SU893962A1

SU893962A1 - Electrofused refractory material

Info

Publication number: SU893962A1
Application number: SU802924249A
Authority: SU
Inventors: Олег Николаевич Попов; Петр Тихонович Рыбалкин; Владимир Алексеевич Соколов; Сергей Дмитриевич Иванов
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт стекла; Щербинский Завод Электроплавленых Огнеупоров
Priority date: 1980-05-08
Filing date: 1980-05-08
Publication date: 1981-12-30

Description

(54) ЭЛЕКТРОПЛАВЛЕНЫЙ ОГНЕУПОРНЫЙ МАТЕРИАЛ(54) ELECTRIC-MOLDED REFRACTORY MATERIAL

1one

Изобретение относитс к огнеупорной промьшшенности, в частности к электроплавленым огнеупорам дл футеровки .стекловаренных печей.The invention relates to refractory industry, in particular to electrofusion refractories for lining glass furnaces.

Известен электроплавленый огнеупорный материал, содержащий в качестве основы и, -кроме того, вес. %: SlOi 0,3г5; 0,3-2,0; ZrOa. 0,5-12,0; 83,0 0,3-2,0. а так-же р д примесных окислов Known electrofusion refractory material containing as the basis and, in addition, weight. %: SlOi 0.3g5; 0.3-2.0; ZrOa. 0.5-12.0; 83.0 0.3-2.0. as well as a number of impurity oxides

Известный огнеупор характеризуетс повышенной плотностью и низкой пористостью, однако его коррозионна стойкость, в .особенности,, в расплавах многощелочных.силикатных стёкол недостаточна, поскольку основным компонентом его структуры вл етс корунд-кристаллическаш фаза, химически неустойчивги а известных расплавгис . Кроме того, пониженнсш корроэиоина стойкость данного огнеупора объ сн етс наличием в его состгше до 5-6% стекловидной фазы, наименее стойкого элемента структуры электроплавленого огнеупора. (,The known refractory material is characterized by increased density and low porosity, however, its corrosion resistance, especially in melts of multi-alkali silicate glass, is insufficient, since the main component of its structure is corundum-crystalline phase, chemically unstable, and known melts. In addition, the reduced corrosion resistance of this refractory is due to the presence in its vitreous phase up to 5-6%, the least resistant element of the structure of electrofusion refractory. (,

Известен та{сже огнеупорный материгШ , содержащий в саоем составе, вес. %: AlaOv 60-90; 6-г25; SlO.1,3-15; 0,2-3,0 .plИзвестный огнеупор по сравнению q предыдущим материалом характеризуетс более высокой коррозионной стойкостью благодар введению в его состав . и образованию в его струк .туре химически устойчивого твердого раствора (Сг А1д.), Однако значи тельное содержание в известном огнеупоре стекловидной фазы, сформироto ванной окислами SiOj и , в значительной мере снижает его коррозионную стойкость в многощелочных .силикатных расплавс1х.Known is that {szhe refractory material, containing in its composition, weight. %: AlaOv 60-90; 6-g25; SlO.1,3-15; 0.2-3.0 .pl Known refractory compared to q by the previous material is characterized by higher corrosion resistance due to its incorporation. and the formation of a chemically stable solid solution (Cr Al) in its structure. However, the significant content of the vitreous phase in the known refractory formed by the SiOj oxides and significantly reduces its corrosion resistance in multi-alkaline silicate melts.

1515

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс электроплавленый огнеупорный материал, включающий, вес. %: , 1-90; S10. 0,05-2,0; окись щелочного метгшла, The closest technical solution to the proposed is electrofusion refractory material, including, weight. %:, 1-90; S10. 0.05-2.0; alkali metal oxide,

20 например, NaqО 0,3-4,5; остальное зЗ.20 for example, NaqO 0.3-4.5; the rest of the sz.

Недостатком,известного материала также вл етс его низка коррозионна стойкость в расплавах многоще25 лочных силикатных стекол, обусловленна содержащейс в его составе стекловидной фазой с низкой тугоплавкостью вследствие избыточного количества в ней щелочного компонента по A disadvantage of the known material is also its low corrosion resistance in melts of multi-layer silicate glasses, caused by the glassy phase with low refractoriness in its composition due to the excess amount of alkaline component in it.

30 сравнению с кремнеземом. Цель изобретени - повышение коррозионной стойкости в расплавах многощелочных силикатных стекол. Поставленна цель достигаетс тем, что электроплавленый огнеупорный материал, включающий А ),j 0 , С r.j О и , дополнительно содержит СаО при следующем соотношении компонентов , вес. %: N3.3,0 0,1-0,5 СаО 0,8-2,5 Дополнительное введение в состав предла;аемого огнеупорного материал окиси кальци способствует образова нию в структуре огнеупора мелкодисперсной высококорроэионностойкой ст бильной фазы - гексаалюмината кальци СаО . Кристшглы данного соединени , равномерно распределенные в структуре огнеупора между крис таллами основной фазы - твердого рас твора (А14Сг), выполн ют традиционную роль силикатной стекловидной фазы в электроплавленых материалеис. Однако по сравнению с традиционной стеклофазой гексаалюминат кальци х рактеризуетс гораздо более высокой тугоплавкостью (свыше ) и химической устойчивостью, что способст вует значительному повышению коррозионной стойкости предлагаемого материала . С точки зрени получени ог неупорного материала с максимальной коррозионной стойкостью в расплавах многощелочных силикатнь х стекол оп тима/ьным вл етс наличие в его структуре 10-30% гексаалюмината кальци СаО 6А1й.Оз и 70-90% твердого раствора ()20.3 « концеитр-щией в нем, равной 30-50%. Присутстэие в составе огнеупора 0,10 ,5% приводит к образованию в структуре материала незначительного количества (до 3-5%) натрийкальцийалюминатной стеклофазы и /5-глинозеПредпйгаегллА30 compared with silica. The purpose of the invention is to increase the corrosion resistance in melts of multi-alkali silicate glasses. This goal is achieved by the fact that electrofusion refractory material, including A), j 0, C r.j O and, additionally contains CaO in the following ratio of components, weight. %: N3.3.0 0.1-0.5 CaO 0.8-2.5 Additional addition of calcium oxide to the composition of the proposed refractory material contributes to the formation of finely dispersed, high-corrosion resistant calcium hexaaluminate CaO in the structure of the refractory. The crystals of this compound, evenly distributed in the structure of the refractory between the crystals of the main phase - solid solution (А14Сг), fulfill the traditional role of the silicate vitreous phase in electrofusion materials. However, compared to the traditional glass phase, calcium hexaaluminate is characterized by a much higher refractoriness (above) and chemical resistance, which contributes to a significant increase in the corrosion resistance of the proposed material. From the point of view of obtaining an refractory material with maximum corrosion resistance in melts of multi-alkali silicate glasses, the presence in the structure of 10-30% calcium hexaaluminate CaO 6A1.Oz and 70-90% solid solution () 20.3 "end of it is equal to 30-50%. The presence in the composition of the refractory 0.10, 5% leads to the formation in the structure of the material an insignificant amount (up to 3-5%) of sodium calcium calcium aluminate glass phase and / 5-alumina PredpyagallA

35,0 28,0 24,135.0 28.0 24.1

0,8 0.8

15,9 15,1 2,1 22,0 1,2 ма, что не оказывает существенного вли ни на коррозионную стойкость огнеупора и в то же врем способствует компенсации структурных напр жений в процессе отжига и обеспечивает получение огнеупорных изделий без посечек и трещин. , Дп получени предлагаемого материала подгх)тавливают шихты, состо щие из глинозема, окиси хрома, карбоната натри и карбоната кальци . Шихты плав т в трехфазной дуговой печи при напр жении на злектродах 160-195 В и токе 600-1000 А. Плавку ведут в окислительных услови х (на открытой дуге, при подн тых над расплавом электродах). Расплав заливают в графитовые формы, после чего отливки отжигают в естественных услови х в термо щиках с диатомитовой засыпкой в течение 3-5 сут. Определение коррозионной стойкости огнеупорного материала в расплаве многощелочного стекла состава, . вес. %: SiO 30,0; 20,0, проводили в динамическом режиме с вращением образцов размером 20x20x80 мм в течение 24 ч при 1500 С. Коррозионную стойкость огнеупорного материала оценивают по уменьшению объема образцов в процессе испытаний (среднее по 6 обра цам). Д сопоставлени в аналогичных услови х эксперимента определ ют коррозионную стойкость огнеупора по известному . Химический состав и коррозионна стойкость предлагаемого огнеупорного материала (составы 1-6) и известного (составы 7-8) приведены в таблице . Результаты испытаний, приведенные в таблице, показали, что по коррозионной стойкости огнеупорный материал по предлагаемому изобретению превосходит-известный огнеупорный материал в 1,4-2,6 раза.15.9, 15.1, 2.1, 22.0, 1.2 ma, which does not have a significant effect on the corrosion resistance of the refractory and at the same time helps to compensate for structural stresses in the annealing process and ensures the production of refractory products without pitting and cracks. , Dp of preparation of the proposed material, xy), charge the mixture consisting of alumina, chromium oxide, sodium carbonate and calcium carbonate. The charges are melted in a three-phase arc furnace with a voltage across the electrodes of 160-195 V and a current of 600-1000 A. Melting is carried out in oxidizing conditions (on an open arc, with electrodes raised above the melt). The melt is poured into graphite molds, after which the castings are annealed under natural conditions in thermo boxes with diatomaceous earth for 3-5 days. Determination of the corrosion resistance of the refractory material in a melt of a multi-alkali glass composition. weight. %: SiO 30.0; 20.0, was carried out in a dynamic mode with rotation of samples of size 20x20x80 mm for 24 hours at 1500 C. The corrosion resistance of the refractory material is estimated by reducing the volume of samples during the test (average of 6 samples). The corrosion resistance of the known refractory is determined by comparison under similar experimental conditions. The chemical composition and corrosion resistance of the proposed refractory material (compounds 1-6) and known (compounds 7-8) are listed in the table. The test results in the table showed that the refractory material according to the invention is superior to the known refractory material 1.4-2.6 times in corrosion resistance.

Claims

Known The use of the electrofused refractory material according to the invention in the most critical areas of the cooking basin of high-performance glass melting furnaces, due to its high corrosion resistance, significantly increases the service life of the walls of the cooking basin - the element that limits the campaign duration of glass ovens - extended to 6-7 years and get an annual economic effect per one sheet glass furnace with a capacity of 300 tons per day in the amount of 160 thousand rubles. Invention Formula Electrofusion refractory material, including

The continuation of the table is characterized in that, in order to increase the corrosion resistance in melts of multi-alkali silicate glasses, it additionally contains CaO in the following ratio of components, weight. %: 64-85 13-35 0.1-0.5 0.8-2.5 Sources of information taken into account during the examination 1. Author's certificate of the USSR 567709, cl. From 04 to 35/62, 1977.

2. USSR author's certificate for application number 2786596 / 29-33, cl. From 04 to 35/62, 1979.

3. Japanese patent 49-1609, cl. 20 (3) C 120, published. 1974.