Шихта для виготовлення вогнетривких виробів

1. Шихта для виготовлення вогнетривких виробів, що містить корундовмісний компонент і периклаз, яка відрізняється тим, що вона додатково містить глинозем і диспергуючу добавку, як корундовмісний компонент вона містить плавлений або спечений корунд з вмістом Аl2O3 не мен C2 2 (13) 1 3 75150 До основних вимог забезпечення високої стійкості тиглів при плавці жароміцних сталей і сплавів належать високі показники по термостійкості, що перешкоджає руйнуванню вогнетриву при різких коливаннях температур (швидкий нагрів тигля при розплаві металу індукційними токами, витримка тигля при максимальній температурі перегріву розплаву і різке охолодження тигля при зливу розплаву) і низька відкрита пористість, що перешкоджає проникненню розплаву і шлаку до вогнетриву і вимиванню вогнетриву при циркуляції розплаву в тиглі, що дозволяє запобігнути попаданню неметалевих часток футерівки в розплав, а потім у відливку. В основу винаходу поставлена задача створення шихти для виготовлення вогнетривких виробів, в якому додаткове введення обпаленого глинозему з вмістом α-Аl2О3 не менше від 85% і диспергуючої добавки, використання плавленого або спеченого периклазу дрібнозернистої фракції нижче 1мм з вмістом MgO не менше від 96% та плавленого або спеченого корунду з вмістом Аl2О3 не менше від 98% забезпечує зниження пористості і підвищення термостійкості, що дозволяє збільшити строк служби тиглів і знизити брак відливок по вмісту неметалевих включень. Поставлена задача вирішується тим, що: Шихта для виготовлення вогнетривких виробів, яка включає корундовмісний компонент і периклаз, згідно винаходу, вона додатково вміщує глинозем і диспергуючу добавку, а як корундовмісний компонент вона вміщує плавлений або спечений корунд з вмістом Аl2О3 не менше від 98%, як периклаз - плавлений або спечений периклаз дрібнозернистої фракції, меншої від 1мм, з вмістом MgO не менше від 96% та як глинозем – обпалений глинозем з вмістом α-Аl2О3 не менше від 85% при слідуючому співвідношенні компонентів, мас. %: плавлений або спечений корунд з вмістом АІ2О3 не менше від 98% 57,0-66,0 плавлений або спечений периклаз дрібнозернистої фракції меншої від 1мм з вмістом MgO не менше від 96% 3,0-9,0 обпалений глинозем з вмістом αАІ2О3 не менше від 85% 25,0-40,0 диспергуюча добавка, понад 100мас.% 0,03-1,2 Шихта згідно винаходу, як диспергуючу добавку містить модифікований дисперсний глинозем з вмістом частин розміром, меншим від 2,0мкм не менше від 50%. Шихта згідно винаходу, як.диспергуючу добавку може містити водно-спиртовий розчин етилсиліконату натрію або метилсиліконату натрію з вмістом сухого залишку 25-35%. Особливістю запропонованого технічного рішення є додаткове введення обпаленого глино 4 зему з вмістом α-АІ2О3 не менше від 85% і диспергуючої добавки, що дозволяє збільшити щільність і міцність сирцю виробів за рахунок зменшення вологості тиксотропної маси, а при проведенні обпалу при високій температурі (1580-1650°С) зменшити відкриту пористість і збільшити уявну щільність виробів. Диспергуюча добавка модифікований дисперсний глинозем являє собою глинозем (α-АІ2О3), модифікований органічними інгредієнтами. Відомий як активна домішка, яка сприяє кращому розподілу найменших часточок та знижує водопотребу, застосовується при виробництві вогнетривів [див. Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2001. №1. С.67-72]. Відмінною особливістю також є використання плавленого або спеченого периклазу дрібнозернистої фракції нижче 1мм з вмістом MgO не менше від 96%, плавленого або спеченого корунду з вмістом АІ2О3 не менше від 98%. Наявність даних компонентів шихти спільно з обпаленим глиноземом з вмістом α-АІ2О3 не менше від 85% забезпечує при випалюванні повний синтез алюмомагнезіальної шпінелі в зв'язці при розмірі зерна периклазу менш 0,15мм; при розмірі зерна периклазу понад 0,15мм і до 1мм на поверхні зерен периклазу, які контактують з глиноземом або корундом, також синтезується алюмомагнезіальна шпінель різного складу. В структурі вогнетриву після випалювання спостерігається корунд, периклаз, алюмомагнезіальна шпінель. Різниця коефіцієнтів термічного розширення корунду, алюмомагнезіальної шпінелі і периклазу сприяє утворенню термостійкої мікротріщінуватої структури. Синтезована алюмомагнезіальна шпінель підвищує корозійно-ерозійну стійкість вогнетривких виробів як по зв'язці, так і по зерну, а залишковий периклаз сприяє значному збільшенню адсорбційної здатності. По пропонуємій шихті і прототипу в ВАТ “УкрНДІВ імені А.С.Бережного” були виготовлені вироби по запропонованому винаходу і прототипу слідуючим чином: вихідні компоненти в заданих кількостях дробили і подрібнювали з використанням відомих технологічних прийомів та обладнання, потім перемішували і зволожували до настання тиксотропної течії маси, формували методом вібролиття, сушили і обпалювали. Передбачуваний винахід ілюструється прикладами, наведеними в таблиці. Зразки, виготовлені по запропонованій шихті в порівнянні з прототипом, мають більш низку пористість (~ на 3,8-7,1% абс.) і більш високі показники по термостійкості (більш ніж в 3 рази). Запропонована шихта намічена до використання в ВАТ “УкрНДІВ імені А.С.Бережного” у 2004 році. 5 75150 6 Таблиця 1 Склади шихт для виготовлення вогнетривких виробів і їх властивості Приклади №4 №5 Найменування компонентів показники властивос- №1 №2 №3 №6 №7 №8 №9 №10 №11 опти- оптитей про- про- пропро- про- поза- поза- поза- позамаль- мальто-п. пон. пон. пон. пон. меж. меж. меж. меж. й й 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Склад шихти: 1. Корундовмісний компонент: електрокорунд 25,0 плавлений корунд з вмістом АІ2О3 не менше від 98% 57,0 61,5 - 66,0 - 56,0 - 67,0 спечений корунд з вмістом АІ2О3 не менше від 98% - 57,0 61,5 - 66,0 - 56,0 - 67,0 2. Периклаз: плавлений 75,0 плавлений дрібнозернистий фракції нижче 1мм з вмістом MgO не менше від 96% 3,0 6,0 9,0 2,0 - 10,0 спечений дрібнозернистий фракції, 1мм з вмістом MgO не менше від 96% - 3,0 6,0 - 9,0 2,0 - 10,0 3. Глинозем обпалений з вмістом α-АІ2О3 не менше від 85% 40,0 40,0 32,5 32,5 25,0 25,0 42,0 42,0 23,0 23,0 4. Диспергуюча добавка, 100%: модифікований дисперсний глинозем з вмістом частин розміром, меншим від 2,0мкм, не менше від 50% 0,03 - 0,615 1,2 - 0,01 - 1,22 водно-спиртовий розчин етилсиліконату натрію або метилсиліконату натрію з вмістом сухого залишку 25-35% - 0,03 - 0,615 - 1,2 - 0,01 - 1,22 Властивості: 1. Відкрита пористість, % 28,3 22,1 21,2 23,5 22,0 24,5 23,1 26,2 25,0 25,4 26,6 2. Уявна щільність, г/см3 2,69 3,02 3,04 2,93 3,03 2,90 2,94 2,82 2,89 2,87 2,81 3. Термостійкість (1300°С-вода), т/змін 3 12 10 14 12 10 12 4 3 6 4 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601