SU1081150A1

SU1081150A1 - Огнеупорна масса

Info

Publication number: SU1081150A1
Application number: SU823493530A
Authority: SU
Inventors: Елена Юрьевна Жуковина; Ярослав Николаевич Питак; Анатолий Семенович Бережной; Татьяна Николаевна Безрук; Юрий Иванович Безобразов; Николай Андреевич Герцук; Анатолий Иванович Ганенко; Алексей Михайлович Белов
Original assignee: Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1982-09-24
Filing date: 1982-09-24
Publication date: 1984-03-23

Abstract

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, твключающа кварцит, циркон, карборунд, борсодержащий компонент и оксид металла , отличающа с тем, что, с целью повышени металлоустойчивости , прочности, термостойкости и снижени пористости, она содержит в качестве оксида металла оксид цинка и дополнительно - карбоксилметилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%: Циркон10-20 Карборунд 10-20 Борсодержащий компонент (в пересчете на BgOj) 1,5-2,5 g 1,5-5,5 Оксид цинка Карбоксилметил (Л 0,2-1,0 целлюлоза Остальное Кварцит

Description

эо

ел Изобретение относитс к огнеупорам и может быть использовано в качестве футеровочных масс индукционных печей цветной металлургии и дру гих тепловых агрегатов. Известна набивна огнеупорна масса дл футеровки тиглей индукцио ных печей, включающа кварцит кристаллический , борсодержащий компонент , карборунд черный и электрокорунд белый при следующем соотношении компонентов, вес,% кристалль, ческий кварцит - основа; борсодержа щий компонент 1-2; карборунд черный 5-10; электрокорунд белый 10-20 1. Недостатком шихты вл етс ее многокомпонентность, котора затруд н ет усреднение состава, а также совместное присутствие кремнеземистой и корундовой составл ющих. Совместное использование Al2 0 приводит в услови х службы к раэъеданию футеровки 1 медьсодержащим рас плавом, особенно в случае наличи в нем таких легирущих добавок, как Sn, Zn и Pb, Кроме того, через область указанных составов проход т довольно низкотемпературные изо термы - 1300 и 1400°С 2J. Указанные составы недостаточно огнеупорны . Поэтому, хот составы имеют довольно хорощий показатель пористости .однако в услови х их службы неизбежно по вление больщого крличе ства жидкой фазы в теле футеровки, что в свою очередь s повысит ее реак ционную склонность к расплаву метал ла и повлечет коррозрш и разрушение Известен также кремнеземистый ог упор высокой плотности, где в состав кремнийсодержащей смеси ввод т тонкомолотый карбид или нитрид крем ни 3 . Однако использование бескислоро ных соединений кремни в виде керамического св зующего дл набивной массы нецелесообразно, так как рабо чие температуры (ISOO-ISSO C I будут безусловно низкими дл спекани кар бида или нитрида кремни , что послу жит причиной достижени невысокой плотности и прочности тела огнеупор Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигавмому эффекту вл етс масса 4 следующего .состава, мае,%: Циркон26-33 Борный ангидрид 0,2-0,5 Карбид кремни 10-20 Окись иттри 0,5-1,0 КварцитОстальное Недостатком известной массы вл етс использование дорогого и дефицитного оксида иттри , а также недостаточно высокие показатели термо стойкости, прочности и металлоустой чивости. Введение в известную шихту оксида иттри в количестве до 1 мае. % безусловно не обеспечивает: его равномерного распределени ,тем более, что по известной технологии оксид иттри ввод т в последнуюю очередь, даже после борного ангидрида . Оксид иттри не образует с остальндми компонентами огнеупорной массы металлоустойчивых стекловидных пленок, которые могли бы упрочить материал и повысить его металлоустойчивость . Целью изобретени вл етс повышение металлоустойчивости, прочности ,, термостойкости и снижение пористости , а также удешевление материала . Поставленна цель достигаетс за счет того, что масса, включающа кварцит, циркон, карборунд, борсодержащий компонент и оксид металла , в качестве оксида металла содержит Zr.О и дополнительно - карбоксилметилцеллюлозу при следующем соотношении.компонентов, мае.%: Циркон10-20 Карборунд10-20 Борсодержащий компонент (в пересчете на 3,0.,) 1,5-2,5 Оксид цинка 1,5-5,5 Карбоксилметилцеллюлоза0 ,2-1,0 КварцитОстальное В предлагаемо ; шихте вторым компонентом керамической св зки выступает легкоплавкий , который совместно с ZnO, а также с мелкой фракцией кварцита образует достаточно легкоплавкие эвтектики пор дка 13001400 С, позвол ющие получить стойкие к расплаву медьсодержащих сплавов стеклообразные пленки. Межфазные пленки хорошо склеивают кристаллы огнеупорных наполнителей - кварцита и карборунда, причем цинк и борсодержащ ,ие стекла имеют коэффициент термического расширени , близкий с кварцитом, что служит причиной поповЕлшени термостойкости материала. Хороша смачивающа способность цинксодержащих стекол позвол ет повысить прочность и уменьшить пористость набивной футеровки. Применение карбоксилметилцелЛюлозы (КМД) позвол ет равномерно нанести Zr.O на поверхность зерен кварцита. Пример. Приготавливают 4%-ный раствор карбоксилметилцелЛюлозы , в котором развод т оксид цинка . Затем этот раствор нанос т на крупную 5-0,5 мм фракцию кварцита. Отдельно смешивают остальные компоненты шихты и затем соедин кзт с крупньм кварцитом, окрашенным оксидом цинка. Образцы формуют при давлении пор дка 100 МПа, что соответствует приблизительно усилию трамбовани . Образцы медленно разегревают с медным шаблоном, который затем проплавл ют в течение 6-8 ч. Шосле охлаждени образцы подвергают распиловке дл определени металлоразъедани . Остальные свойства определ ют по стандартным методикам. Аналогично изготавливают остальные образцы.

Наилучшие свойства получены дл примера 3. Как видно из таблицы, где приведены составы и свойства композиций, замена оксида иттри на оксид цинка и введение КМЦ, а также некоторое изменение пределов массовых составов циркона и кварцита позвол ет значительно улучшитьметаллоустойчивость (снизить разъедание с 0,7 мм у известного состава до 0,05-0,07 мм у предлагаемого) и повысить физико-механические свойства материала. Так, термостойкость повышаетс в полтора раза, а также значительно улучшаетс показатель прочности (с 25,3 МПа у известного состава до 28-39 МПа в предлагаемом материале). Показатели пористости также улучшаютс .

В предлагаемой массе используетс оксид цинка, который вл етс продуктом пылеочистки на ПО Харьков0 вторцветмет, а также на других

заводах вторичной цветной металлургии , в то врем , как известный сост в содержит дорогой и дефицитный материал - оксид иттри . Экономи5 ческйй эффект от внедрени предлагаемой массы составит пор дка 100120 тыс. руб. в год благодар повышению сроков службы футеровки и сокращению потерь дорогосто щей брон„ зы во врем смены футеровки.

75,569,064,5

10,010,015,0

1,53,03,0

10,015,015,0

компо2 ,52,02,0

целлю0 ,50,50,5 сжатии.

4,8

64,0

52,5

58,05

5,0

15,0

20,0 26,0

3,0

5,5

5,0

15,0

20,0

15,0

2,0

1,5

2,0 0,2

0,2 1,0 0,5

0,75

Claims

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, включающая кварцит, циркон, карборунд, борсодержащий компонент и оксид металла, отличающаяся тем, что, с целью повышения металлоустойчивости, прочности, термостойкости и снижения пористости, она содержит в качестве оксида металла оксид цинка и дополнительно - карбоксилметилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Циркон Карборунд Борсодержащий компонент (в пересчете на B₂0j) Оксид цинка Карбоксилметилцеллюлоза Кварцит

10-20

1.5- 2,5

1.5- 5,5

0,2-1,0

Остальное
2I rSUT^,roTiS· ΐ