RU2511106C1 - Refractory mass - Google Patents
Refractory mass Download PDFInfo
- Publication number
- RU2511106C1 RU2511106C1 RU2012150575/03A RU2012150575A RU2511106C1 RU 2511106 C1 RU2511106 C1 RU 2511106C1 RU 2012150575/03 A RU2012150575/03 A RU 2012150575/03A RU 2012150575 A RU2012150575 A RU 2012150575A RU 2511106 C1 RU2511106 C1 RU 2511106C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lining
- electrocorundum
- refractory mass
- mass
- quartzite
- Prior art date
Links
Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к составам огнеупорных масс, применяющихся для набивки тиглей индукционных печей при выплавке чугуна и стали.The invention relates to the refractory industry, and in particular to compositions of refractory masses used for stuffing crucibles of induction furnaces in the smelting of iron and steel.
Известна масса для набивной футеровки индукционных печей (RU №2133719, опубл. 27.07.1999), включающая кристаллический кварцит и цирконовый концентрат, которая дополнительно содержит в качестве минерализатора - триполифосфат натрия, а в качестве пластификатора - каолин. Средний размер зерен, входящих в состав этой массы, мм: кварцит 0,14-0,23, цирконовый концентрат 0,05-0,063.Known mass for the printed lining of induction furnaces (RU No. 2133719, publ. 07.27.1999), including crystalline quartzite and zircon concentrate, which additionally contains sodium tripolyphosphate as a mineralizer, and kaolin as a plasticizer. The average grain size included in this mass, mm: quartzite 0.14-0.23, zircon concentrate 0.05-0.063.
Недостатком этой массы является ее повышенная влажность, следствием чего является низкая термостойкость из-за появления трещин и высокая степень спекания в околоиндукторной зоне.The disadvantage of this mass is its increased humidity, which results in low heat resistance due to the appearance of cracks and a high degree of sintering in the near-inductor zone.
Наиболее близкой к предлагаемой огнеупорной массе является масса для набивной футеровки индукционных печей (SU №402522, опубл. 01.01.1973), включающая в себя кварцит с добавками борной кислоты и соединений хрома при следующем соотношении компонентов, вес.%: кварцит-97,5-98,7, борная кислота-0,5-1,0, соединение хрома-0,3-1,5.Closest to the proposed refractory mass is the mass for the printed lining of induction furnaces (SU No. 402522, publ. 01.01.1973), including quartzite with additives of boric acid and chromium compounds in the following ratio of components, wt.%: Quartzite-97.5 -98.7, boric acid-0.5-1.0, chromium compound-0.3-1.5.
Недостатком указанной огнеупорной массы является низкая стойкость, из-за наличия в соединениях хрома железа, которое способствует быстрому увеличению спекаемого слоя, а следовательно, ведет к уменьшению количества проведенных плавок при установившихся режимах металлургического процесса.The disadvantage of this refractory mass is its low resistance, due to the presence of iron in the chromium compounds, which contributes to a rapid increase in the sinter layer and, consequently, leads to a decrease in the number of melts carried out under steady-state conditions of the metallurgical process.
В индукционной печи спекание массы уменьшает буферный (рыхлый) слой, контактирующий с водоохлаждаемым индуктором печи и защищающий индуктор от проникновения расплава металла через трещины. Интенсивный процесс спекания массы для набивной футеровки (огнеупорной массы) способствует также образованию усадочных трещин, что снижает безопасность эксплуатации индукционных печей. Наличие в шихте компонентов с низкой температурой плавления приводит в процессе службы огнеупоров к более быстрому износу футеровки, изготовленной путем набивки приготовленной массы.In an induction furnace, sintering of the mass reduces the buffer (loose) layer in contact with the water-cooled inductor of the furnace and protects the inductor from the penetration of molten metal through cracks. The intensive sintering process for the packing lining (refractory mass) also contributes to the formation of shrinkage cracks, which reduces the safety of operation of induction furnaces. The presence in the charge of components with a low melting point during refractory service leads to faster wear of the lining made by stuffing the prepared mass.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении стойкости футеровки, изготовленной путем набивки предлагаемой огнеупорной массы, к расплавам металлов и сплавов при температурах службы 1550-1600°C. Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в повышении плотности и металлоустойчивости футеровки, а также в повышении безопасности эксплуатации печей из-за низкого содержания свободного и связанного железа, обеспечивающем снижение интенсивности спекания и тем самым увеличение количества плавок при установившихся металлургических процессах.The problem to which the invention is directed, is to increase the resistance of the lining, made by stuffing the proposed refractory mass, to molten metals and alloys at service temperatures of 1550-1600 ° C. The technical result that can be obtained by using the invention is to increase the density and metal resistance of the lining, as well as to increase the safety of operation of furnaces due to the low content of free and bound iron, which reduces the sintering intensity and thereby increase the number of melts during steady-state metallurgical processes .
Поставленная задача решается тем, что огнеупорная масса, включающая кристаллический кварцит, борную кислоту и добавку, согласно изобретению, в качестве добавки содержит электрокорунд белый фракции 0,315 мм и электрокорунд белый фракции 0,125 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that the refractory mass, including crystalline quartzite, boric acid and the additive, according to the invention, as an additive contains white alumina fraction 0.315 mm and white alumina fraction 0.125 mm in the following ratio, wt.%:
Использование в качестве огнеупорной массы указанного состава с заданным соотношением фракций создает оптимальные условия для спекания набивной футеровки с образованием плотной и прочной структуры, устойчивой к высокотемпературным расплавам. Указанный состав имеет температуру плавления 1650-1680°C, что позволяет получить плотную и прочную структуру в процессе спекания при температуре 1550-1600°C, причем процесс спекания начинается при температуре 1300-1400°C. Сочетание вещественного и зернового составов материала, используемого в предлагаемой огнеупорной массе, позволяет получить качественную набивную футеровку с высоким уровнем физико-керамических свойств, устойчивую к выплавке высоколегированных сталей. Наличие в составе электрокорунда белого, гранулометрический состав которого включает разные фракции, способствует повышению плотности, приводит к получению прочного оплавленного слоя футеровки за счет образования в результате реакции с кварцитом силиката алюминия с t° плавления 1860°C и плотностью 3,23 г/см3, увеличивающего ее износостойкость и огнеупорность.The use of the specified composition as a refractory mass with a given ratio of fractions creates optimal conditions for sintering of the printed lining with the formation of a dense and strong structure resistant to high-temperature melts. The specified composition has a melting point of 1650-1680 ° C, which allows to obtain a dense and durable structure during sintering at a temperature of 1550-1600 ° C, and the sintering process begins at a temperature of 1300-1400 ° C. The combination of material and grain composition of the material used in the proposed refractory mass, allows to obtain high-quality printed lining with a high level of physico-ceramic properties, resistant to smelting of high alloy steels. The presence in the composition of white fused alumina, the particle size distribution of which includes different fractions, contributes to an increase in density, leads to a durable fused lining layer due to the formation of aluminum silicate with a melting point of 1860 ° C and a density of 3.23 g / cm 3 as a result of reaction with quartzite increasing its wear resistance and fire resistance.
Предлагаемую огнеупорную массу изготавливают путем смешивания порошков указанных фракций в заявляемом соотношении до получения однородной массы. Продолжительность перемешивания в смесителе составляет 50-60 мин. При изготовлении футеровки тигельной индукционной печи огнеупорную массу уплотняют с помощью пневмотрамбовки. Спекание тигля производят по специальному графику с выдержкой при максимальной температуре металла 0,5-2,0 ч.The proposed refractory mass is made by mixing powders of these fractions in the claimed ratio to obtain a homogeneous mass. The mixing time in the mixer is 50-60 minutes. In the manufacture of the lining of a crucible induction furnace, the refractory mass is compacted using a pneumatic rammer. The crucible is sintered according to a special schedule with exposure at a maximum metal temperature of 0.5-2.0 hours.
В таблице приведены исследованные составы огнеупорной массы.The table shows the investigated compositions of the refractory mass.
Таблица Table
Как видно из таблицы, огнеупорная масса №2 из указанного состава обеспечивает получение более стойкой футеровки, что снижает вероятность проникновения расплава на индуктор и повышает безопасность печи при эксплуатации. Указанное соотношение компонентов и размера зерен обеспечивает возникновение в процессе плавки металлов в индукционных печах барьерного слоя, отличающегося аномально высоким значением относительной диэлектрической проницаемости по сравнению с окружающими слоями футеровки. Образующийся барьерный слой препятствует проникновению продуктов взаимодействия расплава металла и шлака с футеровкой в околоиндукторную зону, что приводит к существенному снижению степени спекания набивной огнеупорной массы в этой зоне, а, следовательно, и к повышению термостойкости футеровки при ее эксплуатации. Последнее обстоятельство имеет очень важное значение, так как предлагаемую (набивную) огнеупорную массу предполагается использовать в индукционных плавильных печах для выплавки стали.As can be seen from the table, the refractory mass No. 2 from the specified composition provides a more stable lining, which reduces the likelihood of melt penetrating the inductor and increases the safety of the furnace during operation. The indicated ratio of components and grain size ensures the appearance of a barrier layer during the smelting of metals in induction furnaces, characterized by an anomalously high relative permittivity compared to the surrounding lining layers. The resulting barrier layer prevents the penetration of the reaction products of the molten metal and slag with the lining into the near-inductor zone, which leads to a significant decrease in the degree of sintering of the packed refractory mass in this zone, and, consequently, to an increase in the heat resistance of the lining during its operation. The latter circumstance is very important, since the proposed (printed) refractory mass is supposed to be used in induction melting furnaces for steelmaking.
Для экспериментальной проверки заявляемого состава огнеупорной массы были изготовлены методом набивки по выплавляемому шаблону непосредственно в печи футеровки для индукционной тигельной печи промышленной частоты типа ИЧТ с емкостью тигля 1 т. В качестве кварцита использовался первоуральский кварцит молотый ПКМВИ-2 по ТУ 1511-022-00190492-2003, в качестве электрокорунда белого использовался электрокорунд по ТУ 2-036-00221066-013-93, в качестве минерализатора использовалась борная кислота по ГОСТ 18704-78. Перечисленные компоненты тщательно перемешивали в бегунах в указанном выше соотношении. Затем полученную огнеупорную массу послойно трамбовали по шаблону ручной и пневматической трамбовкой. В качестве критерия термостойкости использовалось количество циклов плавки металла (получение расплава при температуре 1955-1960°С, слив и загрузка новой металлозавалки, при этом происходило охлаждение футеровки до 750°С), которые она выдерживает до образования сквозных трещин. Стойкость футеровки отслеживалась для чугуна, выплавляемого из металлозавалки, состоящей только из стального лома и ферросплавов.For experimental verification of the inventive composition of the refractory mass, they were made by investment casting directly in the lining furnace for an industrial frequency induction crucible furnace of the IChT type with a crucible capacity of 1 t. Pervouralsky ground quartzite PKMVI-2 according to TU 1511-022-00190492- was used as quartzite. 2003, electrocorundum was used as white electrocorundum according to TU 2-036-00221066-013-93, boric acid was used as a mineralizer according to GOST 18704-78. The listed components were thoroughly mixed in the runners in the above ratio. Then, the resulting refractory mass was rammed in layers according to the template by manual and pneumatic ramming. The number of metal melting cycles (producing a melt at a temperature of 1955-1960 ° C, draining and loading a new metal filling, the lining was cooled to 750 ° C) was used as a criterion for heat resistance, which it withstands until through cracks form. Lining resistance was monitored for cast iron smelted from a metal mill consisting only of steel scrap and ferroalloys.
На основании проведенной работы установлено, что применение предлагаемой огнеупорной массы позволяет выплавлять чугун из металлозавалки, состоящей из одного стального лома при сохранении стойкости, аналогичной для общепринятой металлозавалки (стальной лом, литейный или передельный чугун и чугунный лом). Достигаемый технический результат выражается в повышении плотности огнеупорной массы, чему способствует использование в качестве добавки электрокорунда белого, гранулометрический состав которого содержит разные фракции, и повышении металлоустойчивости футеровки, чему способствует получение прочного оплавленного слоя футеровки за счет протекания реакции между кремнеземом (кварцитом) и электрокорундом с образованием силиката алюминия с температурой плавления 1860°C и плотностью 3,23 г/см3, а также в снижении интенсивности процесса ее спекания, повышении безопасности эксплуатации печи из-за более низкого содержания свободного и связанного железа, что увеличивает количество плавок печи при установившихся металлургических процессах.Based on the work carried out, it was found that the use of the proposed refractory mass allows smelting cast iron from a metal mill consisting of one steel scrap while maintaining a resistance similar to that used for conventional metal filling (steel scrap, foundry or pig iron and cast iron scrap). The technical result achieved is expressed in an increase in the density of the refractory mass, which is facilitated by the use of white electrocorundum as an additive, the particle size distribution of which contains different fractions, and by an increase in the metal resistance of the lining, which contributes to the production of a strong melted lining layer due to the reaction between silica (quartzite) and electrocorundum with the formation of aluminum silicate with a melting point of 1860 ° C and a density of 3.23 g / cm 3 , as well as in reducing the intensity of the process with baking, increasing the safety of operation of the furnace due to the lower content of free and bound iron, which increases the number of melts of the furnace in the established metallurgical processes.
Claims (1)
кристаллический кварцит - 93,43-96,07;
борная кислота - 0,67-1,21;
электрокорунд белый фракции 0,315 мм - 2,75-4,15;
электрокорунд белый фракции 0,125 мм - 0,51-1,21. Refractory mass, including crystalline quartzite, boric acid and an additive, characterized in that as an additive it contains white electrocorundum fraction 0.315 mm and white electrocorundum fraction 0.125 mm in the following ratio of components, wt. %:
crystalline quartzite - 93.43-96.07;
boric acid - 0.67-1.21;
white electrocorundum fractions 0.315 mm - 2.75-4.15;
white electrocorundum fractions of 0.125 mm - 0.51-1.21.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012150575/03A RU2511106C1 (en) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | Refractory mass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012150575/03A RU2511106C1 (en) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | Refractory mass |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2511106C1 true RU2511106C1 (en) | 2014-04-10 |
Family
ID=50437784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012150575/03A RU2511106C1 (en) | 2012-11-26 | 2012-11-26 | Refractory mass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2511106C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2141029A1 (en) * | 1971-08-16 | 1973-03-08 | Murow | Refractory material based on electrocorundum and aluminium - phosphate binder - contg aluminium powder for normal temp hardening |
| SU402522A1 (en) * | 1971-12-06 | 1973-10-19 | MASS FOR NAITABLE LAYING OF INDUCTION FURNACES | |
| SU501997A1 (en) * | 1974-01-08 | 1976-02-05 | Алтайский Моторный Завод | Padded refractory mass |
| SU814975A1 (en) * | 1978-06-28 | 1981-03-23 | Восточный Научно-Исследовательскийи Проектный Институт Огнеупорнойпромышленности | Charge for producing refractory materials |
| SU895963A1 (en) * | 1980-01-04 | 1982-01-07 | Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности | Charge for producing refractory materials |
-
2012
- 2012-11-26 RU RU2012150575/03A patent/RU2511106C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2141029A1 (en) * | 1971-08-16 | 1973-03-08 | Murow | Refractory material based on electrocorundum and aluminium - phosphate binder - contg aluminium powder for normal temp hardening |
| SU402522A1 (en) * | 1971-12-06 | 1973-10-19 | MASS FOR NAITABLE LAYING OF INDUCTION FURNACES | |
| SU501997A1 (en) * | 1974-01-08 | 1976-02-05 | Алтайский Моторный Завод | Padded refractory mass |
| SU814975A1 (en) * | 1978-06-28 | 1981-03-23 | Восточный Научно-Исследовательскийи Проектный Институт Огнеупорнойпромышленности | Charge for producing refractory materials |
| SU895963A1 (en) * | 1980-01-04 | 1982-01-07 | Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности | Charge for producing refractory materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102838360B (en) | Composite fireproof material and preparation method thereof | |
| CN102838361A (en) | MgCa-SiC-C fireproof material and preparation method thereof | |
| JPS6158433B2 (en) | ||
| CN102531654B (en) | Aluminum nitrogen demanganization swing spout castable | |
| US20090114365A1 (en) | Material used to combat thermal expansion related defects in high temperature casting processes | |
| JP6353284B2 (en) | Magnesia carbon brick | |
| RU2511106C1 (en) | Refractory mass | |
| JP5967160B2 (en) | Lined refractory for secondary refining equipment with decompression | |
| KR101489381B1 (en) | Refractory composition and furnace runner cover of using it | |
| JP7041523B2 (en) | Magnesia Alumina Carbon Brick | |
| JP7481982B2 (en) | Manufacturing method of magnesia-chrome bricks | |
| CN111132950B (en) | Refractory batch, method for producing an unshaped refractory ceramic product from the batch and unshaped refractory ceramic product obtained by the method | |
| CN107188571A (en) | Anti-erosion acidity Dry vibrating material and its production method | |
| RU2376101C1 (en) | Complex exothermal mixture | |
| RU2381088C1 (en) | Investment for filling up of ladle channel | |
| RU2717844C1 (en) | Refractory products manufacturing method | |
| JP2015096266A (en) | Immersion nozzle | |
| RU2414321C1 (en) | Sand mix backing material | |
| RU2148049C1 (en) | Spinel-periclase-carbonic refractory material | |
| RU2133719C1 (en) | Ramming mixture for induction furnace lining | |
| KR101370369B1 (en) | The sliding nozzle opening filler of ladle | |
| RU2068824C1 (en) | Refractory mass for rammed lining of induction furnaces | |
| RU2008122065A (en) | METHOD FOR MANUFACTURING WEAR LAYING FROM GRAIN REFRIGERATING MATERIAL FOR TILLING BUCKETS AND INTERMEDIATE BUCKETS, AND ALSO WEARING LASTING OBTAINED BY THIS METHOD | |
| RU2369463C1 (en) | Heat insulating mixture | |
| RU2011647C1 (en) | Refractory mass for rammed lining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171127 |