RU2230716C2 - Смесь для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров - Google Patents
Смесь для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230716C2 RU2230716C2 RU2002121996/03A RU2002121996A RU2230716C2 RU 2230716 C2 RU2230716 C2 RU 2230716C2 RU 2002121996/03 A RU2002121996/03 A RU 2002121996/03A RU 2002121996 A RU2002121996 A RU 2002121996A RU 2230716 C2 RU2230716 C2 RU 2230716C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quartzite
- refractories
- waste
- liquid glass
- production
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству огнеупоров, в частности для футеровки металлургических агрегатов, например коксовых батарей, нагревательных колодцев, сталеразливочных и чугуновозных ковшей. Техническим результатом является получение качественных огнеупоров, утилизация промышленных отходов и расширение сырьевой базы производства огнеупоров с низкой себестоимостью. Смесь для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров, включающая кварцитовый заполнитель, феррохромовый шлак и жидкое стекло, содержит в качестве кварцитового заполнителя отход производства кристаллических кварцитов со структурой, представленной размером зерен 0,005 - 0,05 мм, состава, мас.%: халцедон 7 - 10, акцессорные минералы 1 - 3, кварц - остальное, жидкое стекло плотностью 1,32 г/см3, полученное прямым растворением едким натром отходов сухих газоочисток производства высокопроцентного ферросилиция - кремнеземсодержащей пыли с размером частиц (50 - 2500)×10-6 м, содержанием общего углерода 0,3 - 2,9% при температуре 90 - 95°С, весовом соотношении твердого вещества и жидкости 1:1,1-1,6 и гидротермальной обработки в течение 60 - 90 мин, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный отход производства кристаллических кварцитов 94 – 97, феррохромовый шлак 3 – 6, указанное жидкое стекло 8 – 14 сверх 100%. 5 табл.
Description
Изобретение относится к производству огнеупоров, в частности для футеровки металлургических агрегатов, например коксовых батарей, нагревательных колодцев, сталеразливочных и чугуновозных ковшей.
Известна кварцитовая огнеупорная масса для изготовления безобжиговых бетонных монолитных футеровок и блоков, содержащая следующее соотношение компонентов, вес.%:
кристаллический кварцит 95-99
основной саморассыпающийся
шлак металлургического
производства с основностью
не менее 2 1-5
жидкое стекло
плотностью 1,2-1,35 г/см3 16-18 сверх 100%
(а.с. СССР №411738, М.Кл. 2 С 04 В 35/14, 1976 г.).
Данная кварцитовая огнеупорная масса имеет низкую прочность при значительной себестоимости.
Известна масса для изготовления кварцитовых огнеупорных безобжиговых изделий, содержащая следующее соотношение компонентов, мас.%:
кварцитсодержащая добавка - совместно молотая
смесь кварцита и порошка феррофосфорного чугуна
в соотношении 90:10-95:5 10,8-17,7
феррохромовый шлак 0,5-0,9
жидкое стекло 7,4-10,6
кварцитовый заполнитель остальное
(а.с. СССР №1689359, М.Кл. 5 С 04 В 35/14, 1991 г.).
Промышленное применение данной массы ограничено из-за дефицита кварцитсодержащей добавки указанного состава.
Задачей изобретения является получение качественных огнеупоров, утилизация промышленных отходов и расширение сырьевой базы производства огнеупоров с низкой себестоимостью.
Поставленная задача достигается тем, что смесь для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров, включающая кварцитовый заполнитель, феррохромовый шлак и жидкое стекло, согласно изобретению она содержит в качестве кварцитового заполнителя отход производства кристаллических кварцитов со структурой, представленной размером зерен 0,005-0,05 мм, состава, мас.%: халцедон 7-10, акцессорные минералы 1-3, кварц - остальное, жидкое стекло плотностью 1,32 г/см3, полученное прямым растворением едким натром отходов сухих газоочисток производства высокопроцентного ферросилиция - кремнеземсодержащей пыли с размером частиц (50-2500)·l0-6 м, содержанием общего углерода 0,3-2,9% при температуре 90-95°С, весовом соотношении твердого вещества и жидкости 1:1,1-1,6 и гидротермальной обработки в течение 60-90 мин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
указанный отход производства
кристаллических кварцитов 94-97
феррохромовый шлак 3-6
указанное жидкое стекло 8-14 сверх 100%
Экспериментально установлено, что при подготовке смеси для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров использование в качестве кварцитового заполнителя отходов производства кристаллических кварцитов мас.% менее 94 и более 97 приводит к ухудшению качества полученных огнеупоров.
Выбор пределов содержания в смеси феррохромового шлака обусловлен следующим. При содержании в смеси феррохромового шлака 3-6 мас.% качество огнеупоров удовлетворяет предъявляемым техническим требованиям; при содержании в смеси данного шлака мас.% менее 3 и более 6 качество огнеупоров ниже требуемого.
Исследованиями установлено, что добавление сверх 100% в смесь жидкого стекла плотностью 1,32 г/см3, полученного прямым растворением едким натром отходов сухих газоочисток производства высокопроцентного ферросилиция - кремнеземсодержащей пыли с размером частиц (50-2500)·10-6 м, мас.% менее 8 нецелесообразно, т.к. ухудшается удобоукладываемость смеси; избыток вяжущего в смеси мас.% более 14 нежелателен из-за увеличения времени затвердевания бетона.
Испытания показали, что для данной кремнеземсодержащей пыли оптимальной являлась температура растворения 90-95°С. Выдерживать температуру ниже 90°С, когда степень растворения отхода снижается, а длительность гидротермальной обработки увеличивается, нецелесообразно. Превышение температуры растворения пыли 95°С нежелательно, т.к. происходит коагуляция раствора. Продолжительность получения жидкого стекла плотностью 1,32 г/см3 более 90 мин экономически нецелесообразно, а при гидротермальной обработке менее 60 мин нет готовности продукта. Оптимальное соотношение твердого вещества, жидкости выявлено проведенными опытами 1:1,1-1,6, которое необходимо сохранять при получении жидкого стекла плотностью 1,32 г/см3, т.к. при увеличении жидкости степень растворимости пыли снижается, а при снижении содержания жидкости раствор коагулирует, что нежелательно.
Предлагаемая смесь для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров с указанной совокупностью признаков обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в получении качественных огнеупоров, утилизации промышленных отходов горнометаллургического производства, расширении сырьевой базы производства огнеупоров с низкой себестоимостью.
Получение данного технического результата достигнуто решением задачи на изобретательском уровне, в частности оптимально подобранной рецептурой смеси и технологии получения жидкого стекла, утилизацией промышленных отходов: отход производства кристаллических кварцитов и отход сухих газоочисток производства высокопроцентного ферросилиция - кремнеземсодержащая пыль с размером частиц (50-2500)·10-6 м, содержанием общего углерода 0,3-2,9%. Необходимость использования в смеси в качестве кварцитового заполнителя отходов производства кристаллических кварцитов со структурой, представленной размером зерен 0,005-0,05 мм, состава, мас.%: халцедон 7-10, акцессорные минералы 1-3, кварц - остальное, обусловлена:
- минеральным составом добавки, т.к. халцедоновый цемент кварцита активно вступает во взаимодействие с натрово-силикатной связкой бетона, при этом повышается силикатный модуль связки, следовательно, и температура ее размягчения; α-кварц в цементе и на его контакте интенсивнее и в более растянутом интервале превращается в низкотемпературный и метастабильный кристобалит, минуя полиморфное превращение в β-кварц, что предотвращает скачкообразное объемное расширение кремнезема бетона за счет полиморфного превращения, а также взаимодействия акцессорных минералов с натрово-силикатной связкой и минералами феррохромового шлака создает стабильную пироксеноливиншпинелевую долговременную связку, армированную графитом из органики кварцита и силикатного стекла;
- тонкой гранобластовой структурой кварцита, которую образуют разноориентированные его зерна размером 0,005-0,05 мм, а также халцедоновый порово-крустификационный цемент положительно влияют на прочность огнеупоров из данной смеси при высокой температуре их эксплуатации: переход α-кварца в β-кварц связан с увеличением объема на 0,86%; коэффициент линейного термического расширения, а следовательно, деформация при нагревании в направлении, перпендикулярном оси симметрии третьего порядка, в два раза больше, чем по оси, которая в тонко и микрокристаллическом кварците при наличии вязкого халцедонового скелета компенсируется и не оказывает отрицательного воздействия на прочность огнеупора, полученного из смеси заявляемого состава.
Пример. Для получения безобжиговых кварцитовых огнеупоров готовили смесь со следующим соотношением компонентов, мас.%:
молотый кварцит - отход производства кристаллических кварцитов со структурой, представленной размером зерен 0,005-0,05 мм, состава, мас.%: халцедон 7-10, акцессорные минералы 1-3, кварц – остальное 96
феррохромовый шлак 4
жидкое стекло плотностью 1,32 г/см3 9 сверх 100%
Предварительно для смеси подготовили жидкое стекло, которое получили прямым растворением едким натром отходов сухих газоочисток производства высокопроцентного ферросилиция - кремнеземсодержащей пыли с размером частиц (50-2500)·l0-6 м и содержанием общего углерода 2,9% в реакторе с водяным обогревом при весовом соотношении твердого вещества, жидкости 1:1,6; температуре 93°С и гидротермальной обработке в течение 60 мин. Кремнеземсодержащая пыль содержала двуокись кремния, мас.% 93,3 с индексом активности, % - 98,5. Характеристика используемой для получения жидкого стекла пыли, ее фракционный состав представлены в таблицах 1, 2 соответственно. Опыты подтвердили, что при получении жидкого стекла по параметрам, выходящим за пределы заявляемого технологического режима (пример 1 таблицы 3), получали смесь с низкой степенью растворимости SiO2; огнеупоры, изготовленные из смеси с таким жидким стеклом, были пониженного качества (пример 10 таблицы 5). Анализ показал, что в раствор перешли практически все примеси, содержащиеся в отходах сухих газоочисток: СаO, МgO, Аl2O3, Fе2O3. Степень растворимости SiO2 от общего SiO2, мас.% - 92,5. Условия и результаты получения жидкого стекла приведены в таблице 3.
В качестве отвердителя использовали феррохромовый шлак фракции 0,09 мм следующего состава, мас.%: СаО - 46,0; МgО - 12,0; Аl2O3 - 5,0; Сr2O3 - 8,0; SiO2 - 29,0; влага - 1,5.
В качестве кварцитового заполнителя использовали молотый кварцит - отход производства кристаллических кварцитов со структурой, представленной размером зерен 0,005-0,05 мм, состава, мас.%: халцедон 7-10, акцессорные минералы 1-3, кварц - остальное. Характеристика данного отхода, его минералогический состав представлены в таблице 4.
Приготовление смеси осуществляли в смесителе, формование образцов из полученной смеси - на прессе с валковым вибратором, сушку - в сушильном шкафу с температурой 100°С в течение 16 ч с последующей прокалкой в муфельной печи при температуре 800°С и обжигом в селитовой печи при 1550°С. Для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров получали смеси с различными соотношениями компонентов, составы которых и показатели качества приведены в таблице 5.
Практические данные доказали, что соотношением компонентов предлагаемой смеси можно варьировать в заявляемых пределах с сохранением требуемых свойств. Изменение содержания компонентов за заявляемые пределы нежелательно, т.к. огнеупоры были получены с худшими свойствами (таблица 5).
Предлагаемая смесь промышленно применима при производстве безобжиговых огнеупорных блоков и монолитных футеровок металлургических агрегатов, например коксовых батарей, нагревательных колодцев, сталеразливочных и чугуновозных ковшей.
Claims (1)
- Смесь для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров, включающая кварцитовый заполнитель, феррохромовый шлак и жидкое стекло, отличающаяся тем, что она содержит в качестве кварцитового заполнителя отход производства кристаллических кварцитов со структурой, представленной размером зерен 0,005-0,05 мм, состава, мас.%: халцедон 7-10, акцессорные минералы 1-3, кварц остальное, жидкое стекло плотностью 1,32 г/см3, полученное прямым растворением едким натром отходов сухих газоочисток производства высокопроцентного ферросилиция - кремнеземсодержащей пыли с размером частиц (50-2500)·10-6 м, содержанием общего углерода 0,3-2,9% при температуре 90-95°С, весовом соотношении твердого вещества и жидкости 1:1,1-1,6 и гидротермальной обработки в течение 60-90 мин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Указанный отход производствакристаллических кварцитов 94-97Феррохромовый шлак 3-6Указанное жидкое стекло 8-14 сверх 100%
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002121996/03A RU2230716C2 (ru) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | Смесь для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002121996/03A RU2230716C2 (ru) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | Смесь для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002121996A RU2002121996A (ru) | 2004-02-20 |
RU2230716C2 true RU2230716C2 (ru) | 2004-06-20 |
Family
ID=32845965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002121996/03A RU2230716C2 (ru) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | Смесь для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2230716C2 (ru) |
-
2002
- 2002-08-12 RU RU2002121996/03A patent/RU2230716C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002121996A (ru) | 2004-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015038031A (ja) | 向上した耐熱衝撃性を示す焼結耐火物 | |
KR20080112113A (ko) | 유리 용융로를 위한 내화성 조성물 | |
CN108178658B (zh) | 一种粉煤灰为原料制备钛酸铝莫来石复合多孔陶瓷的方法 | |
RU2521980C1 (ru) | Композиция для изготовления жаростойких композитов | |
CN106365657B (zh) | 一种镁碳钙复合耐火材料及其制备方法 | |
CN106946550B (zh) | 一种抗剥落性能优良的镁尖晶石砖及其制备方法 | |
CN106396704B (zh) | 一种富镁不定形耐火材料及其制备方法 | |
KR20160114578A (ko) | 규산질 조성물 및 그것의 제조 방법 | |
CN101337822B (zh) | 基于镁橄榄石-C的MgO-SiC-C质耐火浇注料及其制备方法 | |
RU2230716C2 (ru) | Смесь для изготовления безобжиговых кварцитовых огнеупоров | |
JP2968166B2 (ja) | 珪石れんがの製造方法 | |
JP2022105725A (ja) | キャスタブル耐火物及びその製造方法 | |
JP4141158B2 (ja) | 耐食性、耐スポーリング性、乾燥性に優れた不定形耐火物用SiC、及び不定形耐火物原料 | |
CN108585804B (zh) | 一种循环流化床锅炉烧嘴预制件及其制备方法 | |
CN1328220C (zh) | 铁水包透气砖用耐火材料的制造方法 | |
RU2424999C1 (ru) | Стекло для получения пеностекла (варианты) | |
RU2140407C1 (ru) | Огнеупорная бетонная смесь | |
RU2424870C2 (ru) | Шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали | |
JPH0243701B2 (ru) | ||
JP2004508271A (ja) | 耐火物 | |
JP4700560B2 (ja) | 熱間補修用珪石れんがの製造方法 | |
JP3949408B2 (ja) | 熱間補修用珪石れんが及びその製造方法 | |
JPH11292578A (ja) | ビーライトスラグ | |
KR101129265B1 (ko) | 마그네시아-실리카계 클링커 및 이를 함유하는 내화벽돌 | |
JPS6015562B2 (ja) | 黄リンおよび製鋼用鋳型添加剤の製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070813 |