шпинельсодержащий карбонированный огнеупор
Классы МПК: | C04B35/035 огнеупоры из зернистых смесей, содержащие неоксидные огнеупорные материалы, например углерод C04B35/043 огнеупоры из зернистых смесей |
Автор(ы): | Шатилов О.Ф., Баранов А.П., Коптелов В.Н., Ярушина Т.В., Спесивцев С.В. |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Комбинат "Магнезит" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-03-01 публикация патента:
10.02.2004 |
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству углеродсодержащих огнеупоров на основе периклаза и алюмомагниевой шпинели для футеровки сталеплавильных, сталеразливочных и других металлургических агрегатов. Шпинельсодержащий карбонированный огнеупор содержит плавленую алюмомагниевую шпинель с максимальной крупностью зерен 6 мм и модулем крупности 1,75-2,50, в качестве периклазсодержащего компонента плавленый либо спеченный периклаз класса -1,5 и дисперсный, взятые в соотношении 1,2-4,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%: плавленая алюмомагниевая шпинель 5-45, графит 5-25, органическое связующее 2-8, периклазсодержащий компонент – остальное. Использование указанного соотношения компонентов и их размеров обусловливает формирование термостойкой микропористой структуры, устойчивой к воздействию металлошлакового расплава. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.
Формула изобретения
1. Шпинельсодержащий карбонированный огнеупор, включающий алюмомагниевую шпинель, периклазсодержащий компонент, углеродсодержащий материал и органическое связующее, отличающийся тем, что содержит плавленую алюмомагниевую шпинель с максимальной крупностью зерен 6 мм и модулем крупности 1,75-2,50, а в качестве периклазсодержащего компонента плавленый либо спеченный периклаз класса -1,5 и дисперсный, взятые в соотношении 1,2-4,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Периклазсодержащий компонент ОсноваПлавленая алюмомагниевая шпинель 5 - 45Графит 5 - 25Органическое связующее 2 - 82. Шпинельсодержащий карбонированный огнеупор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дисперсного периклазсодержащего компонента включает плавленый либо спеченный периклаз с удельной поверхностью 0,8-2,0 м2/г.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к производству углеродсодержащих огнеупоров на основе периклаза и алюмомагниевой шпинели для футеровки сталеплавильных, сталеразливочных и других металлургических агрегатов.Известен углеродсодержащий огнеупор, который готовят из шихты следующего состава, мас.%:Алюмомагниевая шпинель 65-75Периклаз 15-25Графит 10-15Органическое связующее 4-7при этом алюмомагниевую шпинель используют в виде плавленого материала фр.<3 мм, а периклаз в виде смеси спеченного и плавленого материала в соотношении 10:90-90:10 фракции менее 0,063 мм (Патент РФ № 2040507, кл. С 04 В 35/04, заявл. 22.06.92).Недостатком данного технического решения является то, что огнеупор имеет невысокую стойкость к окислению и разъеданию металлургическим шлаком, при указанном соотношении компонентов образуется слаборазвитый керамический каркас с низким коэффициентом термического расширения, в результате чего в процессе эксплуатации огнеупора в рабочей зоне после обезуглероживания изделия скалываются при термоциклировании, а также пропитываются металлом и шлаком и вымываются.Известен огнеупор, содержащий, мас.%:Шпинельсодержащий материал 42-75Периклазсодержащий компонент 15-40Углеродсодержащий материал(предпочтительно графит) 10-18Органическое связующее 4-8(Патент РФ № 2068823, кл. С 04 В 35/04, заявл. 15.02.96).При этом в качестве шпинельсодержащего материала используют алюмомагниевую шпинель, полученную из смеси глинозема и периклаза плавкой "на слив" с нестехиометрией по кислороду. Последнее способствует спеканию и, соответственно, упрочнению рабочего слоя огнеупора после его обезуглероживания.Однако стойкость указанного огнеупора к окислению недостаточна, он легко пропитывается металлом и шлаком, смывается или скалывается из-за разницы в коэффициентах термического расширения реакционного слоя и основы.Наиболее близким по составу к предлагаемому шпинельсодержащему карбонированному огнеупору является огнеупор, полученный из массы, включающей, мас.%:Алюмомагниевая шпинель фр.<3мм 10-70Окатанные зерна периклаза фр.<2мм 15-50Дисперсный периклаз 10-25Графит 5-15Углеродистое связующее (сверх 100%) 1-8(Патент РФ № 2076849, кл. С 04 В 35/43, заявл. 22.07.96).При этом алюмомагниевая шпинель содержит не менее 25 мас.% кристаллов шпинели с разноосностью не менее 2, а спеченный периклаз представляет собой окатанные зерна фр. < 2 мм с модулем крупности от 1,17 до 2,24.Недостатком данного технического решения является то, что огнеупор недостаточно устойчив к реакционному воздействию металла и шлака, характеризуется невысокой прочностью при температурах > 900°С из-за снижения модуля упругости и, как следствие, теряет огнеупорность и смывается металлом в процессе эксплуатации.В связи с этим указанный огнеупор не вполне удовлетворяет современным требованиям службы металлургических агрегатов.Задача предлагаемого технического решения - повышение высокотемпературной прочности шпинельсодержащих карбонированных огнеупоров, повышение стойкости к окислению и разъеданию металлургическим шлаком.Для достижения указанного технического эффекта предлагаемый шпинельсодержащий карбонированный огнеупор, включающий алюмомагниевую шпинель, периклазсодержащий компонент, углеродсодержащий материал и органическое связующее, содержит плавленую алюмомагниевую шпинель с максимальной крупностью зерен 6 мм и модулем крупности 1,75-2,50, в качестве периклазсодержащего компонента плавленый либо спеченный периклаз класса -1,5 и дисперсный, взятые в соотношении 1,2-4,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Периклазсодержащий компонент ОсноваПлавленая алюмомагниевая шпинель 5-45Графит 5-25Органическое связующее 2-8Использование указанного соотношения компонентов обусловливает формирование термостойкой микропористой структуры, устойчивой к воздействию металлошлакового расплава.Оптимальное количество плавленой алюмомагниевой шпинели с максимальной крупностью зерен 6 мм и модулем крупности 1,75-2,50 обеспечивает высокотемпературную прочность огнеупора и препятствует трещинообразованию при термоциклировании.Периклазсодержащий компонент - плавленый либо спеченный периклаз класса -1,5 при указанном соотношении класса -1,5 мм и дисперсного позволяет получить мелкопористую структуру, предотвращающую проникновение металлошлакового расплава в поры.Углеродсодержащий материал - графит и органическое связующее в оптимальном соотношении в процессе эксплуатации под воздействием высоких температур в отсутствие кислорода образуют углеродистый каркас, компенсирующий объемные изменения огнеупора при термоциклировании и заполняющий пространство между частицами заполнителя. Из-за большого угла смачивания графита металлошлаковым расплавом последний не может проникнуть вглубь огнеупора.Кроме того, при указанном соотношении компонентов и вещественном составе в процессе эксплуатации огнеупора образуется развитая керамическая связка с низким коэффициентом термического расширения (9,0-12,0



Класс C04B35/035 огнеупоры из зернистых смесей, содержащие неоксидные огнеупорные материалы, например углерод
способ изготовления углеродсодержащих огнеупоров и состав массы для углеродсодержащих огнеупоров - патент 2490229 (20.08.2013) | |
магнезиальная торкрет-масса - патент 2465245 (27.10.2012) | |
огнеупорная масса - патент 2445290 (20.03.2012) | |
огнеупорная масса - патент 2379255 (20.01.2010) | |
углеродсодержащая масса - патент 2352541 (20.04.2009) | |
обожженное огнеупорное формованное изделие - патент 2346911 (20.02.2009) | |
высокотемпературная клеевая композиция - патент 2288201 (27.11.2006) | |
состав и способ образования массы карбонированных огнеупоров - патент 2245863 (10.02.2005) | |
огнеупорная масса - патент 2243184 (27.12.2004) | |
лёточная масса - патент 2224730 (27.02.2004) |
Класс C04B35/043 огнеупоры из зернистых смесей