SU1028640A1 - Шихта и способ изготовлени огнеупоров - Google Patents

Abstract

1. Шихта дл  изготовлени  огнеупоров , содержаща  электрокорунд, графит, кремний и св зку, отличающа с  тем, что, с целью повьашени  термостойкости и шлако устойчивости, она дополнительно содержит карбид кремни , а в качестве св зки - смесь высокотемпературного каменноугольного пека и этилсиликата при следующем соотношении KONmoHeHTOB, мас.%: Графит18-22 Кремний7-11 Карбид кремни 2-6 Высокотемпературный каменноугольный пек16-18 Этилсиликат в пересчете на S Oj2-6 ЭлектрокорундОстальное 2. Способ изготовлени  огнеупоров путем смешени  комотонентов шихты, увлажнени , формовани , сушки и обжига , отличающийс  тем, что, с целью повышеш  термостойкоссл ти и шлакоустойчивости, сначала производ т смешение ко.мпонентов шихты с пеком в бегунах, затем увлажн ют частью этилсиликата, прибавл ют остаток этилсиликата, снова перемешивают в смесителе и после формовани  нагревают до 480-520 С-со ско .ррстью подъема температуры 1520 град/ч, после чего пропитывают ю . жидким натриевым стеклом, а обжиг про вод т при 1360-1390°С. 00 о: 4

Description

Изобретение относитс  к огнеупо рам, а именно к шихтам и способам изготовлени  корундографитовых изд лий, которые можно использовать в честве огнеупорного сталеразливочн го припаса, дл  набивки и ремонта футеровок и других целей в металлу гической промышленности. Известна шихта, котора  помимо шамота, глины и графита содержит .карбид кремни , электрокорунд и фо фатное св зующее 1 3. Однако издели  из указанной ших из-за невысокого содержани  углеро да 10-20% имеют пониженную шлакои металлоустойчивость, а также тер  ют механическую прочность при высокой температуре в службе вследствие разложени  присутствующего в них фосфатного св зующего. Введение добавки карбида кремни  не дает в данном случае повышени , а в процессе службы - сохранени  механичес кой прочности изделий. Известен также состав материала дл  футеровки промежуточного разливочного ковша, содержащий, зес.% 40-85, углерод 10-40, карбид кремни  5-20, Si О 2 ДО 30 и антиокислитель - натриевое стекло С2 1 Недостатком данного состава мате риала  вл етс  высокое содержание SiO2 совместно с жидким натриевым стеклом, что значительно снижает огнеупорные свойства материала. Наиболее близкой к изобретению  вл етс  шихта дл  изготовлени  огн упорного материала, содержаща ,%: чешуйчатый графит 25-35, кремний 8-10, глинистое св зующее 10-15, жидкое натриевое стекло 0,1-0,7 и электрокорунд. Материал готов т смешиванием компонентов, формование сушкой и обжигом СЗЗ. Однако вследствие того, что в ши те содержитс  много глинистых компонентов, издели  имеют недостаточную термостойкость и механическую прочность, а это накладывает ограничени  на возможность широкого использовани  их в металлургии, осо бенно при непрерывной разливке стал а отсутствие операции пропитки не позвол ет получать издели  с низкой окисл емостью. Целью изобретени   вл етс  повышение термостойкости и шлакоустойчивбсти . Цель достигаетс  тем, что шихта дл  изготовлени  огнеупоров, содержаща  электрокоруйд, графит, кремни и св зку, дополнительно содержит карбид кремни , а в качестве св зую щего - смесь высокотемпературного каменноугольного пека и этилсиликат при следующем соотношении компонентов , мас.%: Графит18-22 Кремний 7-11 Карбид кремни 2-6 Высокотемпературный каменноугольный пек 16-18 Этилсиликат (в пересчете на 5-102)2-6 ЭлектрокорундОстальное Кроме того, согласно способу изготовлени  огнеупоров путем смешени  компонентов шихты, увлажнени , формовани , сушки и обжига, сначала производ т смешение компонентов шихты с пеком в .бегунах, затем увлажн ют частью этилсиликата, прибавл ют остаток этилсиликата, снова перемешивают в смесителе и после формовани  нагревают до 480-520С со скоростью подъема температуры 15-20 град/ч, пропитывают жидким натриевым стеклом, а обжиг провод т при 1360-1390 С. Введение в состав шихты смеси высокотемпературного каменноугольного пека и этилсиликата приводит к тому, что образовавшийс  в них после термообработки кокс и аморфный кремнезем, взаимодейству  между собой и кремнием, образуют при последующем обжиге прочную карбид-кремниевую св зку. Что способствует значительному увеличению прочности и термостойкости изделий. Применение высокотемпературного каменноугольного пека позвол ет также повысить выход коксового остатка пека после термообработки, а также проводить его сухой поцол, в ходе которого не происходит налипани  его на рабочие части бегунков, что наблюдаетс  в случае использовани  низко- и среднетемпературного каменноугольного пека. Поэтому использование высокотемпературного каменноугольного пека позвол ет проводить сухое смешение его с компонентами шихты без нагрева пека или наполнител  перед смешением, что улучшает услови  труда и исключает вредное воздействие летучих компонентов , пека в случае его расплавлени  перед смешением. Сцешение компонентов шихты производ т в бегунках в течение 40-60 мин, что более экономично по сравнению с использованием шаровой мельницы, увлажнение, например, в 2.-образном смесителе - в течение 40-50 мин. Это значительно удешевл ет процесс производства, приводит к уменьшению энергозатрат. Термообработка до 480-520°С проводитс  с целью удалени  летучих компонентов пека и выкоксовывани  пека об зательно в окислительной среде, так как в окислительной реде выход кокса повышаетс  почти вдвое. Скорость подъема температуры в ходе термообработки Ц5-20°С/ч ) предполагает оптимальную скорость выхода летучих компонентов пека, не вызывающую растрескивани  изделий. Термообработка ниже 480°С не приводит к завершению процесса выхода летучих компонентов пека, что увеличивает веро тность растрескивани  изделий в ходе последующего обжига. Термообработка в окислительной среде при температуре выше 520°С приводит к выгоранию пекового кокса, что отрицательно сказываетс  на получении. высоких прочностных свойств обожженных изделий.

Пропитывание жидким натриевым стеклом корундографитовых изделий позвол ет обжигать их в карбидкремниевых капсел х, без коксовой : засыпки, что значительно повьшает экономичность предлагаемого способа роизводства корундографитовых огнепоров .

Пример. 45% электрокорунда, смешивают в бегунках с 20% графита, 9% металлического кремни , 4% карида кремни , 17% высокотемпературного пека в течение 60 мин. Далее массу увлажн ют 2% (в пересчете на SiO2) этйлсиликата, перемешивают , масса поступает в 2 -образньй смеситель, где ее доувлажн ют 3% (по S-iO2 ) этил силиката и в течение 50 мин тщательно перемешивают.

Из полученной смеси.формуют из- . ели  по способу изостатического прессовани  при давлении 700. атм. Сформованные издели  нагревают до 500 С со скоростью 15°С/ч, пропитыва ют жидким стеклом плотностью 1,28 г/см и обжигают при 138.. .

Готовые издели  имеют предел прочности при сжатии 45 МПа, термостойкость УДО по влени  трещин ) составл ет 31 термосмену вода .

5 Составы шихты дл  изготовлени  огнеупоров приведены в табл. 1.

Параметры технологического процесса приведены в табл. 2.

to

Свойства изделий в зависимости от состава и способа приведены в табл. 3. .

Экономичность предлагаемого способа заключаетс  в том, что при вве дении пропитки заготовок жидким натриевым стеклом исключаетс  трудоемкий процесс - обеспечени  дорогосто щей коксовой засыпки изделий

в капсел х, что может дать экономию заводу-изготовителю пор дка 10 тыс. руб. в год.

Кроме того, применение термообработки изделий до 480-520°С со

скоростью подъема температуры 1520 град/ч позвол ет затем обжигать издели  по ускоренному режиму-, а именно:

20-400°С - 50 град/ч - 8 ч,

400-600°С - 100 град/ч - 2 ч, 600-900°С - 150 град/ч - 2 ч, 900-1200°С - 100 град/ч - 3 ч.

1200-1300 С - 50 град/ч - 2 ч.

1300-1380 С - 40 град/ч - 2 выдержка при - 3 ч.

Итого: 22 часа вместр 45 по стандартной технологии.

Увеличение термостойкости и шлакоустойчивости изделий из данной шихты в- сравнении с базовым объектом позвол ет увеличить срок службы изделий, а экономический эффект составит около 100 тыс. руб. в год.

Табл. ица

17

16 Предел прочности 45,0 40,0 42, при сжатии, МПа Термостойкость, (теплосмен ) 1300°С - вода: до по влени  31 26 28 трещин до полного 43 40 41 разрушени  Шпакопросачи2 ,0 1,8 2, вание, мм.

20

13

17

17

4,0 37,0 26,0 26,5 25,5 26 30 26 21 35 28 29 30 С

23

19

35

30

Продолжение табл. 3

1-7

24

Claims (2)

1. Шихта для изготовления огнеупоров, содержащая электрокорунд, графит, кремний и связку, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкости и шлакоустойчивости, она дополнительно содержит карбид кремния, а в качестве связки - смесь высокотемпературного каменноугольного пека и' этилсиликата при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Графит 18-22

Кремний 7-11

2-6

16-18

2-6

Остальное

Карбид кремния Высокотемпературный каменноугольный пек Этилсиликат в пересчете на S,o₂ Электрокорунд . 2. Способ изготовления огнеупоров путем смешения компонентов шихты, увлажнения, формования, сушки и обжига, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения термостойкости и шлакоустойчивости, < изводят смешение компонентов шихты с пеком в бегунах, затем увлажняют частью этилсиликата, прибавляют остаток этилсиликата, снова перемешивают в смесителе и после формования нагревают до 480-520°С со скоростью подъема температуры 1520 град/ч, после чего пропитывают жидким натриевым стеклом, а обжиг водят при 1360-1390°C.