SU1071604A1 - Шихта дл изготовлени огнеупоров - Google Patents

Abstract

ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ, включающа  шамот, алюмохромовые отходы нефтехимической промышленности и огнеупорную глину, отличающа с  тем, что, с целью повышени  механической прочности и клинкероустойчивости, она дополнительно содержит оксид никел  при следующем соотношении компонен1тов ,мас.% АлюмоЬсромовые отходы нефтехимической промышленности30-53 Огнеупорна  глина 10-14,5 Оксид никел 0,5-2,0 ШамотОстальное :S (Л С

Description

о:) о Изобретение относитс  к прозвод сгтву огнеупорных материаЛо.в, преиму щественно к шамотным огнеупорам, примен емым дл  футеровкипечей, и тепловых агрегатов в промышленност строительных материалов, металлург ческой и химической промышленности Известна шихта дл  изготовлени  огнеупоров (1), включающа , вес.%:ал мохромовые отходы нефтехимической промышленности 5 3-5 9 / ортофосфорна  кислота 38-46, алюминиева  пудра Однако огнеупорный материал, изготовленный из шихты приведенного состава, характеризуетс  низкой механической прочностью и клинкероустойчивостью вследств ие наличи  в его структуре неустойчивых к ме ханическим нагрузкам и химическому, взаимодействию с обжигаемым материалом фосфатов алюмини . Наиболее близким техническим .решением к предлагаемому  вл етс  шихта дл  изготовлени  огнеупоров С21, включающа , вес.%; шамот 4085 , алюмохромовые отходы нeфтexи ической промышленности 3-20, огнеупорна  глина 5-15, хромит 2-10 и св зующее 5-15„ Недостатками огнеупоров, изготов ленных из данной шихты,  вл ютс  невысокие, значени  механической про ности и клинкероустойчивоети.. Цель изобретени  - повьшгение механической прочности и клинкероустойчивости , , Поставленна  цель достигаетс  тем, что шихта дл  изготовлени  огнеупоров, включающа  шамот, алюмохромовые отходы нефтехимической промьшиенности и огнеупорную глину, дополнительно содержит оксид никеш  при следующем соотношении компонентов , мас„%: Алюмохрогувдвые отходы нефтехимической промышленности ЗО-5З Огнеупорна  глина 10-14,5 Оксид никел 0,5-2,0 ШамотОстальное Алюмохромовые отходьт нефтехимической промышленности представл ют собой отработанный катализатор производства синтетического каучукао Отходы мелкодисперсны (количество фракций менее 0,09 мм пор дка 7080% ), что позвол ет использовать их без предварительного рассева и помо ла. Химический составотходов,мае. % 72-76 13-15/ SiOgS-lO, .примесные оуислы {., MgO, R.O) остальное, По химическому составу и физичес кому состо нию алюмохромовые отходы нефтехимической rгpoIv5ышлeннocти отве чают всем требовани м, предъ вл емы к компонентам, используемым при под-; готовке шихты дл  производства огне-; упоров, . Оксид никел  представл ет собой тонкодисперсный порошок с размером зерен менее 100 мкм Введение в состав шихты алюмохромовых отходов нефтехимической промышленности и оксида никел  вызывает изменени  фазового состава и структ:/ры изготовленных из нее изделий, что положительно сказываетс  на свойствах последних В процессе высокотемпературного обжига в системе шамот-огнеупорна  глина происход т фазовые превращени  , сопровождающиес  образованием муллита (3AltOj2SiO2. ) ,кристобалита (кристаллическа  модификаци  свободного кремнезема) и стеклофазы Введение в состав шихты алюмохромовьтх отходов и оксида никел  способствует образованию в огнеупоре новой прочной и стабильной фазы (а именно, , соедннени  типа Jb-глинозема) N10А17.0з (никелева  шпинель), котора ,, вход  в состав св зующей фазы (стеклофазы) огнеупора, увеличивает ее структурную в акост-ь и химичес- кую стойкость к воздействию компонентов обжигаемого материала и тем самым повышает клинкероустойчивость огнеупорного, материала в целом. Кроме того, присутствие в составе . шихты оксида никел  способствует игольчатой кристаллизации корунда,, который армирует структуру издели , пронизыва  стеклафаз.у и осуществл   дополнительную св з.ь мелоду кристаллическими фазами, слагающими огнеупор . Это обуславливает устойчивость огнеупорных изделий механическим Нагрузкам при повышенных температурах и придает системе высокую огнеупорность. Количества алюмохромрвых отходов нефтехимической промышленности (3053 мас,%) и оксида никел  (0,52 ,0 мае о %), рекомендуемые дл  ввода в предлагаемую шихту,  вл ютс  оптимальными и обеспечивают получение изделий, «характеризующихс  высокими термомеханическими показател ми свойств и клинкероустойчивостью. . Введение -алгомохромовых отходов и оксида никел  в шихту в количествах,, меньших рекомендуемых нижних гр.аничных значений, приводит к снижению содержани  новой фазы Nio Al70J в составе св зующей фазы огнеупора. Стеклофаза становитс  менее тугоплавкой и в зкой, снижаетс  ее стойкость к воздействию основных компонентов обжигаемого материала, понижаютс  прочностные свойства и клинкероустойчивость огнеупорного материала в центом. Введение же алюмохромовых отходов и оксида никел  в количествах, превышающих рекомейдуемые верхние граничные значени , нецелесообразно, та:к как практически не вызывает заметного улучшени  свойств огнеупорного материала.

Составы образцов предлагаемой шихты с граничными и средними соот ношени ми исходных компонентов приведены в табл. 1„

Шихты приведенн{з1х в табл. 1 составов готов т следующим образом.

Дозированные по- весу компоненты шамот, увлажненный до 10% влажности и огнеупорную глину загружают в смеситель и перемешивают в течение 3 мин. Затем смеситель догружают также дозированными по весу и предварительно перемешанными в течение 5 мин алюмохромовыми отходами и оксидом никел  .и полученную смесь, .ингредиентов перемешивают еще в .течение 5 мин. Из полученной шихты формуют образцы при удельном давле- НИИ 400 кгс/см(пресс fl-10). Обжиг образцов провод т в силитовой печи при температуре и выдержке 2 -ч.. ,, , , .

Термомеханйческие свойства образцов определ ют по общеприн тьгм методикам испытаний огнеупоров.

Клинкероустойчивость огнеупорног материала определ ют по следующей методике.

В специальной форме из шихты предлагаемого состава формуют издели  в виде полого цилиндра (тигл ) с внешним диаметром 60 мм, внутренним диаметреви 30 мм и глубиной

отверсти  30 мм. Отверстие заполн ют 20 г. портландцеме.нтного клинкера, тигель с реагентом помещают в электропечь и ведут нагрев до 1450°С, врем  испытани  3ч. По окончании

испытани  тигель разрезают диаметрально вдоль образующей и по площади разъедани  материала тигл , отнесенной к его первоначальной гшсвдсщи и выразсенной в процентах, оценивают Клинкероустойчивость огнеупорного материала.

Свойства огнеупорных матерйсшов шихты предлагаемого и известного составов приведены в табл„ 2„

0

Все испытанные составы масс.из предлагаемой шихты показывают высокие механические свойства и Клинкероустойчивость огнеупорного материала из известной гаихты,

5

Высокие свойства изделий из шихты предлагаемого состава обуславливают высокую технико-экономическую эффективность их применени  в качестве футеровочного материала в печах и тепло0 вых агрегатах промьашленности строительных материалов, металлургической и химической отрасл х промышленности.

Т а б л и.ц а 1

Шамот

Алюмохромовые отходы нефтехимической промышленности

Огнеупорна  глина Оксид никел  Хромит

Сульфидно-спиртова  бражка

35

55

42

49

44 12,5

20 13

37 13

53

4,5

10

1,5 0,5

2

1

Предел прочности при сжатии, МПа Клинкероустойчивость, % Огнеупорнодть, °С 1800 Температура начала деформации под наг1400 рузкой 0,2 МПа, С Объемный вес, г/см 2,03

Таблица 2 60 28 62657052 22161134 1810182018301730 1420142014501360 2,032,032,05

Claims (1)

1. ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ’, включающая шамот, алюмохромовые отходы нефтехимической промышленности и огнеупорную глину, отличающаяся тем, что, с Целью повышения механической прочности и клинкероустойчивости, она дополнительно содержит оксид никеля при следующем соотношении компонентов,мас.%

   Алюмо'хромовые отходы нефтехимической

   промышленности 30-53 Огнеупорная глина 10-14,5 Оксид никеля 0,5-2,0 Шамот Остальное _

   ω cz ί