Суміш кремнеземна для керамічної наплавки

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам горячего ремонта огнеупорной кладки нагревательных печей и может быть использовано в любой другой отрасли промышленности, где требуется ремонт поврежденной футеровки. Описываемая смесь является исходным материалом для горячего ремонта повреждений динасовой кладки методом керамической наплавки. Известна смесь сухого огнеупорного порошка с металлическим кремнием или алюминием, или их смесью D различном соотношении. Количество металлической добавки определяется свойствами металла и огнеупорного порошка-наполнителя (динаса). Сухая смесь наносится струёй кислорода на предварительно зачищенный поврежденный участок кладки печи [1]. К недостаткам данной смеси следует отнести относительно невысокую огнеупорность (1645°С), прочность при сжатии (18 H/мм2) и повышенную открытую пористость (21,5%) наплавленного покрытия. Наиболее близкой к предполагаемому изобретению является смесь для керамической наплавки, включающая порошок динасового мертеля 50-70%, порошка алюминия 2-5% и кремния 8-15%, а также диабазовую муку 10-30% для улучшения сцепления с кладкой [2]. Наплавка из данной смеси по химическому составу, структуре и физическим свойствам приближена к динасовому кирпичу, но не идентична с ним. При температурах, близких к критическим для динаса (Ткр. = 1640°С), в наплавке, полученной из этой смеси за счет находящегося в вязкотекучем состоянии диабаза наблюдается явление деформационного сдвига, нарушающее целостность кладки и сокращающее срок службы наплавки. Задачей настоящего изобретения является создание смеси кремнеземистой для керамической наплавки, в которой путем подбора количественного и качественного состава достигается увеличение срока службы наплавленого покрытия за счет повышения температуры начала деформации под нагрузкой, прочности на сжатие и большого средства по физико-химическим свойствам и структуре наплавки к динасовой кладке. В настоящем изобретении представлена смесь кремнеземистая для керамической наплавки, включающая огнеупорную составляющую, диабазовую муку, порошки алюминия и кремния, отличающаяся тем, что она содержит в качестве минерализатора тугоплавкий оксид кальция, а и качестве огнеупорной составляющей кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%: В таблице 1 представлены составы смесей для керамической наплавки. Из таблицы 1 видно, что увеличение содержания диабазовой муки, алюминия и кремния выше соответственно 10 мас.%, 5 мас.%, 15 мас.% ведет к увеличению пористости получаемого покрытия, в то же время уменьшение массовой доли этих компонентов в смеси ниже указанных пределов снижает прочность сцепления керамической наплавки с кладкой. Увеличение содержания СаО выше2 мас.% приводит к снижению огнеупорности и повышению пористости, Отсутствие СаО в смеси приводит к тому же результату. Количество кварцевого песка, являющегося огнеупорным наполнителем, составляет оставшиеся 75-90 мас.%. Данная порошкообразная смесь, включающая песок, алюминий, кремний, диабаз, оксид кальция в присутствии кислорода воспламеняется при контакте с раскаленной кладкой, при этом протекает экзотермическая реакция термоокисления металлов и металлоидов с выделением тепла, под воздействием которого диабаз, как более легкі плавкий компонент смеси (Тпл. = 1150°С} плавится в первую очередь и смачивает поврежденную. размягченную факелом до пластического состояния, поверхность кладки, создавая слой жидкой фазы, в котором растворяются расплавленные и впрессовываются оплавленные частицы песка, обеспечивая при охлаждении покрытия до рабочей температуры надежную адгезию наплавленной массы и ровную поверхность получаемой наплаоки, восстанавливая первоначальную форму футеровки. Приготовление кремнеземистой смеси для керамической наплавки происходит в 3 этапа: 1. Сушка компонентов смеси до влажности 1% в сушильном шкафу. 2. Просеивание компонентов на вибросите с диаметром ячейки 0,5 мм. 3. Сухое смешение порошков на лопастном смесителе. В процессе охлаждения наплавки до рабочей температуры и дальнейшей эксплуатации ее образованное кремнеземистое стекло и нерасплавленный кварц в присутствии оксида кальция претерпевает изменения, переходя в кристобаллит и тридимит, тем самым обеспечивая максимальное сродство с динасовой кладкой (см. табл. 2).