SU1260362A1 - Способ получени форстеритовых и форстеритохромитовых огнеупоров - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству электроплавленных форстери- товых и форстеритохромитовых огнеупоров и может быть использовано, в металлургии и огнеупорной промышленности . Целью изобретени   вл етс  уменьшение пористости и повышение термостойкости изделий. В предлагаемом способе изготовлени  форстерито- вых огнеупорных изделий, включакнцем плавление шихты, заливку расплава в форму с прибьшью и охлаждение, разливку расплава ведут в предварительно нагретую до 2173-2073 К форму, выдерживают отливку при этой температуре 0,1-0,5 ч, затем снижают температуру со .скоростью 200-250 град/ч до 1973-1925 К, выдерживают 2-3 ч, после чего снижают температуру со скоростью 50-60 град/ч до температуры окружающей среды. Полученные по предлагаемому способу плавленолитые форстеритовые ифорстеритохромитовые огнеупоры обладают высокими физико-техническими характеристиками (открыта  пористость 4-4,1%, предел прочности при сжатии 210 Ж1а) что позвол ет о заменить дорогосто щие плотные перик-; лазохромитовые огнеупоры в р де ме- талл ургических агрегатов, табл. 1. с iS Ш

Description

1

Изобретение относитс  к производству электроплавленных форстеритовых и форстёритохромитовых. огнеупоров и может быть использовано в металлургии и огнеупорной промьшшенности.

Цель изобретени  - уменьшение пористости и повьпиение термостойкости огнеупорных изделий.

При нагреве формы ниже 2073 К резко повышаетс  в зкость расплава при охлаждении, что преп тствует вьщеле- нию газов, растворенных в расплаве. Нагрев формы вьше 2173 К экономически нецелесообразен, а также технически трудно осуществим.

Выдержка расплава при 2173-2073 К в течение 0,1-0,5 ч обеспечивает достаточное удаление растворенных газов . В этом интервале температур расплав выдерживают, подогрева  форму внешним источником тепла (лучис- тьм, индукционньш нагрев) дл  удалени  газов, растворенных в расплаве. Выдержка менее 0,1 ч не обеспечивает достаточного удалени  газов. Выдержка более 0,5 ч приводит к интенсивному испарению с поверхности расплава MgO, , уменьшение содержани  которых снижает физико-технические свойства огнеупора. Кроме того , увеличение вьдержки более 0,5 ч не приводит к дальнейшему улучшению структуры.

Скорость охлаждени  до 1973-1925 :менее 200 град/ч ухудшает термостой- кость огнеупоров в результате образовани  крупных кристаллов, а при скорости охлаждени  расплава более 250 град/ч, требуетс  принудительный отвод тепла от отливки.

При выдержке менее 2 ч обнаружено присутствие ст еклофазы, что резко снижает термостойкость Изделий. Выдержка более 3 ч экономически нецелесообразна , поскольку не приводит к улучшению физико-технических свойств отливки. В интервале 1973- 1925 К происход т предкристаллизаци- онное упор дочение расплава и интенсивна  кристаллизаци  форстерита и хромистой шпинели основных слагающих фаз материала. Вьщержка расплава при этой температуре способствует образованию цельнокристаплической структуры материала, улучшению его физикD-тcx tичecкиx показателей.

Последующа  скорость охлаждени  более 60 град/ч приводит к о&разова

10

15

20

60362J

нию трещин, из-за которых происходит 60-70% брака изделий, а меньша  скорость охлаждени  удлин ет технологический цикл.

Быпи про1зедены опытные плавки в трехфазной электродуговой печи шихты огнеупоров форстеритохромитового состава на основе шлаков феррохромног-о производства и отходов производства асбеста.

Расплав, нагретьй до 2400 К, разливали в графитовые формы. Получены огнеупорные блоки размерами 15Q х X 150 X 230 мм следующего фазового состава, вес.%:

Форстерит36-60

Периклаз1-15

Хромшпинелид 25-50

В качестве нагревател  дл  управлени  процессом охлаждени  использовали источник И1адукционного нагрева мощностью 24 кВт с плавной регулировкой тока.

Свойства огнеупоров, полученных по предлагаемому (режимы 1-4) и из-) вестному способам, приведены в таблице .

Издели , полученные по известно- му способу, с отжигом в термо щиках, уступают по своим характеристикам издели м , полученным предлагаемым способом , имеют высокую (до 12%) пористость , трешд1ны.

Таким образом, на начальной стадии осуществлени  способа дл  формировани  беспористой структуры изделий расплав ньщерживают в форме с температурой 2173-2073 К. В этот период происходит медленное охлаждение расплава от температуры разливки до температуры формы, в расплаве формируютс  и удал ютс  пузырьки растворенных газов..

В период охлаждени  расплава от 2173-2073 К и вьщержки при 1973- 1925 К происходит кристаллизаци  хром- шпинелида и форстерита. На этом этапе формируетс  мелкокристаллическа  структура материала, определ юща  его повьш1енную термостойкость.

25

30

35

40

45

50

Этап охлаждени  со скорост ми, не превьшающими 60 град/ч, до температуры окружающей среды позвол ет получить отливки без трещин, так как при 55 этих скорост х развивающийс  градиент температур не приводит к возникновению внутренних напр жений выше критических.

Полученные по пpeдлaгaeмo fy способу гшавленолитые форстеритовые и фор- стеритохромитовые огнеупоры обладают высокими физико-техническими характеристиками (открыта  пористость 4- 4,1%, предел прочности при сжатии 210 МПа), что позвол ет заменить дорогосто щие плотные периклазохроми- товые огнеупоры в р де металлургических агрегатов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  форстеритовых и форстеритохромитовьк огнеупоров пуРежимы охлаждени  и свойства огнеупоров, полученных по предлагаемому и известному способам

   Составитель Л. Булгакова Редактор А. Огар Техред И.ПоповичКорректор О. Лугова 

   Заказ 5187/20Тираж 640Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   тем плавлени  шихты, разливки в форму и ступенчатого охлаждени  с изотермическими выдержками, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  пористости и повьппени  термостойкости изделий, разливку провод т в нагретую до 2173-2073 К форму , выдерживают отливкУ в течение 0,1-0,5 ч при этой температуре, за тем снижают температуру со скоростью 200-250 град/ч до 1973-1925 К, выдерживают 2-3 ч, после чего снижают температуру со скоростью 50-60 град/ /ч до температуры окружающей среды.