conditions of metallurgical units, contribute to the premature failure of the said units.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является стабилизация линейных размеров и прочностных характеристик массы в процессе разогрева. The problem to which the invention is directed, is to stabilize the linear dimensions and strength characteristics of the mass during heating.

Поставленная задача решается за счет того, что магнезиальная масса для футеровки металлургических агрегатов, включающая периклазсодержащий заполнитель, связующее-полифосфат натрия и метасиликат натрия и/или сульфат магния, бентонит и неорганическое волокно, дополнительно содержит двуокись кремния фракции < 0,01 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Периклазсодержащий заполнитель фракции 1-0,063 мм - 57 - 75
фракции < 0,063 мм - 17 - 31
Полифосфат натрия - 0,2 - 0,8
Метасиликат натрия и/или сульфат магния - 1,7 - 4,8
Бентонит фракции 0,5-0 мм - 1,7 - 3,5
Двуокись кремния фракции < 0,01 мм - 1,5 - 3,4
Неорганическое волокно - 0,5 - 1,3
Введение в торкрет-массу предлагаемого количества огнеупорного периклазсодержащего заполнителя обеспечивает требуемую огнеупорность.
The problem is solved due to the fact that the magnesia mass for lining metallurgical units, including periclase-containing aggregate, sodium polyphosphate binder and sodium metasilicate and / or magnesium sulfate, bentonite and inorganic fiber, additionally contains silicon dioxide fraction <0.01 in the following ratio of components , wt.%:
Periclase-containing aggregate fraction 1-0.063 mm - 57 - 75
fractions <0,063 mm - 17 - 31
Sodium Polyphosphate - 0.2 - 0.8
Sodium metasilicate and / or magnesium sulfate - 1.7 - 4.8
Bentonite fraction 0.5-0 mm - 1.7 - 3.5
Silicon dioxide fractions <0.01 mm - 1.5 - 3.4
Inorganic fiber - 0.5 - 1.3
Introduction to the shotcrete mass of the proposed amount of refractory periclase-containing aggregate provides the required refractoriness.

Введенное в торкрет-массу связующее обеспечивает прилипание массы к покрываемой поверхности. В качестве связующего использования полифосфат натрия и метасиликат натрия и/или сульфат магния. A binder introduced into the shotcrete mass ensures adhesion of the mass to the surface to be coated. As a binder, sodium polyphosphate and sodium metasilicate and / or magnesium sulfate are used.

Сульфат магния вводят для того, чтобы снизить содержание щелочи в массе, так как повышенное содержание щелочи приводит к нежелательным последствиям в процессе службы массы. В то же время содержание сульфата магния в массе не должно превышать 5%, так как большее количество на свойства массы влияние не оказывает, а в некоторых случаях даже ухудшает их. Magnesium sulfate is introduced in order to reduce the alkali content in the mass, since an increased alkali content leads to undesirable consequences in the process of mass service. At the same time, the content of magnesium sulfate in the mass should not exceed 5%, since a larger amount does not affect the properties of the mass, and in some cases even worsens them.

Если в массе в качестве связующего использовать только сульфат магния, то можно стабилизировать изменение линейных размеров в температурном интервале от 110 до 1400oC, но при этом прочностные характеристики уменьшаются.If in the mass only magnesium sulfate is used as a binder, then it is possible to stabilize the change in linear dimensions in the temperature range from 110 to 1400 o C, but the strength characteristics are reduced.

Совместное введение полифосфата натрия, метасиликата натрия и сульфата магния позволяет стабилизировать такие характеристики, как изменение линейных размеров в интервале температур от 110 до 1400oC и прочности в интервале температур от 20 до 1400oC.The combined introduction of sodium polyphosphate, sodium metasilicate and magnesium sulfate allows you to stabilize characteristics such as a change in linear dimensions in the temperature range from 110 to 1400 o C and strength in the temperature range from 20 to 1400 o C.

Бетонит является пластификатором и замедлителем схватывания. Concrete is a plasticizer and retarder.

Введение в массу двуокиси кремния позволяет скомпенсировать усадку в процессе термообработки, а в некоторых случаях наблюдается даже небольшой рост линейных размеров массы, что хорошо сказывается на эксплуатационных характеристиках массы. The introduction of silicon dioxide into the mass makes it possible to compensate for the shrinkage during the heat treatment, and in some cases even a slight increase in the linear dimensions of the mass is observed, which has a good effect on the operational characteristics of the mass.

Неорганическое волокно - базальтовое или каолиновое, введенное в массу, создает армирующий каркас и позволяет уменьшить усадку или рост образцов, тем самым создавая стабилизирующий эффект. Inorganic fiber - basalt or kaolin, introduced into the mass, creates a reinforcing frame and allows to reduce shrinkage or growth of samples, thereby creating a stabilizing effect.

Пример
В качестве исходных компонентов использовали периклаз спеченный, содержащий MgO не менее 91%; периклазохромит, содержащего MgO не менее 55%, Cr2O3 15-25%; обожженный дунит, с содержанием MgO не менее 46% фракции 1-0 мм, метасиликат натрия фракцией менее 0,1 мм, молотый бентонит фракции 0,5-0 мм, сульфат магния MgSO4 • 7H2O фракции менее 1 мм, двуокись кремния тонкодисперсная фирмы "Elkem", полифосфат натрия фракции 0,1-0 мм, неорганическое волокно (базальтовое и каолиновое) длиной 10-12 мм. Все компоненты массы промышленного изготовления.
Example
Sintered periclase containing MgO of at least 91% was used as initial components; periclase-chromite containing MgO not less than 55%, Cr 2 O 3 15-25%; calcined dunite, with an MgO content of at least 46% of a fraction of 1-0 mm, sodium metasilicate with a fraction of less than 0.1 mm, ground bentonite of a fraction of 0.5-0 mm, magnesium sulfate MgSO 4 • 7H 2 O fractions of less than 1 mm, silicon dioxide finely dispersed company "Elkem", sodium polyphosphate fractions of 0.1-0 mm, inorganic fiber (basalt and kaolin) 10-12 mm long. All components are mass industrial manufactured.

Для изготовления образцов все исходные компоненты смешивали в скоростном смесителе в течение 2-3 мин. В готовую массу добавляли воду (15-20% сверх 100% компонентов массы), перемешивали в течение минуты. Влажность массы составляла до 20%. For the manufacture of samples, all the starting components were mixed in a high-speed mixer for 2-3 minutes. Water was added to the finished mass (15-20% in excess of 100% of the mass components), mixed for a minute. The moisture content of the mass was up to 20%.

Кажущуюся плотность и открытую пористость определяли согласно ГОСТ 2409-80, в качестве насыщающей жидкости использовали керосин плотностью 0,8 г/см3.The apparent density and open porosity were determined according to GOST 2409-80, kerosene with a density of 0.8 g / cm 3 was used as a saturating liquid.

Предел прочности при сжатии определяли согласно ГОСТ 4071.2-94 на кубиках размером 50 х 50 х 50 мм. The compressive strength was determined according to GOST 4071.2-94 on cubes measuring 50 x 50 x 50 mm.

Изменение линейных размеров определяли измерением параметров кубика до и после термообработки по формуле:
Δl = (l0-l1)/l0,
где l0 - размер образца до термообработки;
l - размер образца после термообработки.
The change in linear dimensions was determined by measuring the parameters of the cube before and after heat treatment according to the formula:
Δl = (l 0 -l 1 ) / l 0 ,
where l 0 is the sample size before heat treatment;
l is the sample size after heat treatment.

Для определения кажущейся плотности и открытой пористости, предела прочности при сжатии и определения изменений линейных размеров образцы подготавливали следующим образом: в стальные формы массы укладывали набивкой и 24 ч держали на воздухе. To determine the apparent density and open porosity, compressive strength, and determine changes in linear dimensions, the samples were prepared as follows: the masses were placed in steel molds by packing and kept in air for 24 hours.

Через сутки снимали опалубку и измеряли линейные размеры, и ставили сушить при температуре 110oC на 24 ч. После этого треть образцов обжигалась при температуре 1100oC с выдержкой 3 ч и треть при 1380oC с выдержкой 2 ч.A day later, the formwork was removed and linear dimensions were measured, and set to dry at 110 ° C for 24 hours. After this, one third of the samples were fired at 1100 ° C with a holding time of 3 hours and a third at 1380 ° C with a holding of 2 hours.

Составы испытанных масс и массы-прототипа приведены в табл. 1, результаты их испытаний - в табл. 2. The compositions of the tested masses and the mass of the prototype are given in table. 1, the results of their tests are in table. 2.

Как видно из таблиц, результаты исследований показывают, что разработанная масса по сравнению с прототипом обладает меньшим изменением линейных размеров в интервале температур от 110 до 1400oC и в этом же интервале температур удалось стабилизировать прочностные характеристики.As can be seen from the tables, the research results show that the developed mass in comparison with the prototype has a smaller change in linear dimensions in the temperature range from 110 to 1400 o C and in the same temperature range it was possible to stabilize the strength characteristics.

Claims (1)

Магнезиальная масса для футеровки металлургических агрегатов, включающая периклазсодержащий заполнитель, связующее - полифосфат натрия и метасиликат натрия и/или сульфат магния, бентонит и неорганическое волокно, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит двуокись кремния фракции менее 0,01 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Периклазсодержащий заполнитель
фракции 1 - 0,063 мм - 57 - 75
фракции менее 0,063 мм - 17 - 31
Полифосфат натрия - 0,2 - 0,8
Метасиликат натрия и/или сульфат магния - 1,7 - 4,8
Бентонит фракции 0,5 - 0 мм - 1,7 - 3,5
Двуокись кремния фракции менее 0,01 мм - 1,5 - 3,4
Неорганическое волокно - 0,5 - 1,3
Magnesia mass for lining metallurgical units, including periclase-containing aggregate, a binder - sodium polyphosphate and sodium metasilicate and / or magnesium sulfate, bentonite and inorganic fiber, characterized in that it additionally contains silicon dioxide fraction less than 0.01 mm in the following ratio of components, wt .%:
Periclase-containing aggregate
fractions 1 - 0.063 mm - 57 - 75
fractions less than 0,063 mm - 17 - 31
Sodium Polyphosphate - 0.2 - 0.8
Sodium metasilicate and / or magnesium sulfate - 1.7 - 4.8
Bentonite fraction 0.5 - 0 mm - 1.7 - 3.5
Silicon dioxide fractions less than 0.01 mm - 1.5 - 3.4
Inorganic fiber - 0.5 - 1.3
RU99118839/03A 1999-09-01 1999-09-01 Magnesium mass for lining of metallurgical units RU2159219C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99118839/03A RU2159219C1 (en) 1999-09-01 1999-09-01 Magnesium mass for lining of metallurgical units

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99118839/03A RU2159219C1 (en) 1999-09-01 1999-09-01 Magnesium mass for lining of metallurgical units

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2159219C1 true RU2159219C1 (en) 2000-11-20

Family

ID=20224520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99118839/03A RU2159219C1 (en) 1999-09-01 1999-09-01 Magnesium mass for lining of metallurgical units

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2159219C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2596233C1 (en) * 2015-06-16 2016-09-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" Fire-resistant gunning mass

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2596233C1 (en) * 2015-06-16 2016-09-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" Fire-resistant gunning mass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5879414B2 (en) Sintered refractories with improved thermal shock resistance
US10029945B2 (en) Geopolymer-binder system for fire concretes, dry fire concrete mix containing the binder system and also the use of the mix
US4171984A (en) Refractory composition for flow casting
Zhang et al. Effect of calcium aluminate cement on water resistance and high-temperature resistance of magnesium-potassium phosphate cement
CA2974939C (en) Insulating monolithic refractory material
Alonso et al. Viability of the use of construction and demolition waste aggregates in alkali-activated mortars
US20030127025A1 (en) Novel phosphomagnesium hydraulic binder, and mortar obtained from same
RU2159219C1 (en) Magnesium mass for lining of metallurgical units
KR20010108190A (en) Plaster-based prefabricated construction element, especially a plaster-based slab, with increased fire resistance
EP0809614B1 (en) Castable refractory systems
RU2329998C1 (en) Raw compound for fireproof heat insulating concrete
US3079267A (en) Light weight castable refractories
RU2424213C1 (en) Fire-resistant gun mixture
RU2140407C1 (en) Refractory concrete mix
Zedan et al. Alkali activated ceramic waste with or without two different calcium sources
KR100417706B1 (en) Refractory Composition of Magnesia Dam Block
Abdulkareem Effects of high activator content on fly ash-based geopolymers exposed to elevated temperatures
RU2239612C1 (en) Refractory concrete mix (versions)
RU2330825C1 (en) Mixture for making refractory concrete
RU2331617C2 (en) Fireproof concrete mixture
KR100317307B1 (en) Monolithic Basic Refractories Having High Durability
RU2206537C1 (en) Refractory concrete mixture
SU1689359A1 (en) Mass for producing refractory quartzite products not requiring firing
RU2124487C1 (en) Periclase-spinel refractory
RU2142926C1 (en) Periclass-spinellide refractory

Legal Events

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

Effective date: 20030902