SU1016273A1 - Способ изготовлени углеродсодержащих огнеупоров - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УТЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОГНЕУПОРОВ путем приготовлени  масс  , ее прессовани , нагрева заготовок до 150250 С с последующей пропиткой в вакууме при тех же теипературах, отлич ающий с  тем, что, с целью повыоеии  плотности, термостойкости и механической прочности при температургис службы огнеупоров, нагрев ведут по следующему режиму: до 80°С - со скоростьк 1 С/мин, от до конечной температуры со скоростью О,5 С/мин с часовыми выдержками при 8 ОС и конечной температуре ..

Description

о: ю

00 Изобретение относитс  к производ ству основных огнеупоров дл  футеровки сталеплавильных агрегатов, в частности конвертеров с кислородной продувкой металла. Известен способ производства без обжигового огнеупора на основе спеченного периклаза, включающего смешение порошков периклаза разных фра ций, нагретых до температуры 100°С с нагретой каменноугольной смолой и пеком в количестве 5-5,5%, и формование изделий Однако издели , полученные по этому способу, содержг Т незначитель ное количество углерода (, 2-3% , обладают невысокой плотностью и механической прочностью, что приводит к их повышенному износу в службе. Известен способ изготовлени  смо лосв эанных огнеупоров на основе периклаза и доломита, включающий смешение порошков периклаза и доломита со св зующим в количестве 7%, нагрев порошков до , формовани изделий и терг/мческую обработку их при 300-бОО°С 2. Издели , полученные по этому спо собу , обладают хорошей- механической прочностьюf однако вследствие ограниченного содержани  углерода и невысокой плотности, имеют повышенный износ в услови х службы в результат пропитки металлом и шлаком. Известен способ изготовлени огнеупорных изделий на основе плавленого периклаза, включающий- приготовление огнеупорных масс, формование изделий и высокотемпературный обжиг при 1850-1880С с последующей пропиткой каменноугольной смолойр Издели , полученные по этому способу, обладают более высокой, од нако недостаточной дл  условий служ бы в кислородных конвертерах металло-шлакоустойчивостью и термостойкостью . Кроме того, издели  обладаю невысокой плотностью при,ограниченном содержании углерода - 2-3%. Известен также способ изготовлени  углеродсодержащих огнеупоров на основе периклазового клинкера, вклю чающий приготовление огнеупорньах масс, формование изделий при давлении 1000 кг/см, сушку при 200 а обжиг при 1000 или 4. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ изготовлени  углеродсодержащих огнеупоров путем приготовлени  массы, прессовани  изделий , их нагрева до 9-3-537°С, в зависимости от вида пропитывающего ма териала, пропитку их, например каме ноугольной смолой или пекой, в указанном температуре интервале, проводимую в вакууме С 5. Изготовленные таким способом издели  содержат в своем составе достаточное количество углерода, что обуславливает их хорошую металлошлакоустойчивость . Однако достаточно высока  температура обжига приводит к образованию в изделии жесткой крист 1ллической структуры, следствием чего  вл етс  невысока  термостойкость , кроме того, они имеют низкую плотность (1,75-1,80 г/см} и механическую прочность (Gc- 10,5 17 ,5 МПа)-, Цель изобретени  - повышение плотности , термостойкости и механической прочности при температурах службы огнеупоров, Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что по способу изготовлени  углеродсодержащих огнеупоров путем приготовлени  массы, ее прессовани , нагрева заготовок до 150250°С с последующей пропиткой в вакууме каменноугольной смолой или пеком при той же температуре, нагрев ведут по следующеслу режиму: до 80°С со скоростью 1°С/мин, от 80°С до конечной температуры - со скоростью 0,5 С/мин с часовыми выдержками при и конечной температуре. В процессе термической обработки углеродсодержащих огнеупорных изделий при .80°С происходит удаление растворител  св зки и начинаютс  реакции поликонденсации и полимеризации. Выдержка в течение 1 ч при , обусловленна  максимальной скоростью удалени  летучих веществ - продуктов разложени  растворител  и начавшихс  полимеризации и поликонденсации, необходима и одновременно достаточна .дл  полного удалени  растворител  без нарушени  сплошности структуры. Прин та  в начальной стадии термообработки скорость нагрева изделий (.1°С/мин7  вл етс  оптимальной и отклонение от нее в ту или другую сторону приводит к браку изделий либо по деформации, либо в виде трещин и разрывов. Нагрев изделий со скоростью менее lC/мин не позвол ет быстро пройти интервал разупрочнени  огнеупорных изделий на углеродсодержащих св зках и тем самым избежать их деформацию вследствие потери в зкости. В случае меньшей продолжительности первого периода термической обработки интенсивность повышени  температуры сопровождаетс  значительным увеличением термонапр жений и в издели х, которые привод т .к по влению трещин и разрыву изделий. Начавша с  при 80°С поликонденсаци  и полимеризаци  св зующего за-, канчиваетс  при 150-250°С. Выдержка в течение часа, обусловленна  завершением этих реакций,  вл етс  необходимой и достаточной дл  полного удалени  из огнеупора летучих с температурой возгонки, равной конечным температурам обработки. При выдержке менее 1 ч имеет мес то газовыделение из изделий в процессе охлаждени , увеличение выдерж свьоше 1 ч приводит к снижению производительности , агрегата без изменени  технических свойств огнеупора . Прин та  во второй стадии термообработки скорость повышени  температуры О,5 С/мин  вл етс  оптимальной дл  протекани  и завершени  реакций поликонденсации и полимеризации без нарушени  сплошности изделий , Нагрев со скоростью более 0,5С/мин создает в изделии значительные термонапр жени , которые привод т к по влению трещин и разры вов. Нагрев с юньшeй скоростью не дает какого-либо технического эффек та и вызывает лишь снижение производительности агрегата. Предусмотренный предлагаемый спо собом режим термической обработки углеродсодержащих огнеупорных изделий обеспечивает равномерный выход летучих без нарушени  сплошности структуры и тем самым практически исключает их брак по деформации либо в виде трещин и разрывов. В результате достигаетс  повшдение плот ности, термостойкости и механическо прочности при температурах службы у лерод содержгицих огнеупорных изделий Дл  экспериментального подтвержд НИН оптимальности предлагаемых пара метров предлагаемым способом приготавливают издели : обрызцы-цилин ары диаметром 36 мм и высотой 50 мм   кирпичи размером 115-115X65 лш. ИзЬели  подвергают термической обрабо ке при 150, 180, по режимам, представленным в табл. 2. Исследуют также издели  тех же размеров, изготовленные известным способом. Состав масс представлен в табл. 1.

Масса

Состарл кпдае массы

Плавленый магнезит фракции, мм

5-325

3-120

1-010

0,08830

Графит чешуйчатый фракции 0f088 мм 10

Бакелитовый лак5

Рапной магнезит фракции 0,8 мм77

Графит чешуйчатый фракции 0,3 мм20

Стеклопорошок фракции 0,088 мм3

Содержание,

вес.% Технические характеристики изделий определ ют на сформованд1ых образцахцилиндрах и образцах, выпиленных из кирпича (табл. 3). Приготовленные огннупорные порошки плавленого периклаза с содержанием MgO 96,5% фракции 5-0 мм, чешуйчатого графита с содержанием С 87,0% смешивают в соотношении соответственно 85:10 мас.% со св зующим - бакелитовым лаком (5 мас.% и формуют на гидравлическом прессе при давлении 1000 кг/см издели . После этого издели  подвергают термической обработке в муфельной печи при 150, 180 и по режиму: скорость подъема температуры до 80°С - 1 С/мин выдержка при 80с - 1 ч, скорость подъема до конечной температуры О ,5 с/мин, выдержка - 1 ч. Затем термообработанные издели  подвергают пропитке в вакууме каменноугольной смолой при 150°С. Приведенные данные показывают, что оптимальный режим термообработки : нагрев до 80С со скоростью 1°С/мин, выдержка при 80°С 1 ч, йагрев до 150-250°С со скоростью О,5°С/мин, выдержка при этих температурах 1 ч, позвол ет получить издели , обладак цие высокими техническими характеристиками (массы 2,7,8) по сравнению с известными издели ми - масса 9 (издели  более плотные, обладают более выг сокой прочностью при температурах службы, имеют большую термостойкость ). Меньша  скорость . 0 ,25 С/мин - на втором этапе термической обработки (масса 4) позвол ет получить издели , обладающие практически такими же техническими свойствами , как и обработанные по опти-мальному режиму, при затрате на достижение конечной температуры термообработки вдвое большего количества времени, что снижает производительность агрегата. Т а б л и ц а 1

Т. аблица2

Таблица 3

Продолжение табл. 3

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ОГНЕУПОРОВ путем приготовления массы, ее прессования, нагрева заготовок до 150250°С с последующей пропиткой в вакууме при тех же температурах, отлич а ю щ и й ся тем, что, с целью повышения плотности, термостойкости и механической прочности при температурах службы огнеупоров, нагрев ведут пр следующему режиму: до 80°С - со скоростью 1°С/мин, от 80°С до конечной температуры со скоростью 0,5°С/мин с часовыми выдержками при 80°С и конечной температуре.