RU2292321C1 - Магнезиальная масса для футеровки металлургических агрегатов - Google Patents
Магнезиальная масса для футеровки металлургических агрегатов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292321C1 RU2292321C1 RU2005139434/03A RU2005139434A RU2292321C1 RU 2292321 C1 RU2292321 C1 RU 2292321C1 RU 2005139434/03 A RU2005139434/03 A RU 2005139434/03A RU 2005139434 A RU2005139434 A RU 2005139434A RU 2292321 C1 RU2292321 C1 RU 2292321C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mass
- lining
- refractory
- carbon
- containing material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления и ремонта футеровки высокотемпературных агрегатов черной и цветной металлургии с температурой службы до 1650°С. Технический результат изобретения - предложенная масса обладает повышенной стойкостью к расплавам металла и шлака, пониженной теплопроводностью, хорошей адгезией к арматурной футеровке как при нанесении, так и при разогреве и в службе. Масса включает, мас.%: магнезиальный заполнитель фракции менее 2 мм - основа, неорганическое связующее - 3-10, волокнистый материал, представленный органическим и неорганическим волокном, взятыми в соотношении 1:(1,5-2,5), - 1-5, смесь антиоксиданта, углеродсодержащего материала и огнеупорного пластификатора, взятых в соотношении (1-2):(2-4):(1-5) соответственно, - 4-20. 2 табл.
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления и ремонта футеровки высокотемпературных агрегатов черной и цветной металлургии с температурой службы до 1650°С, в частности для рабочей футеровки сталеразливочных ковшей, наружной футеровки патрубка вакууматора.
Масса для футеровки высокотемпературных металлургических агрегатов должна обладать стойкостью к расплавам металла и шлака при температурах до 1650°С и низкой теплопроводностью во избежание охлаждения этих расплавов. Кроме того, масса должна обладать адгезией, достаточной для ее сцепления с поверхностью арматурной футеровки, как в процессе ее нанесения, так и в процессе сушки, а также в течение всего срока службы и при этом легко отделяться по окончанию службы при охлаждении.
Известна магнезиальная масса для футеровки металлургических агрегатов, содержащая периклазосодержащий 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% (патент RU №2159219, С 04 В 35/043, 2000 г.).
Недостатком этой массы является недостаточная стойкость к расплавам металла и шлака (металло- и шлакоустойчивость), высокая теплопроводность, а также приваривание массы к арматурной футеровке по окончанию срока службы.
Наиболее близкой по вещественному составу является огнеупорная торкрет-масса, содержащая не менее одного заполнителя магнезиального состава фракции менее 10 мм, в которой содержится более 5% фракции менее 0,074 мм; не менее одного неорганического волокнистого материала в количестве не более 5% и/или не менее одного органического волокнистого материала в количестве не более 5%; не менее двух неорганических связующих компонентов, составляющих суммарно от 1 до 10%; не менее одного углеродсодержащего материала в количестве не более 10%, а также от 5 до 25% воды. Причем в качестве неорганического связующего могут использоваться бентонит и глина. Российские стандарты относят бентонит к керамическим пластификаторам, глину - к огнеупорным пластификаторам (патент ЕР 0123755, С 04 В 35/043, 35/66, 1984 г.).
Недостатком этой массы является недостаточная стойкость футеровки к расплавам металла и шлака, обусловленная повышенным выгоранием углеродсодержащего материала в процессе предварительной термообработки на 1100°С. Так, при разогреве футеровки свыше 600°С происходит интенсивное окисление и выгорание углеродсодержащего материала, приводящее к образованию пористой структуры, что в дальнейшем в процессе службы проводит к проникновению расплава металла и шлака вглубь футеровочного слоя с последующим его размыванием. Кроме того, предложенная масса обладает недостаточной адгезией в процессе ее нанесения, а при использовании бентонита происходит приваривание массы к арматурной футеровке по окончанию службы.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание массы для футеровки металлургических агрегатов, обладающей повышенной стойкостью к расплавам металла и шлака, пониженной теплопроводностью, хорошей адгезией к арматурной футеровке как при нанесении, так и при разогреве и в службе. Дополнительно решалась задача по ускорению процесса разогрева футеровки без образования трещин (сушки до 150°С и термообработки до 1100°С).
Поставленная задача решается за счет того, что магнезиальная масса для изготовления футеровки металлургических агрегатов, включающая магнезиальный заполнитель, неорганическое связующее, огнеупорный пластификатор, волокнистый материал, представленный органическим и неорганическим волокном, углеродсодержащий материал дополнительно содержит антиоксидант в виде смеси с углеродсодержащим материалом и огнеупорным пластификатором, взятых в соотношении (1-2):(2-4):(1-5) соответственно, а соотношение органического и неорганического волокна в волокнистом материале составляет 1:(1,5-2,5) при следующем соотношении компонентов массы, мас.%:
Магнезиальный заполнитель | |
фракции менее 2 мм | основа |
Неорганическое связующее | 3-10 |
Волокнистый материал | 1-5 |
Смесь антиоксиданта, углеродсодержащего | |
материала и огнеупорного пластификатора | 4-20. |
Использование волокнистого материала в виде органического и неорганического волокна, взятых в указанном соотношении и количестве, обеспечивает качественное армирование слоя массы в процессе ее нанесения, сушки и термообработки, а также наиболее эффективно способствует формированию мелкопористой структуры за счет постепенного выгорания органического волокна в широком интервале температур (100-1000°С), а следовательно, уменьшению теплопроводности огнеупора без снижения метало- и шлако-устойчивости. Кроме того, образование мелкопористой структуры облегчает удаление паров воды и позволяет проводить быструю термообработку футеровки без образования трещин.
Использование в массе совокупности компонентов, включающей антиоксидант, огнеупорный пластификатор и углеродсодержащий материал:
- снижает теплопроводность футеровки и ускоряет процесс ее сушки вследствие формирования мелкопористой структуры, которая образуется при разогреве футеровки до 1100°С в результате частичного выгорания углеродсодержащего материала и увеличения в объеме частиц антиоксиданта;
- повышает стойкость футеровки к воздействию металлошлакового расплава за счет частичного сохранения углеродсодержащего материала от окисления и выгорания в процессе термообработки футеровки до 1100°С.
Защита от окисления и выгорания обусловлена наличием антиоксиданта, предотвращающего выгорание углеродсодержащего материала, и огнеупорного пластификатора, образующего малопроницаемый к проникновению кислорода воздуха, керамический слой, снижающий окисление углеродсодержащего материала. А частичную защиту от окисления и выгорания обеспечивает заявленное суммарное количество этих компонентов, взятых в соотношении (1-2):(2-4):(1-5).
Таким образом, заявленная масса для футеровки металлургических агрегатов обладает необходимым набором свойств, обеспечивающим стабильную эксплуатацию металлургических агрегатов при температурах до 1650°С.
Из научно-технической литературы неизвестно использование волокнистого материала в виде органического и неорганического волокна, а также антиоксиданта в смеси с огнеупорным пластификатором и углеродсодержащим материалом, в сочетании с магнезиальным заполнителем и неорганическим связующим, взятых в заявленных соотношениях и количестве.
Для изготовления образцов использовали следующие материалы:
- магнезиальный заполнитель: периклаз спеченный фракции 2-0 мм, 10-0 мм (в т.ч. фр. <0,074 мм - 90%), 1-0 мм (1-0,063 мм, <0,063 мм) с содержанием MgO - 92,5%, лом магнезиальных изделий фракции 2-0 мм: периклазохромитовых с содержанием MgO - 61,5%, периклазошпинельных с содержанием MgO - 65,4%; доломит спеченный с содержанием MgO - 51,6%;
- неорганическое связующее: натрий фосфорнокислый, сульфат магния, метасиликат натрия, борная кислота, диоксид кремния.
- органическое волокно длиной 3-8 мм: полипропиленовое волокно, полиэфирное волокно, отходы хлопка;
- неорганическое волокно длиной 10-12 мм: каолиновое волокно, асбест, каменная вата (базальтовое волокно);
- антиоксидант: алюминиевый порошок вторичный пассивированный АПВ-П фракции менее 0,2 мм, кремний кристаллический марки КР-1 фракции менее 0,088 мм, карбид кремния фракции менее 0,1 мм;
- огнеупорный пластификатор фракции менее 0,5 мм: глина Латненского месторождения с содержанием Al2O3 - 34,1%, каолин с содержанием Al2O3 - 38,1%;
- бентонит фракции менее 0,5 с содержанием Al2O3 - 13,8%;
- углеродсодержащий материал: графит марки ГТ-1 фракции менее 0,5 мм, нефтяной кокс фракции менее 0,063 мм, коксовое масло.
Все материалы промышленного производства.
Для изготовления образцов исходные компоненты перемешивали в планетарном смесителе, а затем увлажняли водой в количестве 10-20% сверх 100%. Образцы формовали на гидравлическом прессе при давлении 10 МПа. Далее образцы сушили при 150°С, затем термообрабатывали при 1100°С, 1600°С. Теплопроводность определяли по ГОСТ 12170-85 при 1200°С. Окисляемость оценивали по потере массы после нагревания до 1300°С со скоростью 300°С в час и в выдержкой 2 часа в окислительной атмосфере. Для определения окисляемости использовали предварительно термообработанные при 450°С образцы из массы №4 и массы-прототипа с равным содержанием углеродсодержащего материала (5% коксового масла). Для остальных составов определение окисляемости не проводилось в виду того, что сравнение значений окисляемости корректно только при равных количествах углеродсодержащих материалов. Адгезию определяли визуально при нанесении массы на поверхность шамотного кирпича, установленного вертикально, и при последующих термообработках при 150°С, 1100°С, 1600°С. Стойкость массы к металло-шлаковому расплаву оценивали по шлакоустойчивости тигельным методом. Для этого в тигли из масс, обожженные на 1600°С, помещали таблетки со шлаком и нагревали до 1550°С с выдержкой 3 часа. После этого тигли разрезали пополам и замеряли площадь разъедания шлаком. Составы и свойства заявляемых масс, а также масс аналога и прототипа представлены в таблицах 1 и 2.
Из полученных данных видно, что заявляемая масса для футеровки металлургических агрегатов обладает более высокой шлакоустойчивостью и более низкой теплопроводностью по сравнению с массами аналога и прототипа. Кроме того, она обладает более низкой окисляемостью по сравнению с массой прототипом. Также необходимо отметить, масса обладала хорошей адгезией при нанесении и не осыпалась по сравнению с массой-прототипом, а после обжига на 1600°С масса легко удалялась при механическом воздействии в отличие от массы аналога, где наблюдалось приваривание к поверхности кирпича.
Таким образом, использование заявляемой магнезиальной массы позволит повысить стойкость футеровки в службе, обеспечить хорошую адгезию и при этом исключить ее приваривание к арматурной футеровке, снизить время ее сушки и термообработки на 30%, предотвратить охлаждение металлургических расплавов за счет снижения теплопроводности.
Таблица 1 | ||||||
Компоненты шихты | Составы масс, мас.% | аналог | прототип | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |||
Магнезиальный заполнитель, фракции 2-0 мм, % | 88 | 71 | 78,5 | 77 | ||
Периклаз спеченный | 60 | 40 | 77 | |||
Лом магнезиальных изделий | ||||||
Периклазохромитовые | 28 | 50,5 | ||||
Периклазошпинельные | 31 | 18 | ||||
Доломит спеченный | 10 | |||||
Периклаз спеченный фракции 1-0 мм | 90,5 | |||||
Периклаз спеченный фракции 10-0 мм (в т.ч. фр. <0,074 мм - 90%) | 79 | |||||
Нерганическое связующее, % | 3 | 8 | 6 | 10 | 5,5 | 10 |
Фосфорнокислый натрий | 1 | 3 | 2 | 0,5 | 2 | |
Сульфат магния | 3 | 5 | 6 | 6 | ||
Метасиликат натрия | 2 | 2 | 2,5 | 2 | ||
Борная кислота | 2 | 1 | ||||
Диоксид кремния | 2,5 | |||||
Волокнистый материал, % | 5 | 1 | 3,5 | 5 | 1 | 6 |
Органическое волокно: | ||||||
Полипропиленовое волокно | 1 | 1 | 0,5 | |||
Полиэфирное волокно | 0,37 | 1 | ||||
Отходы хлопка | 1 | 0,5 | 3 | |||
Неорганическое волокно: | ||||||
Каолиновое волокно | 3 | 1 | 2 | 1 | ||
Асбест | 0,63 | 1 | ||||
Базальтовое волокно | 0,5 | 1 | 3 | |||
Соотношение волокна органическое: неорганическое | 1:1,5 | 1:1,7 | 1:2,5 | 1:1,5 | - | 1:1 |
Смесь, % | 4 | 20 | 12 | 8 | ||
Антиоксидант, % | ||||||
Алюминий | 1 | 0,5 | ||||
Кремний кристаллический | 2 | 0,5 | 0,5 | |||
Карбид кремния | 1 | |||||
Огнеупорный пластификатор, фракции 0,5-0 мм, % | ||||||
Глина | 2 | 2 | ||||
Каолин | 8 | 2,5 | 2 | |||
Бентонит | 3 | |||||
Углеродсодержащий материал, % | ||||||
Графит | 1 | 3 | ||||
Нефтяной кокс | 10 | 3 | ||||
Коксовое масло | 5 | 5 | ||||
Соотношение антиоксидант: огнеупорный пластификатор: углеродсодержащий материал | 1:2:1 | 2:4:5 | 1,5:3:4 | 1:2:5 |
Таблица 2 | ||||||
Свойства образцов | Номера масс | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | аналог | прототип | |
Площадь разъедания, % | 9,8 | 8,0 | 9,4 | 10,3 | 16,5 | 13,4 |
Коэффициент теплопроводности при 1200°С, Вт/м·К | 1,07 | 1,13 | 1,04 | 1,10 | 1,22 | 1,08 |
Окисляемость при 1300°С, % | - | - | - | 2 | - | 3,8 |
Адгезия | происходит частичное осыпание массы | |||||
при нанесении | осыпание и отслаивание массы не происходит | |||||
При сушке до 150°С и термообработке до 1100°С | осыпание и отслаивание массы не происходит | |||||
В службе после 1600°С | осыпание и отслаивание не происходит, масса легко удаляется при механическом воздействии | масса приваривается и трудно удаляется при механическом воздействии | осыпание и отслаивание не происходит, масса легко удаляется при механическом воздействии |
Claims (1)
- Магнезиальная масса для изготовления футеровки металлургических агрегатов, включающая магнезиальный заполнитель, неорганическое связующее, огнеупорный пластификатор, волокнистый материал, представленный органическим и неорганическим волокном, углеродсодержащий материал, отличающаяся тем, что дополнительно содержит антиоксидант в виде смеси с углеродсодержащим материалом и огнеупорным пластификатором, взятых в соотношении (1-2):(2-4):(1-5) соответственно, а соотношение органического и неорганического волокна в волокнистом материале составляет 1:(1,5-2,5) при следующем соотношении компонентов массы, мас.%:
Магнезиальный заполнитель фракции менее 2 мм Основа Неорганическое связующее 3-10 Волокнистый материал 1-5 Смесь антиоксиданта, углеродсодержащего материала и огнеупорного пластификатора 4-20
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139434/03A RU2292321C1 (ru) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | Магнезиальная масса для футеровки металлургических агрегатов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139434/03A RU2292321C1 (ru) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | Магнезиальная масса для футеровки металлургических агрегатов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2292321C1 true RU2292321C1 (ru) | 2007-01-27 |
Family
ID=37773421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005139434/03A RU2292321C1 (ru) | 2005-12-12 | 2005-12-12 | Магнезиальная масса для футеровки металлургических агрегатов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2292321C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465245C1 (ru) * | 2011-06-08 | 2012-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "МетОгнеупор" | Магнезиальная торкрет-масса |
RU2781366C2 (ru) * | 2017-12-19 | 2022-10-11 | Рифрэктори Интеллектчуал Проперти Гмбх Унд Ко. Кг | Огнеупорная смесь, способ получения неформованного керамического огнеупора из этой смеси, а также полученный этим способом неформованный керамический огнеупор |
US11905217B2 (en) | 2017-12-19 | 2024-02-20 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Refractory batch, a method for producing an unshaped refractory ceramic product from the batch and an unshaped refractory ceramic product obtained by the method |
-
2005
- 2005-12-12 RU RU2005139434/03A patent/RU2292321C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465245C1 (ru) * | 2011-06-08 | 2012-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "МетОгнеупор" | Магнезиальная торкрет-масса |
RU2781366C2 (ru) * | 2017-12-19 | 2022-10-11 | Рифрэктори Интеллектчуал Проперти Гмбх Унд Ко. Кг | Огнеупорная смесь, способ получения неформованного керамического огнеупора из этой смеси, а также полученный этим способом неформованный керамический огнеупор |
US11905217B2 (en) | 2017-12-19 | 2024-02-20 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Refractory batch, a method for producing an unshaped refractory ceramic product from the batch and an unshaped refractory ceramic product obtained by the method |
RU2818338C1 (ru) * | 2023-08-10 | 2024-05-02 | Кирилл Геннадьевич Земляной | Способ получения периклазоуглеродистого бетона и периклазоуглеродистый бетон |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5280836B2 (ja) | ガス化反応装置内部ライニング | |
CN101045636A (zh) | 一种矾土基红柱石-SiC-C质砖、制作方法及其应用 | |
RU2292321C1 (ru) | Магнезиальная масса для футеровки металлургических агрегатов | |
US2567088A (en) | Refractory material and method of making | |
JP2002274959A (ja) | アルミニウムおよびアルミニウム合金用耐火物 | |
JPS63396B2 (ru) | ||
US5030595A (en) | Carbon bake refractories | |
JP2743209B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
JP6315037B2 (ja) | 連続鋳造用タンディッシュ用内張り耐火物 | |
JP6098834B2 (ja) | 溶融アルミニウム合金用不定形耐火物 | |
JP2747734B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
JPH07291748A (ja) | 不定形耐火物の施工方法 | |
JPS63285168A (ja) | 炭素含有耐火物 | |
JP4361048B2 (ja) | アルミニウム及びアルミニウム合金溶湯用軽量キャスタブル耐火物 | |
JPH0777979B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
JP2872670B2 (ja) | 溶融金属容器ライニング用不定形耐火物 | |
JP3238592B2 (ja) | 不定形流し込み耐火物成形体 | |
JPH0354155A (ja) | 溶融金属容器内張り用黒鉛含有れんがの製造方法 | |
JPS6030721B2 (ja) | 溶銑予備処理用容器の内張材処理方法 | |
JPH11278939A (ja) | アルミナ−炭化珪素質耐火物 | |
JPS6114175A (ja) | 高炉出銑樋用キヤスタブル耐火物 | |
JPH0244069A (ja) | 塩基性流し込み耐火物 | |
JPH03205347A (ja) | マグネシア・カーボンれんが | |
JPH09296212A (ja) | ガス吹き込みランス | |
JPH03205346A (ja) | マグネシアカーボンれんが |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131213 |