RU2226450C1 - Builtup refractory product - Google Patents
Builtup refractory productInfo
- Publication number
- RU2226450C1 RU2226450C1 RU2002121681/02A RU2002121681A RU2226450C1 RU 2226450 C1 RU2226450 C1 RU 2226450C1 RU 2002121681/02 A RU2002121681/02 A RU 2002121681/02A RU 2002121681 A RU2002121681 A RU 2002121681A RU 2226450 C1 RU2226450 C1 RU 2226450C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- fraction
- fraction size
- silicon
- silicon carbide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к технологии изготовления огнеупоров для непрерывной разливки металла, и может применяться для разливки жидкого металла, в частности для регулирования разливки металла.The invention relates to the refractory industry, in particular to the technology of manufacturing refractories for continuous casting of metal, and can be used for casting liquid metal, in particular for regulating the casting of metal.
Известно, что при непрерывной разливке металла применяются цельные, а также составные огнеупорные изделия, состоящие из двух частей: основной части изделия и эрозионно стойкой части, служащей для предотвращения размывания изделия в зонах повышенного износа. Цельные изделия, выполненные на основе Al2O3-C, уступают по стойкости составным изделиям с эрозионно стойким слоем на основе МgО-С.It is known that during continuous casting of metal, solid and composite refractory products are used, consisting of two parts: the main part of the product and the erosion-resistant part, which serves to prevent erosion of the product in areas of increased wear. Whole products made on the basis of Al 2 O 3 -C are inferior in terms of resistance to composite products with an erosion-resistant layer based on MgO-C.
Огнеупорное изделие для разливки металла должно обладать следующими свойствами: основная часть должна иметь низкую пористость, высокую стойкость к окислению, достаточную механическую прочность, эрозионно стойкая часть - высокую эрозионную стойкость при достаточной пористости и механической прочности.A refractory product for casting metal should have the following properties: the main part should have low porosity, high oxidation resistance, sufficient mechanical strength, erosion resistant part - high erosion resistance with sufficient porosity and mechanical strength.
Известно составное огнеупорное изделие для разливки жидкого металла, состоящее из двух частей: основной на основе Аl2О3-С (химический состав: Аl2O3 - 52%, С - 20%, SiO2 - 13%) и эрозионно стойкой части на основе МgО-С (МgO - 73%, С - 20%) (Fachberichte Huttenpraxis Metallweiterverarbeitung. Vol. 23, N 4, 1985, с.256, табл.3).Known composite refractory product for casting liquid metal, consisting of two parts: the main one based on Al 2 O 3 -C (chemical composition: Al 2 O 3 - 52%, C - 20%, SiO 2 - 13%) and erosion resistant part based on MgO-C (MgO - 73%, C - 20%) (Fachberichte Huttenpraxis Metallweiterverarbeitung. Vol. 23, No. 4, 1985, p. 256, Table 3).
Недостатком этого составного огнеупорного изделия является высокая пористость, низкая стойкость к окислению у тела изделия, а также невысокая эрозионная стойкость головной части.The disadvantage of this composite refractory product is the high porosity, low oxidation resistance of the product body, as well as the low erosion resistance of the head part.
Наиболее близким к изобретению является составное огнеупорное изделие из двух частей - стопор промежуточного разливочного устройства (пробка), состоящее из основной части - корпуса на основе Al2О3-С (Аl2O3 - 64,3%, LOI - 21,1%, SiO2 - 4,10%, ZrO2 - 4,20%) и эрозионно стойкой части головки на основе МgО-С (МgO - 82,1%, С - 16,7%, SiO2 - 0,12%) (Проспект фирмы ″Везувий″ для выставки ″Советская металлургическая промышленность″ в Москве 6-7 февраля 1991 , с.31, марка 507 для корпуса и марка 527 для пробки).Closest to the invention is a composite refractory product of two parts - stopper of the intermediate filling device (cork), consisting of the main part - the housing based on Al 2 O 3 -C (Al 2 O 3 - 64.3%, LOI - 21.1 %, SiO 2 - 4.10%, ZrO 2 - 4.20%) and the erosion-resistant part of the head based on MgO-C (MgO - 82.1%, C - 16.7%, SiO 2 - 0.12% ) (Prospectus of the company ″ Vesuvius ’for the exhibition Совет Soviet Metallurgical Industry’ in Moscow on February 6-7, 1991, p.31, grade 507 for housing and grade 527 for cork).
Недостатком этого составного огнеупорного изделия является высокая пористость и недостаточная стойкость к окислению материала для корпуса и недостаточная эрозионная стойкость для головной части стопора промежуточного разливочного устройства.The disadvantage of this composite refractory product is the high porosity and insufficient oxidation resistance of the material for the body and insufficient erosion resistance for the head of the stopper of the intermediate filling device.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение пористости и повышение стойкости к окислению материала для тела, а также повышение эрозионной стойкости головной части составного огнеупорного изделия.The problem to which the invention is directed is to reduce porosity and increase the oxidation resistance of the material for the body, as well as increase the erosion resistance of the head of the composite refractory product.
Поставленная задача решается за счет того, что составное огнеупорное изделие для разливки металла, содержащее, по меньшей мере, основную и эрозионно стойкую части, при этом основная часть выполнена из шихты, состоящей из глиноземсодержащего материала, графита в качестве углеродсодержащего материала, связующего, а эрозионно стойкая часть выполнена из шихты, состоящей из содержащего оксид магния материала, графита в качестве углеродсодержащего материала, связующего, отличается от прототипа тем, что шихта основной части дополнительно содержит антиокислительную добавку из кремния кристаллического фракцией менее 0,088 мм, карбида кремния фракцией менее 0,2 мм и боросиликатной стекольной фритты фракцией менее 0,088 мм, в качестве глиноземсодержащего материала она содержит плавленый корунд фракцией 1,0-0 мм, а в качестве связующего - фенольное порошкообразное связующее и жидкое органическое связующее, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved due to the fact that the composite refractory product for casting metal, containing at least the main and erosion-resistant parts, while the main part is made of a mixture consisting of an alumina-containing material, graphite as a carbon-containing material, a binder, and erosion the resistant part is made of a charge, consisting of a material containing magnesium oxide, graphite as a carbon-containing material, a binder, differs from the prototype in that the charge of the main part is additionally soda neighbors an antioxidant additive of silicon with a crystalline fraction of less than 0.088 mm, silicon carbide with a fraction of less than 0.2 mm and a borosilicate glass frit with a fraction of less than 0.088 mm, it contains fused corundum with a fraction of 1.0-0 mm as an alumina-containing material, and phenolic as a binder powder binder and liquid organic binder, in the following ratio of components, wt.%:
Плавленый корунд 55-75Fused Corundum 55-75
Графит 15-28Graphite 15-28
Кремний кристаллический 1-8Crystalline silicon 1-8
Карбид кремния 1-6Silicon Carbide 1-6
Боросиликатная стекольная фритта 1-6Borosilicate Glass Frit 1-6
Фенольное порошкообразное связующее 2,5-4Phenolic Powder Binder 2.5-4
Жидкое органическое связующее (сверх 100%) 1-5Liquid Organic Binder (Over 100%) 1-5
а шихта эрозионно стойкой части дополнительно содержит алюминий фракцией менее 0,5 мм и/или кремний кристаллический фракцией менее 0,088 мм и карбид кремния фракцией менее 0,2 мм, в качестве содержащего оксид магния материала она содержит плавленый периклаз фракцией 0,5-0 мм, а в качестве связующего - фенольное порошкообразное связующее и жидкое органическое связующее, при следующем соотношении компонентов, мас.%:and the charge of the erosion-resistant part additionally contains aluminum with a fraction of less than 0.5 mm and / or silicon crystalline fraction of less than 0.088 mm and silicon carbide with a fraction of less than 0.2 mm, as a material containing magnesium oxide it contains fused periclase with a fraction of 0.5-0 mm and, as a binder, a phenolic powder binder and a liquid organic binder, in the following ratio of components, wt.%:
Плавленый периклаз 65-80Fused periclase 65-80
Графит 15-25Graphite 15-25
Алюминий и/илиAluminum and / or
кремний кристаллический 1-8crystalline silicon 1-8
Карбид кремния 1-6Silicon Carbide 1-6
Фенольное порошкообразное связующее 2,5-4Phenolic Powder Binder 2.5-4
Жидкое органическое связующее (сверх 100%) 1-5Liquid Organic Binder (Over 100%) 1-5
Введение антиокислительной добавки, состоящей из кремния кристаллического, карбида кремния и легкоплавкой боросиликатной фритты, при заявляемом количественном соотношении компонентов шихты для основной части позволяет снизить пористость, повысить прочность и стойкость к окислению для этой части изделия. Дополнительное введение в эрозионно стойкую часть алюминия и/или кремния и карбида кремния при заявляемом количественном соотношении компонентов повышает эрозионную стойкость, а также способствует снижению пористости и увеличению прочности этой части изделия. Получается составное огнеупорное изделие, обладающее необходимым набором эксплуатационных свойств. Кроме того, по сравнению с прототипом, материал эрозионно стойкой части заявляемого состава более совместим с материалом основной части изделия, за счет близкого сходства их составов.The introduction of an antioxidant additive consisting of crystalline silicon, silicon carbide and low-melting borosilicate frit, with the claimed quantitative ratio of the charge components for the main part, allows to reduce porosity, increase strength and oxidation resistance for this part of the product. An additional introduction to the erosion-resistant part of aluminum and / or silicon and silicon carbide with the claimed quantitative ratio of the components increases erosion resistance, and also helps to reduce porosity and increase the strength of this part of the product. It turns out a composite refractory product with the necessary set of operational properties. In addition, compared with the prototype, the material of the erosion-resistant part of the claimed composition is more compatible with the material of the main part of the product, due to the close similarity of their compositions.
Для изготовления образцов для составного огнеупорного изделия использовали следующие материалы: плавленый корунд фракции 1,0-0 мм по ТУ 2-036-0224450-022-90, порошок периклазовый плавленый ПППЛ-96 по ТУ 14-8-448-83, графит марки ГТ-1 по ГОСТ 4596-75-00149452-96, кремний кристаллический марок КР-1, КР-2 по ГОСТ 5279-74 фракции менее 0,088 мм, карбид кремния марок 54С зернистостью 160-6 по ТУ 2-036-0220937-004-90, фракции менее 0,2 мм, алюминиевый порошок вторичный пассивированный АПВ-П по ТУ 1791-114-0019491, проход через сетку №2 - 100%, СФП - фенольное порошкообразное связующее ТУ 6-0575-1768-35-94 марки СФП-012 А с содержанием свободного фенола менее 1%, этиленгликоль высшего или первого сорта по ГОСТ 19710-83, бадделеитовый концентрат (порошок марки ПБ-2) по ТУ 1762-003-001-86759-2000, глина огнеупорная новорайского месторождения ДН-1 по ТУ 4322-7-00190503-061-96, кварцевое стекло с содержанием SiO2 не менее 99,5% производства Подольского завода огнеупорных изделий, бакелит жидкий БЖ-2 по ГОСТ 4959-78. Боросиликатную фритту состава (SiO2 - 50-60%, B2O3 - 30-40%, Na2O - 5-15%) изготавливали в стандартных условиях стекловаренного производства. Все компоненты промышленного производства.For the manufacture of samples for a composite refractory product, the following materials were used: fused corundum fractions of 1.0-0 mm according to TU 2-036-0224450-022-90, periclase fused powder PPPL-96 according to TU 14-8-448-83, brand graphite GT-1 according to GOST 4596-75-00149452-96, crystalline silicon, grades КР-1, КР-2 according to GOST 5279-74, fractions less than 0.088 mm, silicon carbide grades 54С, grain size 160-6 according to TU 2-036-0220937-004 -90, fractions less than 0.2 mm, secondary passivated aluminum powder АПВ-П according to TU 1791-114-0019491, passage through mesh No. 2 - 100%, TFP - phenolic powdery binder TU 6-0575-1768-35-94 brands Sfp-0 12 A with a free phenol content of less than 1%, higher or first grade ethylene glycol according to GOST 19710-83, baddeleyite concentrate (PB-2 powder) according to TU 1762-003-001-86759-2000, refractory clay of the Novorayiskoye field DN-1 according to TU 4322-7-00190503-061-96, quartz glass with a content of SiO 2 of not less than 99.5% produced by the Podolsk plant of refractory products, liquid bakelite according to GOST 4959-78. Borosilicate frit composition (SiO 2 - 50-60%, B 2 O 3 - 30-40%, Na 2 O - 5-15%) was made under standard conditions of glass making. All components of industrial production.
Составы приготовленных для испытаний шихт и свойства образцов для основной части составного изделия представлены в табл.1, для эрозионно стойкой части - в табл.2.The compositions of the blends prepared for testing and the properties of the samples for the main part of the composite product are presented in Table 1, for the erosion-resistant part, in Table 2.
Следует отметить, что в данных проспектов по химическому составу аналога и прототипа приводятся свойства готовых изделий, а не составов шихты. Потери при прокаливании (LOI) в данных изделиях возможны только за счет окисления углерода (графита). Так как графит имеет в среднем зольный остаток около 5%, то показатель LOI составляет 95% от общего содержания графита.It should be noted that in these prospectuses on the chemical composition of the analogue and prototype, the properties of the finished products, and not the compositions of the charge, are given. Loss on ignition (LOI) in these products is possible only due to the oxidation of carbon (graphite). Since graphite has an average ash residue of about 5%, the LOI is 95% of the total graphite content.
Кроме того, 1,5-1,7% углерода в состав готового изделия добавляется за счет коксового остатка (около 50%), образующегося при обжиге органического связующего (3,5%).In addition, 1.5-1.7% of carbon in the composition of the finished product is added due to the coke residue (about 50%) formed during the firing of the organic binder (3.5%).
С учетом этого были рассчитаны составы шихт аналога и прототипа, позволяющие получить изделия с заданными в проспектах показателями химического состава.With this in mind, the compositions of the analog and prototype blends were calculated, which made it possible to obtain products with the chemical composition specified in the prospectuses.
Дополнительно в массы аналога для основной и для эрозионно стойкой частей добавляется бадделеитовый концентрат, по аналогии с составом прототипа. Также в состав шихт для основной части изделия вводятся добавки кварцевого стекла, как наиболее часто применяющиеся в данных видах огнеупоров.Additionally, baddeleyite concentrate is added to the mass of the analogue for the main and for erosion resistant parts, by analogy with the composition of the prototype. Also, quartz glass additives, which are most often used in these types of refractories, are introduced into the mixture for the main part of the product.
Пример расчета шихты (аналог для основной части изделия):An example of the calculation of the charge (analog for the main part of the product):
содержание Al2O3 - 51% (в пересчете на хим. состав готового изделия составит 52%) складывается из Аl2O3 корунда - 48% и Аl2О3 глины - 3%;Al 2 O 3 content - 51% (in terms of the chemical composition of the finished product will be 52%) is composed of Al 2 O 3 corundum - 48% and Al 2 O 3 clay - 3%;
содержание SiO2 - 13% складывается из SiO2 кварцевого стекла - 8% и из SiO2 глины ДН – 1-5%;SiO 2 content of 13% is made up of SiO 2 silica glass - 8% and SiO 2 clay DN - 1-5%;
содержание С - 20% складывается из углерода коксового остатка органического связующего - 1,5% (из 3,5% введенного) и углерода из графита - 18,5% (из 19,5% введенного).the content of C - 20% is composed of the carbon of the coke residue of the organic binder - 1.5% (of 3.5% introduced) and carbon from graphite - 18.5% (of 19.5% introduced).
Приготовление шихт осуществляли следующим образом: все исходные компоненты, кроме СФП, загружали в смеситель типа "Айрих" и перемешивали 3 мин, после этого заливали этиленгликоль и производили перемешивание массы еще 5 мин, далее загружали СФП и перемешивали 8-9 мин. Окончательная доработка массы производилась перемешиванием в течение 3 мин и сушкой при 37-39°С в течение 3 мин. Прессовали изделия на гидростате при давлении 100 МПа. Прессование производилось известным способом (загрузка, вибрирование, вакуумирование, формование). Загрузку массы проводили следующим образом: в пресс-форму засыпали массу для тела стакана, а затем массу для эрозионно стойкой части, затем пресс-форму вибрировали в течение 30 с.The mixture was prepared as follows: all the starting components, except for the TFP, were loaded into the Airich mixer and mixed for 3 minutes, then ethylene glycol was added and the mass was mixed for another 5 minutes, then the TFP was loaded and mixed for 8-9 minutes. The final refinement of the mass was carried out by stirring for 3 minutes and drying at 37-39 ° C for 3 minutes. Extruded products on a hydrostat at a pressure of 100 MPa. Pressing was carried out in a known manner (loading, vibrating, evacuating, molding). The mass was loaded as follows: the mass for the body of the glass was poured into the mold, and then the mass for the erosion-resistant part, then the mold was vibrated for 30 s.
Далее изделия сушили при 200-230°С со скоростью подъема температуры не более 20° в час а затем обжигали при 1150-1200°С со скоростью подъема температуры 100-150°C с выдержкой при конечной температуре 6 ч.Further, the products were dried at 200-230 ° C with a temperature rise rate of not more than 20 ° per hour and then fired at 1150-1200 ° C with a temperature rise rate of 100-150 ° C with holding at a final temperature of 6 hours.
Из полученных изделий выпиливали образцы и проводили определение свойств. Определение открытой пористости проводили по ГОСТ 2409-80, в качестве насыщающей жидкости использовали воду. Определение эрозионной стойкости (металлоустойчивости) проводили тигельным методом по площади эрозии. В качестве активного агента использовали сталь марки 08Ю 2. Определение окисляемости проводили на цилиндрах диаметром 50 мм и высотой 50 мм по потере веса образцов после термообработки при 1300°С в течение 2 ч к первоначальному весу образца. Определение предела прочности при сжатии проводили по ГОСТ 4071.1-94.Samples were cut out from the obtained products and the properties were determined. The determination of open porosity was performed according to GOST 2409-80, water was used as a saturating liquid. The determination of erosion resistance (metal resistance) was carried out by the crucible method according to the erosion area. Steel of grade 08Yu 2 was used as an active agent. Oxidation was determined on cylinders with a diameter of 50 mm and a height of 50 mm by weight loss of samples after heat treatment at 1300 ° C for 2 h to the initial weight of the sample. The determination of the compressive strength was carried out according to GOST 4071.1-94.
Составное огнеупорное изделие, выполненное из двух частей: основной на основе Al2O3-C с антиокислительной добавкой из кремния, карбида кремния и боросиликатной фритты, и эрозионно стойкой части на основе МgО-С с добавкой алюминия и/или кремния и карбида кремния, позволяет увеличить срок службы огнеупора и повысить безаварийность его работы.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002121681/02A RU2226450C1 (en) | 2002-08-06 | 2002-08-06 | Builtup refractory product |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002121681/02A RU2226450C1 (en) | 2002-08-06 | 2002-08-06 | Builtup refractory product |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002121681A RU2002121681A (en) | 2004-02-20 |
| RU2226450C1 true RU2226450C1 (en) | 2004-04-10 |
Family
ID=32465303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002121681/02A RU2226450C1 (en) | 2002-08-06 | 2002-08-06 | Builtup refractory product |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2226450C1 (en) |
-
2002
- 2002-08-06 RU RU2002121681/02A patent/RU2226450C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Fachberichte Huttenpraxis Metallweiterverarbeitung, vol.23. № 4, 1985, c.256, таб.3. * |
| US 46827l8, 28.07.1987. * |
| Проспект фирмы "Везувий" для выставки "Советская металлургическая промышленность". - М., 6-7 февраля, 1991, с.29-31. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002121681A (en) | 2004-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2403229C2 (en) | Gasifier inner surface lining | |
| AU2009224217B2 (en) | Zirconia/carbon-containing refractory material and method for producing same | |
| US6461991B1 (en) | Alumina-magnesia-graphite refractory | |
| FR3053327A1 (en) | SINKING AGENT FOR DRY REFRACTORY PARTICULATE COMPOSITION | |
| JP6597812B2 (en) | Zirconia-containing alumina-carbon slide plate refractory | |
| US4539301A (en) | Graphite-containing refractories | |
| EP2139825B1 (en) | Tempered refractory concrete block having controlled deformation | |
| JP2016527083A (en) | Batches for making carbon-bonded or resin-bonded shaped refractory products, methods for making the products, the products, and the use of magnesia spinel-zirconium oxide | |
| FR2565582A1 (en) | MOLTEN CHROMIUM-ALUMINUM REFRACTORY BRICKS, COMPOSITIONS FORMED FROM MOLTEN GRANULAR MATERIAL AND PROCESS FOR PRODUCING THEM | |
| JPH0140791B2 (en) | ||
| RU2226450C1 (en) | Builtup refractory product | |
| US4521357A (en) | Carbon bonded refractories | |
| US3620783A (en) | Silica refractory material | |
| KR101564691B1 (en) | Product of chromium oxide, zirconium oxide and hafnium oxide | |
| US3433471A (en) | Metallurgical furnace | |
| JP2617086B2 (en) | Silicon carbide casting material | |
| US3666507A (en) | Fusion-cast carbide ceramic comprising free-silicon | |
| US5021375A (en) | Chrome oxide refractory composition | |
| RU2238253C2 (en) | Quartzite-carbon refractory | |
| RU2285581C1 (en) | Builtup refractory article | |
| RU2148049C1 (en) | Spinel-periclase-carbonic refractory material | |
| JP7277709B2 (en) | A method for producing a magnesia-carbonaceous refractory composition and a magnesia-carbonaceous brick. | |
| JPH0734978B2 (en) | Immersion nozzle for continuous casting and manufacturing method thereof | |
| RU2335480C1 (en) | High-aluminous refractory | |
| RU2390513C2 (en) | Refractory ramming mixture for refractory lining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140807 |