SU1058940A1

SU1058940A1 - Шихта дл изготовлени огнеупоров

Info

Publication number: SU1058940A1
Application number: SU823480297A
Authority: SU
Inventors: Валерий Иванович Артамонов; Владимир Иванович Шубин; Татьяна Михайловна Горбань; Леонид Викторович Чмырев; Виктор Иванович Шабанов
Original assignee: Государственный Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Цементной Промышленности
Priority date: 1982-08-09
Filing date: 1982-08-09
Publication date: 1983-12-07

Abstract

ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ, включающа электрокорунд , высокоглиноземистый компонент и огнеупорную глину, отличающа с тем, что, с целью снижени теплопроводности при сохранении высокой механической прочности и огнеупорности, она в качестве высокоглиноз 4истого компонента содержит алюг« хрс 1овЕю отходы нефтехимической промышленности и дополнительно каустический магнезит при следукхл ем соотношении компонентов , глас. %: Электрокорунд 14-20 Алюмохромовые отходы нефтехимической прогфлоленности50-60 Огнеупорна глина 15-35 (Л Каустический магнезит 1-5

Description

ел

эо ;о 4;.

Изобретение относитс к промыш- ленности строительных материалов, преимущественно к высокоглиноэеМИСТ1ЛМ огнеупорам J примен емым дл футеровки печей и тепловых агрегатов в промышленности строительных материалов, металлургическойи химической отрасл х про1лдшленности .

Известна шихта дл изготовлени огнеупорных изделий, включающа , вес.% сшюмохромовые отходы нефтехимической промьтленности (пыль катализатора каучу| ового производства ) 50-67-; графит 20-301 глина 8-16/ карбид кремни 3-8/ кремний 1-7, св зующее 1-5 l Недостатком данной шихты вл етс низка механическа прочность изготовленных из нее огнеупорных материалов, а содержгицие.с в ее составе графит и металлический крений резко увеличивают теплопроводность изделий, что способствует увеличению тепловых потерь в процесе эксплуатации огнеупорной футероки .

Известна шихта дл изготовлени огнеупоров, включа1ода , вес.%: алюмохромовые отходы нефтехимической промышленности 82,5-96,5/ окис хрома 3-15; карбонат натри 0,52/5 . 2. ..

Однако наличие в шихте щелочесодержащего компонента (карбонат натри ) способствует образованию легкоплавких соединений в системе глинозем-кремнезем ( а) что отрицательно сказьшаетс на огнеупорности изделий, приводит к уплотнению структуры огнеупора и повьшению теплопроводности системы в целом. .

Наиболее близким техническим ренюнием к изобретению вл етс шихта дл изготовлени огнеупоров, включающа ,вес.%: элек грокорунд 53-67у обожженный технический глинозем 22-28; огнеупорна глина 1217 3 .

. Огнеупорный материал, изготовленный из шихты данного состава, характеризуетс высокими показател ми механической прочности и огнеупорности , обусловленными наличием в шихте больших количеств электрокорунда и обожженного технического глинозема. Однако высокое содержание электрокорунда с плотностью 3,2-3,5 г/см придает издели м высокий объемный вес (пор дка 2,602 ,74 г/см), что влечет за собой увеличение их теплопроводности. Кроме того, высока стоимость вход щих в шихту компонентов резко удорожает производство высокоглиноземистых изделий на их основе.

Цель изобретени - снижение теплопроводности при сохранении высокой механической прочности и огнеупорности.

Поставленна цель достигаетс

тем, что шихта дл изготовлени огнеупоров , включающа электрокорунд, высокоглиноземистый компонент и огнеупорную глину, в качестве высокоглиноземистого компонента содержит гшюмохромовые отходы нефтехимической промышленности и дополнительно каустический магнезит при следующ€;м соотношении компонентов, мае.%:

14-20

Электрокорунд

Алюмохромовые отходы нефтехимической промыиленнос и

Огнеупорна глина

Каустический магнезит

Алюмохромовые отходы нефтехимической промьшленности представл ют собой отработанный катализатор производства синтетического каучука. Отходы мелкодисперсны (количество фракции менее 0,09 мм пор дка 7080% ), что позвол ет использовать их без предварительного рассева и пс лола. Химический состав отходов, мас.%: AIjO-j 72-76; Сг20т13-15; SiOj 8-10; примесные .окислы {feyG-j ,

MgO, R20) до 1-2.

По химическс лу составу и .физическому состо нию алюмохромовые отходы нефтехимической промышленности отвечают всем требовани м,

предъ вл емым к компонентам, используемым при подготовке шихты дл производства огнеупоров.

Каустический магнезит представл ет собой пыль производства спеченирго магнезита, состо щую преимуцестззенно из каустического ( 87% MgO) и неразложившегос (/ 5-10% MgCO ) магнезита,. Зерновой состав каустического магнезита характеризуетс содержанием

фракции 10-200 мкм с преобладани ем (не менее 75%) фракции 1080 мкм.

Снижение теплопроводности при сохранении высокой механической

прочности и огнеупорности изделий npR дополнительнст-1 введении в шихту каустического магнезита и использовании в качестве высокоглиноземистогр компонента алк охромовых

отходов нефтехимической промышленности объ сн етс следующшл.

В процессе высокотемпературной обработки присутствующий в шихте и вход щий в состав каустического

магнезита карбонат магни декарбонизируетс с образованием оксида магни , обладающего высокоразвитой поверхностью и, следовательно , повьыенной реакционной способностью . Высокоактивний оксид мапни в системе элёктрокорунд алюмохромовые отходы нефтехимической промыишенности - огнеупорна глина обеспечивает протекание хиjviH4ecKHX реакций образовани магнезиально-глиноземистой шпинели (MgO AI С) и магнезиохромита (MgOt CrjiOj). Причем твердофазовые реакции образовани указанных соединений происход т с увеличением объема и образованием микротрещиноватой структуры огнеупорного материала, что приводит к снижению его объемного веса, увеличению .пористости и снижению теплопроводfности изделий

Высокую огнеупорность системе обеспечивают алюмохромовые отходы нефтехимической промышленности, вход гтще в состав шихты в качестве высокоглиноземистого компонента Присутствующий в алюмохромовых. отходах оксид хрома образует в процессе обжига высокоогнеупорную кристаллическую фазу - твердый раствор в корунде, способствующую увеличению структурной в зкости , повышению температуры плавлени композиции оксид хрома - оксид алюмини и огнеупорности сиртемы в целом.

высока механическа прочность огнеупорного материала достигаетг с тем, что образующиес в процессе термообработки ших1ы соединени - магнезиально-глинозеМиста

шпинель и магнезиохромит кристаллизуютс в виде удлиненных кристаллов игольчатой и призматической формы, прочно ар -1ирующих структуру огнеупора и тем самым псвшиакадих его устойчивость к механическим нагрузкам, в особенности в процессе эк9nлJ aтaции в услови х высоких температур.

Количество дополнительно вводимого в шихту каустического магнезита , необходимое дл получени изделий с высокими термомеханическими свойствами, находитс в пределах 1-5 мас.%. Введение меньше5 го количества каустического магнезита приводит к увеличению объем ного веса, снижению пористости и значитель ому увеличению теплопроводности (до 1,7 Вт/Мград) изделий, а увеличение его содержа0 ни сверх 5 мас,% приводит к значительному разрыхлению структур огнеупора, существенному снижению объемного веса, снижению теплопроводности и резкому псщенйю прочност5 ных свойств изделий (до 15-20 МПа).

Таким образом, совокупность выбр нных компонентов, их весовые соотношени обусловливёиот образование высокоогнеупорных фаз с высокими

0 огневьв4и характеристиками, отличительной структуры, обеспечиваххцих издели м из шихты предлагаемого состава высокие качественные показатели по теплопроводности, прочнос5 ти и огнеупорности.

Составы образцов предлагаемой шихты Q граничньа и и средними соотиошени ми исходных компонентов и известной шихты приведены в табл. 1.

Таблица 1

Электрокорунд

Алюмохрс 1овые отходы нефтехимической промьаипенности

Огнеупорна глина

Каустический магнезит

Технический глинозем

60

20

60 15

15

25

111ИХТЫ приведенных в табл„ 1 составов готов т следующим образом.

Предварительно обожженные при ieoo c и измельченные до частиц размера 0,01-2,0 мм сшюмохромовые отходы смешивают с каустическим магнезитом в лопастном смесителе в течение 5-6 мин. Полученную смесь двух компонентов увлажн ют водой до влажности 10%, затем последователно ввод т в нее электрокорунд и

В качестве базового образца прин т, прототип.

Из данных табЛо 2 видно, что предлагаема itraxxa дл изготовлени высокоглиноземистых огнеупоров позвол ет получить издели с высоки- 35 ми качественными показател ми по прочности и огнеупорности. А сравогнеупорную глину и вновь ведут перемешивание. Цикл перемешивани массы 5 мин. Из полученной шихты формуют образиы при удельном давлении 500 кг/см. Обжиг образцов провод т в силитовой печи при (1570i +10) С и выдержке 2ч/

Термомеханические свойства образцов , определенные по общеприн тым методикам испытаний огнеупо ров , приведены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

нительно невысока теплопроводность этих изделий обусловливает высокую технико-экономическую эффективность их применени в качестве футеровочиого материала, работающего в услови х высоких температур.

Claims

(57Р ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ, включающая электроко рунд, высокоглиноземистый компонент и огнеупорную глину, отличающаяся тем, что, с целью снижения теплопроводности при сохранении высокой механической прочности и огнеупорности, она в качестве высокоглиноэемистого компонента содержит алюмохромовые отходы нефтехимической промышленности и дополнительно каустический магнезит при следующем соотношении компонентов , мае.%:

Электрокорунд Алюмохромовые отходы нефтехимической промлшенности

Огнеупорная глина

Каустический магнезит

14- 20

50-60

15- 35

1-5