RU2570176C1 - Composition for producing periclase-spinelide refractories - Google Patents

Composition for producing periclase-spinelide refractories Download PDF

Info

Publication number
RU2570176C1
RU2570176C1 RU2014145718/03A RU2014145718A RU2570176C1 RU 2570176 C1 RU2570176 C1 RU 2570176C1 RU 2014145718/03 A RU2014145718/03 A RU 2014145718/03A RU 2014145718 A RU2014145718 A RU 2014145718A RU 2570176 C1 RU2570176 C1 RU 2570176C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
periclase
chromium
spinel
ratio
containing component
Prior art date
Application number
RU2014145718/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Моисеевич Аксельрод
Максим Борисович Шаров
Ольга Николаевна Пицик
Дмитрий Александрович Найман
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит"
Priority to RU2014145718/03A priority Critical patent/RU2570176C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2570176C1 publication Critical patent/RU2570176C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: periclase-spinelide articles contain periclase, aluminium-magnesium spinel and a chromium-containing component, in the following ratio, wt %: periclase - basic, aluminium-magnesium spinel - 5-20, chromium-containing component - 3-10. Total content of impurity components in the periclase with grain size not greater than 6 mm is in the range of 0.5-4%. In the aluminium-magnesium spinel the ratio MgO/Al2O3 is equal to (0.28-0.45)/(0.55-0.72), and the ratio of the fraction of grains smaller than 1 mm and larger than 1 mm is in the range of 0.5-1. The chromium-containing component used is chromite ore or chromium concentrate with grain size not greater than 1 mm and the ratio Fe2O3/Cr2O3 in the range of 0.3-0.7.
EFFECT: obtaining a dense high-heat-resistant refractory having low gas permeability and which is resistant to aggressive components during operation.
1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано в производстве периклазошпинелидных огнеупорных изделий, предназначенных для футеровки печей цветной металлургии, цементной промышленности, шахтных печей и других высокотемпературных агрегатов.The invention relates to the refractory industry and can be used in the production of periclase-spinel refractory products intended for lining of non-ferrous metallurgy furnaces, cement industry, shaft furnaces and other high-temperature units.

Известен состав, включающий 45 мас. % спеченного периклаза, 6-40 мас. % алюмомагниевой шпинели, 25-30 мас. % хромовой руды (GB 825908 от 26.03.1957 г., МПК С04В 35/01).A known composition comprising 45 wt. % sintered periclase, 6-40 wt. % aluminum-magnesium spinel, 25-30 wt. % chromium ore (GB 825908 dated 03/26/1957, IPC С04В 35/01).

Основным недостатком известного состава является высокое содержание материалов, характеризующихся различными теплофизическими характеристиками - до 40% алюмомагниевой шпинели и 25-30% хромовой руды. Существенные различия температурных коэффициентов линейного расширения (ТКЛР) для MgO (14,1·10-6K-1), MgO·Сr2О3 (9,0·10-6K-1) и MgAl2O4 (8,0·10-6K-1) в обжиге приводят к значительным локальным внутренним напряжениям с образованием большого количества микротрещин и появлению канальных сообщающихся пор при охлаждении, приводящих к интенсивному разрыхлению структуры. Это снижает механическую прочность огнеупора, устойчивость к пропитке и увеличивает его газопроницаемость, уменьшая сопротивление структуры к воздействию агрессивных компонентов в службе.The main disadvantage of the known composition is the high content of materials characterized by various thermophysical characteristics - up to 40% aluminum-magnesium spinel and 25-30% chromium ore. Significant differences in the temperature coefficients of linear expansion (TEC) for MgO (14.1 · 10 -6 K -1 ), MgO · Сr 2 О 3 (9.0 · 10 -6 K -1 ) and MgAl 2 O 4 (8, 0 · 10 -6 K -1 ) in firing lead to significant local internal stresses with the formation of a large number of microcracks and the appearance of channel interconnected pores during cooling, leading to intensive loosening of the structure. This reduces the mechanical strength of the refractory, resistance to impregnation and increases its gas permeability, reducing the resistance of the structure to the effects of aggressive components in the service.

Известен состав для изготовления огнеупорных изделий, включающий периклазовый порошок (периклаз)- 40-90 мас. %, плавленую алюмомагниевую шпинель в количестве 5-30 мас. % и хромсодержащий компонент 5-30 мас. %. В качестве последнего используется один из следующих компонентов: хромруда, хромконцентрат, плавленый периклазохромит или корка плавленого периклазохромита (РФ №2085539 от 21.11.1995, МПК С04В 35/043).A known composition for the manufacture of refractory products, including periclase powder (periclase) - 40-90 wt. %, fused aluminum-magnesium spinel in an amount of 5-30 wt. % and chromium-containing component 5-30 wt. % As the latter, one of the following components is used: chrome ore, chromium concentrate, fused periclase chromite or fused periclase chromite peel (RF No. 2085539 dated 11/21/1995, IPC С04В 35/043).

Недостатком данного огнеупора является различие в содержании оксида железа и его степени окисленности в хромсодержащем компоненте. Согласно примеру, в плавленном периклазохромите и корке плавленого периклазохромита массовая доля Fе2О3 не превышает 4%, а в хромруде и хромконцентрате составляет 15% и более. При плавлении периклазохромита с образованием твердого раствора шпинелида Mg(Cr,Al,Fe)2O4 процессы окисления завершаются, поэтому периклазохромит, входящий в состав огнеупора, в обжиге претерпевает минимальные рост и усадку, в отличие от хромруды и хромконцентрата, окисляющимися компонентами которых являются катионы двухвалентного железа Fe2+, условно относящиеся к монооксиду FeO. В процессе окислительного обжига огнеупора в содержащейся хромовой руде (или хромконцентрате) будут последовательно и одновременно образовываться с увеличением объема оксиды железа: FeO→Fе3O4→Fe2CO3. Использование столь различных по степени окисленности хромсодержащих компонентов приводит к значительным отличиям структурных особенностей получаемых огнеупоров, формирующихся за счет:The disadvantage of this refractory is the difference in the content of iron oxide and its degree of oxidation in the chromium-containing component. According to an example, in the melted periclase-chromite and the crust of the melted periclase-chromite, the mass fraction of Fe 2 O 3 does not exceed 4%, and in chrome ore and chromic concentrate is 15% or more. When melting periclase chromite with the formation of a solid solution of spinel Mg (Cr, Al, Fe) 2 O 4 , the oxidation processes are completed, therefore, periclase chromite, which is part of the refractory, undergoes minimal growth and shrinkage in firing, unlike chrome ore and chromium concentrate, the oxidizing components of which are ferrous cations Fe 2+ , conventionally related to FeO monoxide. In the process of oxidative firing of the refractory in the contained chrome ore (or chromium concentrate), iron oxides will consistently and simultaneously form with an increase in volume: FeO → Fe 3 O 4 → Fe 2 CO 3 . The use of chromium-containing components so diverse in oxidation degree leads to significant differences in the structural features of the resulting refractories, which are formed due to:

- образования вторичных шпинелидов вследствие проникновения в поверхностный слой огнеупора (в зерна оксида магния MgO) оксидов Fе2О3 и Сr2О3 с образованием твердых растворов при наличии хромруды или хромконцентрата в составе. Структура огнеупора при этом разрыхляется с образованием крупных сообщающихся и кольцевых пор, повышается его газопроницаемость и, как следствие, снижается сопротивляемость к воздействию агрессивных газофазных и жидкофазных компонентов. Отрицательное влияние обозначенных процессов на качественные характеристики огнеупоров усугубляется допустимо высоким содержанием хромсодержащего компонента (до 30%).- the formation of secondary spinelids due to penetration of Fe 2 O 3 and Cr 2 O 3 oxides into the surface layer of the refractory (into the grains of magnesium oxide MgO) with the formation of solid solutions in the presence of chrome ore or chromium concentrate in the composition. In this case, the structure of the refractory loosens with the formation of large interconnected and annular pores, its gas permeability increases and, as a result, the resistance to aggressive gas-phase and liquid-phase components decreases. The negative influence of the indicated processes on the quality characteristics of refractories is compounded by the permissible high content of the chromium-containing component (up to 30%).

- растворения вторичных шпинелидов, наличествующих в периклазохромите или периклазохромитовой корке в незначительном количестве (до 10% Сr2O3) в основном огнеупорном компоненте, что обуславливает создание нетермостойкой структуры и не может компенсироваться присутствием плавленой алюмомагниевой шпинели, так как она согласно примерам характеризуется высоким наличием кислородсодержащих примесей (до 4,1%). В сочетании с высоким содержанием кислородсодержащих примесей в периклазовом порошке (6,1%) это приведет к образованию в обжиге легкоплавких соединений типа монтичеллита и мервинита, которые заполнят микротрещины, образующиеся за счет различий ТКЛР алюмомагниевой шпинели MgAl2O4 (8,0·10-6K-1) и периклаза MgO (14,1·10-6К-1), снижая устойчивость огнеупора к циклическому высокотемпературному воздействию при эксплуатации.- dissolution of secondary spinelids present in periclase chromite or periclase-chromite peel in a small amount (up to 10% Cr 2 O 3 ) in the main refractory component, which leads to the creation of a non-heat-resistant structure and cannot be compensated for by the presence of fused aluminum-magnesium spinel, since it is characterized by a high presence according to the examples oxygen-containing impurities (up to 4.1%). In combination with a high content of oxygen-containing impurities in periclase powder (6.1%), this will lead to the formation of fusible compounds such as monicellite and mervinite in firing, which will fill microcracks formed due to differences in the thermal expansion coefficient of aluminum-magnesium spinel MgAl 2 O 4 (8.0 · 10 -6 K -1 ) and periclase MgO (14.1 · 10 -6 K -1 ), reducing the resistance of the refractory to cyclic high-temperature exposure during operation.

Наиболее близким к заявленному является состав для изготовления периклазошпинелидных изделий, который содержит: 70-95 мас. % периклаза с содержанием MgO>98%, 2-29,5 мас.% алюмомагниевой шпинели и 0,5-3 мас.% тонкомолотого хромшпинелида, полученного путем обжига хромруды (Патент РФ №2110583 от 14.07.1997 г., МПК С21С 5/44).Closest to the claimed is a composition for the manufacture of periclase-spinel products, which contains: 70-95 wt. % periclase with MgO content> 98%, 2-29.5 wt.% aluminum spinel and 0.5-3 wt.% finely ground chrome spinel obtained by chrome ore roasting (RF Patent No. 2110583 dated 07/14/1997, IPC С21С 5 / 44).

Недостатками данного технического решения являются наличие в его составе обожженного тонкомолотого хромшпинелида и высокое содержание алюмомагниевой шпинели (более 20%). В процессе обжига хромшпинелида входящий в его состав монооксид железа FeO окисляется до оксида Fе2О3 с увеличением объема. Введение в состав огнеупора дисперсного обожженного хромшпинелида (с завершенным окислением оксидов железа) в комбинации с допустимо малым (от 2%) содержанием алюмомагниевой шпинели не обеспечит формирование микротрещиноватой термостойкой структуры огнеупора. В периклазошпинелидных огнеупорах с добавкой хромсодержащего компонента термостойкость обуславливается за счет различий ТКЛР алюмомагниевой шпинели и периклаза с образованием кольцевых пор, а также появлением микротрещин в обжиге при росте и последующей усадке (после охлаждения) нетермообработанного хромшпинелида. Наличие в незначительном количестве (до 3%) хромшпинелида, присутствующего в составе в виде дисперсной фракции менее 0,063 мм, не может оказать значительного влияния на спекание огнеупора, но при этом не способствует образованию микротрещин, не участвует в образовании микротрещиноватой термостойкой структуры.The disadvantages of this technical solution are the presence in its composition of fired finely ground chrome spinel and a high content of aluminum-magnesium spinel (more than 20%). In the process of firing chrome spinelide, its iron monoxide FeO oxidizes to Fe 2 O 3 oxide with an increase in volume. The introduction of dispersed calcined chrome spinelide (with complete oxidation of iron oxides) into the composition of the refractory in combination with a permissible low (from 2%) content of aluminum-magnesium spinel will not ensure the formation of a microfractured heat-resistant refractory structure. In periclase spinelide refractories with the addition of a chromium-containing component, heat resistance is caused by differences in the thermal expansion coefficient of aluminum spinel and periclase with the formation of ring pores, as well as the appearance of microcracks in firing during growth and subsequent shrinkage (after cooling) of non-heat-treated chromium spinel. The presence of an insignificant amount (up to 3%) of chrome spinelide, which is present in the composition as a dispersed fraction of less than 0.063 mm, cannot have a significant effect on the sintering of refractory, but it does not contribute to the formation of microcracks, does not participate in the formation of a microcracked heat-resistant structure.

Обозначенное в заявленном составе высокое содержание алюмомагниевой шпинели, достигающее 29,5 мас.%, приведет к появлению большого количества кольцевых пор в структуре огнеупора после обжига и, как следствие, повышению открытой пористости и газопроницаемости, уменьшению механической прочности и, в результате, к снижению коррозионной устойчивости в службе.The high content of aluminum-magnesium spinel indicated in the claimed composition, reaching 29.5 wt.%, Will lead to the appearance of a large number of annular pores in the refractory structure after firing and, as a result, an increase in open porosity and gas permeability, a decrease in mechanical strength and, as a result, a decrease corrosion resistance in service.

Общим недостатком рассматриваемых выше составов является также экологический аспект - в настоящее время отмечается активное снижение объемов использования хромсодержащих огнеупоров в производстве цементов из-за канцерогенных свойств Сr+6. Все приведенные выше составы имеют высокое содержание Сr2О3, достигающее 30%.A common drawback of the compositions considered above is also the environmental aspect - currently there is an active decrease in the use of chromium-containing refractories in the production of cements due to the carcinogenic properties of Cr +6 . All of the above compositions have a high content of Cr 2 About 3 , reaching 30%.

Технический результат, достигаемый в заявляемом изобретении, заключается в получении плотного высокотермостойкого огнеупора с микротрещиноватой структурой, одновременно обеспечивающей снятие напряжений, возникающих от цикличного воздействия градиента температур, низкую газопроницаемость и повышенную устойчивость к воздействию агрессивных компонентов в процессе службы.The technical result achieved in the claimed invention is to obtain a dense, highly heat-resistant refractory with a microcracked structure, while simultaneously relieving stresses arising from cyclic exposure to a temperature gradient, low gas permeability and increased resistance to aggressive components during service.

Заявленный технический результат достигается в результате того, что предлагаемый состав периклазошпинелидных изделий содержит в качестве основы периклаз, алюмомагниевую шпинель и хромсодержащий компонент, согласно изобретению:The claimed technical result is achieved as a result of the fact that the proposed composition of periclase-spinel products contains as a basis periclase, aluminum-magnesium spinel and a chromium-containing component, according to the invention:

суммарное содержание примесных компонентов в периклазе с размером зерна не более 6 мм в пределах 0,5-4%,the total content of impurity components in periclase with a grain size of not more than 6 mm in the range of 0.5-4%,

в алюмомагниевой шпинели отношение MgO/Al2O3 составляет (0,28-0,45)/(0,55-0,72), а соотношение доли зерен менее 1 мм и более 1 мм находится в пределах 0,5-1,in magnesium-aluminum spinel, the MgO / Al 2 O 3 ratio is (0.28-0.45) / (0.55-0.72), and the ratio of the fraction of grains less than 1 mm and more than 1 mm is in the range 0.5-1 ,

в хромсодержащем компоненте с размером зерна не более 1 мм отношение Fe2О3/Сr2О3 в пределах 0,3-0,7in a chromium-containing component with a grain size of not more than 1 mm, the ratio of Fe 2 About 3 / Cr 2 About 3 in the range of 0.3-0.7

при следующем соотношении компонентов, мас.%:in the following ratio of components, wt.%:

указанный периклаз - основаspecified periclase is the basis

указанная алюмомагниевая шпинель - 5-20specified aluminum-magnesium spinel - 5-20

указанный хромсодержащий компонент - 3-10.the specified chromium-containing component is 3-10.

Периклаз с обозначенным суммарным содержанием примесных комопонентов (в пределах 0,5-4%) снижает долю легкоплавких соединений типа CaO-MgO-SiO2 и 3СаО-MgO·2SiO2 (t плавления 1575°С), образующихся при высокотемпературном обжиге в контакте со шпинельными фазами, тем самым способствуя повышению высокотемпературных деформационных показателей. Зерновой состав периклаза представлен широким диапазоном фракций, позволяющих обеспечить оптимальную плотную упаковку зерен в структуре огнеупора, что не гарантируется при использовании периклаза с размером зерен более 6 мм. Периклаз может быть представлен в виде комбинации различных фракций: 6-4 мм, 6-3 мм, 6-0 мм, 5-3 мм, 5-2 мм, 4-2 мм, 4-1 мм, 3-2 м, 3-1 мм, 2-1 мм, 1-0 мм, 1-0,5 мм, 0,5-0,315 мм, 0,5-0,1 мм, 0,5-0 мм, менее 0,09 мм, менее 0,063 мм.Periclase with the indicated total content of impurity components (in the range of 0.5-4%) reduces the proportion of low-melting compounds of the CaO-MgO-SiO 2 and 3СаО-MgO · 2SiO 2 type (melting point 1575 ° С) formed during high-temperature firing in contact with spinel phases, thereby contributing to an increase in high-temperature deformation indicators. The grain composition of periclase is represented by a wide range of fractions, allowing to ensure optimal tight packing of grains in the structure of the refractory, which is not guaranteed when using periclase with a grain size of more than 6 mm. Periclase can be represented as a combination of various fractions: 6-4 mm, 6-3 mm, 6-0 mm, 5-3 mm, 5-2 mm, 4-2 mm, 4-1 mm, 3-2 m, 3-1 mm, 2-1 mm, 1-0 mm, 1-0.5 mm, 0.5-0.315 mm, 0.5-0.1 mm, 0.5-0 mm, less than 0.09 mm less than 0,063 mm.

Заявленные пределы содержания алюмомагниевой шпинели (5-20%) с соотношением фракций менее 1 мм и более 1 мм, находящихся в пределах 0,5-1, распределенной в периклазой основе, являются оптимальными и способствуют формированию высокотермостойкой микротрещиноватой структуры огнеупора ввиду различий ТКЛР периклаза (14,1·10-6K-1) как основного наполнителя и алюмомагниевой шпинели (8,0·10-6K-1). Увеличение количества вводимой алюмомагниевой шпинели сверх указанных пределов - более 20% - приведет к увеличению открытой пористости и газопроницаемости и повлечет за собой снижение предела прочности при сжатии огнеупоров и, как следствие, обусловит более глубокое проникновение агрессивных компонентов в структуру в процессе эксплуатации. Введение в состав менее 5% алюмомагниевой шпинели приведет к снижению термостойкости, уменьшая устойчивость огнеупора к скалыванию в условиях циклических высокотемпературных нагрузок в службе.The declared limits of the content of aluminum-magnesium spinel (5-20%) with a ratio of fractions of less than 1 mm and more than 1 mm, which are in the range of 0.5-1 distributed in the periclase base, are optimal and contribute to the formation of a highly heat-resistant microfractured refractory structure due to differences in the thermal expansion coefficient of periclase ( 14.1 · 10 -6 K -1 ) as the main filler and aluminum-magnesium spinel (8.0 · 10 -6 K -1 ). An increase in the amount of introduced aluminum-magnesium spinel over the specified limits - more than 20% - will lead to an increase in open porosity and gas permeability and will entail a decrease in the compressive strength of refractories and, as a result, will lead to deeper penetration of aggressive components into the structure during operation. The introduction of less than 5% of aluminum-magnesium spinel will reduce heat resistance, reducing the resistance of the refractory to chipping under conditions of cyclic high-temperature loads in the service.

Указанное отношение MgO/Al2CO3 в пределах (0,28-0,45)/(0,55-0,72) в применяемой алюмомагниевой шпинели обеспечит контролируемые изменения линейных размеров как в обжиге, так и в процессе эксплуатации огнеупоров при воздействии высоких температур. Обозначенное отношение (стехиометрическое и с избытком MgO) в алюмомагниевой шпинели защитит структуру от возможного взаимодействия избыточного Al2O3 (при других соотношениях MgO/Al2O3) с основным огнеупорным компонентом, проходящим обычно с нежелательным объемным увеличением - до 7%.The specified ratio of MgO / Al 2 CO 3 in the range of (0.28-0.45) / (0.55-0.72) in the applied aluminum-magnesium spinel will provide controlled changes in linear dimensions both in firing and during operation of refractories when exposed high temperatures. The indicated ratio (stoichiometric and with an excess of MgO) in the aluminum-magnesium spinel will protect the structure from the possible interaction of excess Al 2 O 3 (with other ratios of MgO / Al 2 O 3 ) with the main refractory component, which usually passes with an undesirable volume increase of up to 7%.

В качестве хромсодержащего компонента используется нетермообработанная хромитовая руда или хромконцентрат. Заявленные пределы (3-10%) содержания хромсодержащего компонента способствуют формированию плотной, газонепроницаемой структуры огнеупора, которая создается за счет окислительных переходов FeO-Fе2О3 в обжиге, обеспечиваемых обозначенным соотношением Fe2O3/Cr2O3 (в пределах 0,3-0,7) и происходящих с увеличением объема и растворением Fе2О3 в основном огнеупорном компоненте (MgO) с образованием ряда твердых растворов MgO-Fe2O3. Равномерное растворение Fе2О3 по объему огнеупора обеспечит образование стабильного гарнисажного слоя в службе. Свободный Сr2О3 образует соединение MgO·Cr2O3 с ТКЛР (9,0·10-6K-1), значительно отличающимся от ТКЛР MgO (14,1·10-6K-1), что способствует дополнительному появлению микротрещин и, как следствие, повышению термостойкости огнеупора.As a chromium-containing component, non-heat-treated chromite ore or chromium concentrate is used. The stated limits (3-10%) of the content of the chromium-containing component contribute to the formation of a dense, gas-tight refractory structure, which is created due to oxidative transitions of FeO-Fe 2 O 3 in firing, provided by the indicated ratio of Fe 2 O 3 / Cr 2 O 3 (within 0 , 3-0.7) and occurring with an increase in volume and dissolution of Fe 2 O 3 in the main refractory component (MgO) with the formation of a series of solid solutions of MgO-Fe 2 O 3 . The uniform dissolution of Fe 2 O 3 in the volume of the refractory will ensure the formation of a stable skull layer in the service. Free Cr 2 O 3 forms a compound of MgO · Cr 2 O 3 with TECL (9.0 · 10 -6 K -1 ), significantly different from TECL MgO (14.1 · 10 -6 K -1 ), which contributes to the additional appearance microcracks and, as a result, increase the heat resistance of the refractory.

При содержании хромсодержащего компонента в пределах 3-10% в массе, содержащей 5-20% алюмомагниевой шпинели, изготовленные из нее огнеупоры обладают высокой термостойкостью и деформационными показателями, а также низкой газопроницаемостью. При увеличении содержания хромсодержащего компонента с заявленным соотношением Fе2О3/Сr2О3 (в пределах 0,3-0,7) более 10%, окислительные переходы FeO-Fе2О3 в обжиге, сопровождающиеся увеличением объема (до 18%), не компенсируются обозначенным содержанием остальных компонентов состава и могут привести к разрыхлению структуры и снижению прочностных показателей огнеупора. При содержании хромсодержащего компонента менее 3% значительного уплотнения структуры огнеупора и снижения газопроницаемости не наблюдается.When the content of the chromium-containing component is in the range of 3-10% in a mass containing 5-20% aluminum-magnesium spinel, the refractories made from it have high heat resistance and deformation characteristics, as well as low gas permeability. With an increase in the content of the chromium-containing component with the declared ratio of Fe 2 O 3 / Cr 2 O 3 (within 0.3-0.7) more than 10%, oxidative transitions of FeO-Fe 2 O 3 in firing, accompanied by an increase in volume (up to 18% ), are not compensated by the indicated content of the remaining components of the composition and can lead to loosening of the structure and a decrease in the strength characteristics of the refractory. When the content of the chromium-containing component is less than 3%, a significant compaction of the structure of the refractory and a decrease in gas permeability is not observed.

Хромсодержащий компонент классифицирован по зерновому составу, обеспечивая оптимальную упаковку зерен с остальными компонентами шихты. Установлено, что наилучшие результаты по качеству огнеупоров достигаются при введении хромсодержащего компонента с размером зерна не более 1 мм. Применение в составе для изготовления огнеупора хромитовой руды или хромконцентрата более крупных фракций (более 1 мм) приводит к укрупнению пор в структуре после обжига, обусловленных объемными изменениями хромсодержащего компонента в периклазовой основе, и значительному увеличению газопроницаемости огнеупора, снижая его устойчивость к воздействию агрессивных компонентов в службе.The chromium-containing component is classified by grain composition, providing optimal packing of grains with the remaining components of the charge. It was found that the best results in the quality of refractories are achieved with the introduction of a chromium-containing component with a grain size of not more than 1 mm. The use of larger fractions (more than 1 mm) in the composition for the manufacture of refractory materials of chromite ore or chromium concentrate leads to enlargement of the pores in the structure after firing due to volumetric changes in the chromium-containing component in the periclase base and a significant increase in the gas permeability of the refractory, reducing its resistance to aggressive components in service.

Далее показан конкретный пример осуществления изобретения, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.The following shows a specific embodiment of the invention, not excluding other variations within the scope of the claims.

Исходные компоненты шихты (таблица 1) перемешивают в смесителе при увлажнении их временным связующим. Из увлажненных масс прессуют изделия на прессах гидравлических или ударного действия, затем сырец подвергается сушке в сушилах камерного или туннельного типа при температуре 180°C, после чего затем обжигаются в высокотемпературной туннельной печи с выдержкой при максимальной температуре 1670°C в течение 4 часов. Для обожженных изделий согласно соответствующим ГОСТам определяли открытую пористость, предел прочности при сжатии, температуру начала деформации под нагрузкой, термостойкость (нагрев до 1300°С - вода) и газопроницаемость.The initial components of the mixture (table 1) are mixed in a mixer when moistened with a temporary binder. Products are pressed from wetted masses on hydraulic or impact presses, then the raw material is dried in a chamber or tunnel type dryer at a temperature of 180 ° C, after which it is then fired in a high-temperature tunnel furnace with exposure at a maximum temperature of 1670 ° C for 4 hours. For burnt products, according to the relevant GOSTs, open porosity, compressive strength, deformation onset temperature under load, heat resistance (heating to 1300 ° C - water) and gas permeability were determined.

Периклазошпинелидные изделия, изготовленные в соответствии с заявляемым составом, характеризуются плотной высокотермостойкой микротрещиноватой структурой, одновременно обеспечивающей снятие напряжений, возникающих от цикличного воздействия градиента температур, низкую газопроницаемость и повышенную устойчивость к воздействию агрессивных компонентов в процессе службы.Periclase-spinel products made in accordance with the claimed composition are characterized by a dense, highly heat-resistant microcrack structure, which simultaneously relieves stresses arising from the cyclical effects of the temperature gradient, low gas permeability and increased resistance to aggressive components during service.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Состав периклазошпинелидных изделий, содержащий в качестве основы периклаз, алюмомагниевую шпинель и хромсодержащий компонент, отличающийся тем, что суммарное содержание примесных компонентов в периклазе с размером зерна не более 6 мм - в пределах 0,5-4%,
в алюмомагниевой шпинели отношение MgO/Al2O3 составляет (0,28-0,45)/(0,55-0,72), а соотношение доли зерен менее 1 мм и более 1 мм находится в пределах 0,5-1,
в хромсодержащем компоненте с размером зерна не более 1 мм отношение Fe2O3/Cr2O3 - в пределах 0,3-0,7,
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
указанный периклаз основа указанная алюмомагниевая шпинель 5-20 указанный хромсодержащий компонент 3-10
The composition of periclase-spinel products containing periclase, aluminum-magnesium spinel and a chromium-containing component as a basis, characterized in that the total content of impurity components in periclase with a grain size of not more than 6 mm is within 0.5-4%,
in magnesium-aluminum spinel, the MgO / Al 2 O 3 ratio is (0.28-0.45) / (0.55-0.72), and the ratio of the fraction of grains less than 1 mm and more than 1 mm is in the range 0.5-1 ,
in a chromium-containing component with a grain size of not more than 1 mm, the ratio of Fe 2 O 3 / Cr 2 O 3 is in the range of 0.3-0.7,
in the following ratio of components, wt.%:
indicated periclase the basis specified aluminum-magnesium spinel 5-20 specified chromium component 3-10
RU2014145718/03A 2014-11-13 2014-11-13 Composition for producing periclase-spinelide refractories RU2570176C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145718/03A RU2570176C1 (en) 2014-11-13 2014-11-13 Composition for producing periclase-spinelide refractories

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145718/03A RU2570176C1 (en) 2014-11-13 2014-11-13 Composition for producing periclase-spinelide refractories

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2570176C1 true RU2570176C1 (en) 2015-12-10

Family

ID=54846484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014145718/03A RU2570176C1 (en) 2014-11-13 2014-11-13 Composition for producing periclase-spinelide refractories

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2570176C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4126479A (en) * 1977-09-15 1978-11-21 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Magnesium aluminate spinel bond for refractory brick
US4780434A (en) * 1984-10-02 1988-10-25 Toshiba Ceramics, Co., Ltd. Refractory composition
RU2085539C1 (en) * 1995-11-21 1997-07-27 Закрытое акционерное общество "Композит-Урал" Mass for the basic refractory article making
RU2110583C1 (en) * 1997-07-14 1998-05-10 Петренев Владимир Вениаминович Mass for manufacturing refractory materials
RU2116275C1 (en) * 1997-02-07 1998-07-27 Акционерное общество открытого типа по производству огнеупоров Комбинат "Магнезит" Mixture for production of compositions and articles for structurally stable linings

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4126479A (en) * 1977-09-15 1978-11-21 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Magnesium aluminate spinel bond for refractory brick
US4780434A (en) * 1984-10-02 1988-10-25 Toshiba Ceramics, Co., Ltd. Refractory composition
RU2085539C1 (en) * 1995-11-21 1997-07-27 Закрытое акционерное общество "Композит-Урал" Mass for the basic refractory article making
RU2116275C1 (en) * 1997-02-07 1998-07-27 Акционерное общество открытого типа по производству огнеупоров Комбинат "Магнезит" Mixture for production of compositions and articles for structurally stable linings
RU2110583C1 (en) * 1997-07-14 1998-05-10 Петренев Владимир Вениаминович Mass for manufacturing refractory materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104692820B (en) What a kind of high temperature was fine and close does not burns composite brick and moulding process thereof
EA029189B1 (en) Batch composition for producing an unshaped refractory ceramic product, method for producing a fired refractory ceramic product, fired refractory ceramic product, and use of an unshaped refractory ceramic product
JP2013227165A (en) Brick for stainless steel refining ladle and stainless steel refining ladle
WO2013057756A1 (en) Burned magnesia brick
RU2634140C1 (en) Chromium-periclase refractory material
TW201602320A (en) Refractory product, use of zirconium dioxide, zirconium dioxide, method for manufacturing a refractory product and a refractory product manufactured therewith
TWI554484B (en) Refractory ceramic batch, use of a batch of this kind and a metallurgical melting vessel
RU2570176C1 (en) Composition for producing periclase-spinelide refractories
JPH05105506A (en) Slide valve plate brick
JP2006513125A (en) Composition for production of heat-resistant ceramic molded body, molded body formed therefrom and use thereof
KR930009349B1 (en) Refractory brick of mgo-c matrix
TWI597255B (en) Silicon carbide refractory block
US3625721A (en) Permeable refractories
JPH0952755A (en) Magnesia-chrome refractory
RU2541997C1 (en) Charge for manufacture of aluminium-ferrous spinel and refractory using aluminium-ferrous spinel
JPS6247834B2 (en)
US2133672A (en) Refractory
KR101129265B1 (en) Synthetic MgO Rich-SiO2 Clinker and Firebrick Containing the Same
JP2008081361A (en) MgO-NiO COMPOSITE CLINKER AND REFRACTORY MATERIAL OBTAINED USING THE SAME
RU2574236C2 (en) Fused refractory material
TWI589685B (en) Chrome free refractory composition
UA127776C2 (en) COMPOSITION OF PERICLASOSPINEL IGNETER
JP2018135242A (en) Method for producing magnesia chrome brick
JPH07291716A (en) Basic refractory
SU1175922A1 (en) Refractory material