Шихта для виробництва безвипалювальних вогнетривів

Шихта для виробника безвипалювальних вогнетривів, що включає кварцит кристалічний, 32244 Вогнетривкі вироби на основі зазначеної шихти мають високу пористість, а також низьку вогнетривкість у результаті високого питомого змісту рідкого скла в складі шихти. Розкладання подвійного карбонату, що входить до складу рідкого скла, при дії кремнезема кварцита супроводжується утворенням евтектичного розплаву вже при температурі 780 град. С з виділенням СО2 по реакції: Na2СО3+СаNa2(СО3)2+2SiО2=2Na2SіO3+ +2СаСО3+2CО2, що збільшує пористість і знижує вогнетривкість виробів. З цієї причини застосування вогнетривів на основі указаної шихти не знайшло застосування в металургійних процесах. В основу винаходу поставлена задача удосконалення складу ши хти для виробництва безвипалювальних вогнетривів, у якій за рахунок добору компонентів шихти, їхнього кількісного співвідношення, а також гранулометричного стану забезпечується зниження пористості і підвищення вогнетривкості матеріалу, чим досягається поліпшення експлуатаційних характеристик кінцевого продукту. Поставлена задача вирішується тим, що в шихті для виробництва безвипалювальних вогнетривів, що включає кварцит кристалічний, шлак і водяний розчин рідкого скла щільністю 1,281,33 г/см 3, відповідно до винаходу, у якості шлаку в шихті використаний доменний шлак із тониною помолу не нижче 0,07 мм при такому співвідношунні компонентів, у мас.%: кварцит кристалічний 100,0 доменний шлак із тониною помолу не нижче 0,07 мм (понад 100%) 0,5-0,8 водяний розчин рідкого скла, щіль3 ністю 1,28-1,33 р/см (понад 100%) 7,0-8,0. Перераховані ознаки складають сутність винаходу. Причинно-слідчий зв'язок між ознаками, що складають сутність винаходу, і технічним результатом, що досягається, виражається в наступному. Відомо, що експлуатаційні властивості ковшових футеровок у значній мірі визначаються механічною міцністю, щільністю і взаємозалежною з нею пористістю вогнетривкого матеріалу. Ме ханічна міцність вогнетривких виробів на основі кварцита кристалічного визначається спеціальними добавками. У даному випадку в якості таких добавок використовується шлак металургійного виробництва і водяний розчин рідкого скла. Зміст рідкого скла в шихті повинен бути мінімальним, тому що розкладання подвійного карбонату, що входить до складу рідкого скла, при дії кварцита кремнезема супроводжується утворенням евтектичного розплаву вже при температурі 780 град. С із виділенням СО2, що знижує вогнетривкість матеріалу. Експериментально встановлено, що застосування в шихті в якості добавки доменного шлаку з тониною помолу не нижче 0,07 мм, у кількості 0,5-0,8 мас.% зверх 100% по відношенню до основного матеріалу ши хти (по відношенню до кварциту кристалічного) дозволяє знизити зміст в ши хті зміст рідкого скла до 7-8 мас.% зверх 100% без погіршення механічних характеристик кінцевого продукту з одночасним підвищенням його вогнетривкості. Додавання в шихту доменного шлаку з зазначеною тониною помолу, крім зазначеного вище результату, також забезпечує підвищення щільності, і зниження пористості матеріалу. При цьому зменшується шлакороз'їдання вогнетривкого матеріалу, тому що при плавленні зерен кварцу відбувається збільшення питомого обсягу і заповнення пір вогнетривкого матеріалу розплавом. Чим нижче пористість, тим більше можливість заповнення пір розплавом. У результаті на поверхні футеровки утвориться монолітний прошарок кварцового скла, що сприяє збільшенню вогнетривкості футеровки в процесі її експлуатації. Таким чином, застосування в ши хті в якості однієї з добавок доменного шлаку в зазначеній кількості і з зазначеною тониною помолу забезпечує підвищення вогнетривкості матеріалу за рахунок зменшення кількості рідкого скла в ши хті і зниження пористості вогнетривких виробів. Отже, ознаки, що складають сутність винаходу (склад шихти, що включає кварцит кристалічний - 100,0 мас.%, доменний шлак з тониною помолу не нижче 0,07 мм - 0,5-0,8 мас.% (зверх 100%), водяний розчин рідкого скла щільністю. 1,28-1,33 г/см 3-7,0-8,0 мас.% (зверх 100%) находятся в причинно-слідчому зв’язку з технічним результатом (зниження пористості і підвищення вогнетривкості матеріалу). Нижче приводиться докладний опис даної шихти, те хнології виготовлення вогнетривів на основі шихти з приведенням конкретних прикладів реалізації винаходу. Основу шихти складає кварцит кристалічний, кількість якого в шихті прийнята за 100%. Для одержання необхідних властивостей кінцевого продукту до складу ши хти вводять доменний шлак з тониною помолу не нижче 0,07 мм укількості 0,50,8 мас.% (зверх 100%) і водяний розчин рідкого скла, щільністю 1,28-1,33 г/см 3 в кількості 7,08,0 мас.% (зверх 100%). Готування шихти виконують таким чином. У змішувальний бігун засипають 100% кварцита кристалічного з гранулометричним складом 0-3,2 мм, добавляють доменний шлак з тониною помолу не нижче 0,07 мм у кількості 0,5-0,8 мас.% (зверх 100%), перемішують 3-4 хвилини, потім добавляють водяний розчин рідкого скла щільністю 1,281,33 г/см 3 в кількості 7,0-8,0 мас.% (зверх 100%), ще перемішують 3-4 хвилини і одержану масу подають на прес для виготовлення вогнетривких виробів. Конкретні приклади реалізації винаходу приведені в нижченаведеній таблиці. Перевірка вогнетривів, отриманих на основі шихти, проводилась на заводі "Запорожсталь" у футеровці сталерозливочних ковшів. Одержані результати показали, що стійкість футеровки на основі рішення, перевищує стійкість футеровки по прототипу в 1,2 раза, а в порівнянні з шамотною футеровкою стійкість підвищується майже в два рази. 2 32244 Таблиця Показники 1 Кількість кварциту кристалічного, кг Кількість водяного розчину рідкого скла, щільністю 1,28-1,33 р/см 3, кг Кількість шлаку доменного, кг Тонина помолу шлаку доменного, не нижче, мм Пористість вогнетриву відкрита, в % Щільність вогнетриву Межа тривкості на стиск, МПа Вогнетривкість, градуси С Приклад 1 2 1000 Приклад 2 3 1000 Приклад 3 4 1000 70 75 80 5 7 8 0,07 0,06 0,05 0,07 0,06 0,05 0,07 16,8 16,4 16,0 16,7 2,15 2,15 2,16 2,15 20,0 22,0 24,0 21,0 1700 1700 1700 1700 16,5 2,16 22,0 1700 16,0 2,16 24,0 700 16,5 16,5 16,0 2,15 2,15 2,15 22,0 22,0 24,5 1700 1700 1700 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3 0,06 0,05