Вогнетривкий мертель

Предполагаемое изобретение относится к области огнеупорной промышленности и может быть использовано в качестве мертеля, который после затвердевания в виде раствора применяется для уплотнения и заполнения пустот между изложницей и огнеупорным стаканом при сифонной разливке стали, а также для связывания кирпичей шамотной кладки тепловых агрегатов. Известен огнеупорный мертель, включающий шамот 85вес.% и каолин 15вес.%. Недостатком данного мертеля является высокая усадка (2,1%), низкая прочность при сдвиге (9,2МПа) и низкая температура деформации под нагрузкой 2МПа (1530°C). Известен огнеупорный мертель, включающий кварцит 38,4 - 75,0вес. процент, глину огнеупорную 1,6 - 10вес.%, алюмофосфатное связующее 10 - 40вес.%, карборунд - 5 - 20вес.% массу приготавливают путем тщательного перемешивания до гомогенного состояния. Недостатком этого мертеля является недостаточная пластичность и липкость, неспособность массы удерживаться на вертикальных стенках огнеупорных стаканов, высокая пористость, низкая прочность и термостойкость. Наиболее близким к предполагаемому изобретению (прототипом) является огнеупорный мертель, включающий шамот 25 - 50вес.%, каолин 15 - 20вес.%, пылевидные корундотитановые отходы абразивного производства, 30 - 60вес.% следующего состава, вес.%: 2 - 7, 0,9 1,9; 1,5 - 2,5; 0,3 - 1,0; 0,2 - 0,6; остальное. Недостатком этого мертеля является высокая усадка, низкая прочность при сдвиге и низкая температура деформации под нагрузкой 2МПа. Задачей предполагаемого изобретения является снижение огневой усадки при одновременном повышении температуры деформации под нагрузкой и предела прочности при сдвиге. Поставленная задача решается таким образом, что мертель шамотный тонкодисперсный, включающий шамот, каолин и огнеупорную глину дополнительно содержит отходы пылевидного переизмельченного кварцита (крупностью: проход через сетку №2 100%, №1 не менее 97%, №05 65 - 80%; №009 45 - 60%) в качестве шамота и каолина используются тонкодисперсные отходы шамотного производства (крупностью: проход через сетку №1 100%, №05 95 - 100%, №009 40 - 60%, №005 20 - 30%) при следующем соотношении указанных компонентов, вес.%: Мертель шамотный тонкодисперсный приготавливают путем весового или объемного дозирования указанных компонентов и загрузки их в растворомешалку, тщательного их перемешивания и увлажнения до получения раствора полугустой консистенции, достаточной для удержания на вертикальных стенках огнеупорных стаканов, до установки их в соответствующие места сифонной проводки и отпускания на них изложниц для сифонной разливки стали. При разливке стали в изложницы поступает расплавленный металл, температура изложницы в месте контакта с мертелем возрастает до температуры расплавленного металла (1650°C). С повышением температуры в шамотных составляющих мертеля начинается уплотнение и спекание, сопровождающееся значительным повышением его прочности. При достижении температуры 900 - 1000°C начинается химическое взаимодействие легкоплавких примесей с основными компонентами массы, сопровождающееся образованием жидкой фазы, которая способствует процессу спекания и повышению прочности черепка. При дальнейшем повышении температуры содержание жидкой фазы увеличивается, и она активно участвует в процессе перекристаллизации глинистого вещества в муллит и спекание черепка. Содержание муллита в черепке из мертеля в основном зависит от суммарного содержания глинистого вещества. Повышение содержания плавней и высокая температура содействует росту кристаллов муллита. Однако с достижением температуры 1650°C увеличивается содержание жидкой фазы в шамоте и увеличивается усадка мертеля в месте уплотнения. С увеличением температуры в изложнице происходит перерождение кварца в тридимит и кристобалит, скорость и полнота перерождения зависит от тонкости помола и природного строения кварцитов, скорости подъема температуры, от содержания и природы входящих в состав массы плавней. При превращении кварца в форму при температуре 573°C происходит увеличение его объема на 2,4%. Дальнейшее повышение температуры в интервале 600 - 1050°C вызывает взаимодействие с и заканчивающееся образованием и дающих твердый раствор. При более высоких температурах они образуют расплав (8 10% от объема), который способствует перерождению кварца в другие модификации, Перерождение кварцитов сопровождается значительным увеличением объема, вызывающим возникновение напряжений, способных вызвать появление трещин. Жидкая фаза уменьшает возникающие при этом напряжения. Она способствует также сближению кристаллических зерен в процессе спекания. Введение в шамотный мертель тонкоизмельченного кварцита позволяет уменьшить его усадку и, при необходимости получить рост объема материала заполняющего пустоты и швы между изделиями. Составы мертелей и их свойства после обжига при 1400°C приведены соответственно в табл.1 и 2.