Шихта для виробництва форстеритових вогнетривів

Шихта для виробництва форстеритових вогнетривів, що включає зернисту складову на основі магнезіально-силікатного матеріалу фракції 3-0 мм, дисперсну складову на основі спеченого магнезиту фракції менше 0,063 мм, яка відрізняється тим, що як магнезіально-силікатний матеріал 3 34615 периклазу і вогнетривкої глини наступного складу, у вагови х %: спечений периклаз 78-85, вогнетривка глина 15-22. Співвідношенні компонентів шихти, у вагови х%: обпалений дуніт фракції 3-0мм 75-81, вказана суміш сумісного помелу фракції 0,063мм 19-25, лігносульфонат технічний, понад 100%, 5-6. Обпалений дуніт має наступний гранулометричний склад, у вагови х %: фракція 3-1мм 46-54, фракція 1-0,063мм 46-54. Форстеритові вироби з шихти заявленого складу виготовляють наступним чином. З підготовлених компонентів шихти готують масу, пресують її при питомому тиску не менше 150Н/мм 2, при цьому час набору вказаного тиску складає не менше 6 с, а витримка при набраному тиску - не менше 1с, вироби сушать, потім обпалюють при температурі 1310-1350°С. Введення в дисперсну периклазову складову вогнетривкої глини дозволяє понизити температуру випалення форстеритових вогнетривів до 13101350°С. Нормування шихти по зерновому складу забезпечує підвищену і рівномірну щільність упаковки зерен шихти без їх руйн ування, без концентрацій напруг, що забезпечує стабільний рівень міцності виробів при зниженні їх пористості. Приклад виготовлення форстеритового вогнетриву. У вібромлин завантажували суміш: 80% периклазового порошку (із змістом окислу магнію 88%) і 20% вогнетривкої глини для сумісного помелу. Подрібнювали 3 години до зернистості менше 0,063 мм. Одержану дисперсну суміш сумісного помелу витримували до її охолодження до 35°С. Ваговими дозаторами готували порції шихти: 78% обпаленого дуніту фракції 3-0мм, 3-1мм, що містить 51,3% фракції 3-1мм і 48,7% фракції 10,063мм і 22% дисперсної суміші сумісного помелу периклазу і вогнетривкої глини фракції менше 0,063мм. У бігуни завантажували дуніт фракції 3-1мм і 1-0,063мм і перемішували 1,5 хвилини, суміш зволожували розчином лігносульфонатом технічним щільністю 1,24г/см 3, перемішували 2 хвилини, засипали дисперсну суміш і всю шихту перемішували 2,5 хвилини. Вироби пресували при питомому тиску 150Н/мм 2, час набору кінцевого тиску 6с і витримка при кінцевому тиску 1с. Вироби підсушували в тунельному сушилі протягом 1 доби при температурі до 200°С, охолоджували, укладали на вагонетки і подавали на випал. Випал проводили в тунельній печі протягом 108 годин з витримкою при 1310°С протягом 12 годин. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, являються: шихта для виробництва форстеритових вогнетривів, що включає зернисту складову на основі магнезіально-силікатного матеріалу, дисперсну складову на основі спеченого магнезиту. Експлуатаційні і ресурсні характеристик вогнетриві в значній мірі досягаються особливостями технології виго товлення вогнетривів із зазначеної шихти, яка є складною (необхідність приготування дисперсної складової шихти шля хом сумісного 4 помелу периклазу і вогнетривкої глини у вібромлині протягом трьох годин до зернистості менше 0,063мм) і енергоємною (випал в тунельній печі протягом більше 100 годин з витримкою при 1310°С протягом більше 10 годин). В основу корисної моделі поставлена задача спрощення технології виготовлення форстеритових вогнетривів та зменшення її енергоємності при забезпеченні експлуатаційних і ресурсних характеристик вогнетривів. Поставлена задача вирішується тим, що в шихті для виробництва форстеритових вогнетривів, яка включає зернисту складову на основі магнезіально-силікатного матеріалу фракції 3-0мм, дисперсну складову на основі спеченого магнезиту фракції менше 0,063мм, відповідно до корисної моделі, як магнезіально-силікатний матеріал зернистої складової використано суміш дуніту з вмістом MgO не менше 46% і олівіну з вмістом MgO в межах 47-50% при наступному співвідношенні компонентів, в вагових %: дуніт з вмістом MgO не менше 46% - 55-90; олівін з вмістом MgO в межах 47-50% -10-45, дисперсна складова шихти являє собою спечений магнезит з вмістом MgO не менше 98%, співвідношення зазначених складових у шихті дорівнює, в вагови х %: зерниста складова шихти - 70-78; дисперсна складова шихти - 22-30. Перераховані ознаки складають сутність корисної моделі. Істотні ознаки корисної моделі знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з технічним резуль татом, що досягається. Так, відмітні ознаки корисної моделі (як магнезіально-силікатний матеріал зернистої складової використано суміш дуніту з вмістом MgO не менше 46% і олівіну з вмістом MgO в межах 47-50% при наступному співвідношенні компонентів, в вагових %: дуніт з вмістом MgO не менше 46% - 55-90; олівін з вмістом MgO в межах 47-50% -10-45; дисперсна складова шихти являє собою спечений магнезит з вмістом MgO не менше 98%, співвідношення зазначених складових у шихті дорівнює, в вагови х %: зерниста складова шихти - 70-78, дисперсна складова шихти - 22-30) разом з істотними ознаками, спільними з прототипом, дозволяють спростити технологію виготовлення форстеритових вогнетривів та зменшити її енергоємність при забезпеченні експлуатаційних і ресурсних характеристик вогнетривів. З ура хуванням складного характеру фізикохімічних перетворень, що відбуваються в процесі підготовки вихідних матеріалів, одержання шихти і випалювання вогнетривких виробів указаний причинно-наслідковий зв'язок визначений експериментальним шляхом. Технологія виготовлення форстеритових вогнетривів із шихти, що заявляється, не вимагає операції спільного помелу компонентів дисперсної складової шихти (відповідно з прототипом дисперсна складова шихти готується шляхом спільного помелу периклазового порошку і вогнетривкої глини у вібромлині протягом трьох годин до зернистості менше 0,063мм). Випал вогнетривів виконують при температурі 1650-1670°С протягом однієї години (відповідно з прототипом випал виконують 5 34615 протягом 108 годин з витримкою при 1310°С протягом 12 годин). При цьому отримують форстеритові вогнетриви з наступними характеристиками: пористість відкрита - 19,0-22,5%, межа міцності при стиску -33,00-50,00 Н/мм 2, температура початку деформації - 1620-1630°С, теплостійкість - 2-3 теплозміни. Зазначені характеристики відповідають вимогам до вогнетривів для футерівки різних теплових агрегатів, наприклад сталеплавильних агрегатів. Тобто шихта для виробництва форстеритових вогнетривів, що заявляється, дозволяє спростити технологію виготовлення форстеритових вогнетривів та зменшити її енергоємність при забезпеченні експлуатаційних і ресурсних характеристик вогнетривів. Нижче приводиться докладний опис шихти для виробництва форстеритових вогнетривів, технології одержання вогнетривів і конкретні приклади використання шихти (п'ять прикладів), що заявляється, з характеристиками вогнетривів, що обумовлюють їх експлуатаційні і ресурсні характеристики. Склад шихти. Шихта для виробництва форстеритових вогнетривів включає, в вагових %: дуніт з вмістом MgO не менше 46% - 38-70; олівін з вмістом MgO в межах 47-50% -7-35; порошок спеченого магнезиту з вмістом MgO не менше 88% - 22-30. Шихта включає зернисту та дисперсну складові. Зерниста складова шихти являє собою суміш дуніту з вмістом MgO не менше 46% і олівіну з вмістом MgO в межах 40-50%, які мають фракцію в межах 3-0 мм, при наступному співвідношенні компонентів в зернистій складовій, в вагових%: дуніт з вмістом MgO не менше 46% - 55-90; олівін з вмістом MgO в межах 47-50% -10-45. Дисперсна складова шихти являє собою спечений периклаз зі змістом MgO більш 88% із фракційним складом менше 0,063мм. Співвідношення зазначених складових у шихті дорівнює, в вагових %: зерниста складова шихти 70-78, дисперсна складова шихти - 22-30. Підготовка вихідних матеріалів. Для одержання зернистої складової змішують дуніт з олівіном в заданому співвідношенні, подрібнюють на розмельному устаткуванні ДППУ ЦОП (послідовно в щоковій дробарці СМ-741, бігуні сухого помелу типу "ЕШ-Верке" і в валковій дробарці Г80х50), розділяють по фракціях на вібраційному ситі з виділенням фракцій 3-0 мм для зернистої складової шихти. Для одержання дисперсної складової спечений магнезит з вмістом MgO не менше 88% (пери 6 клаз) подрібнюють в турбомлині до фракції менше 0,063мм. Вміст фракції менше 0,063мм в порошку спеченого магнезиту (периклазу) повинен бути не менше 93%. Приготування шихти. Приготування шихти виконують шля хом змішування в заданому співвідношенні її компонентів в змішувача х періодичної дії. Почергово завантажують компоненти зернистої складової (дуніт, олівін), частина (1/2) лігносульфонату те хнічного, дисперсну складову шихти (порошок спеченого магнезиту), частин у лігносульфонату те хнічного, що залишилася. При цьому співвідношення зазначених компонентів у шихті повинне бути, в вагових%: дуніт з вмістом MgO не менше 46% - 38-70, олівін з вмістом MgO в межах 47-50% -7-35; порошок спеченого магнезиту з вмістом MgO не менше 88% - 22-30. Змішування складових шихти виконують за допомогою відомих змішувачів. Змішування виконують протягом 7-10 хвилин до одержання однорідної маси. Одержання форстеритових вогнетривів із шихти. Одержання вогнетривких виробів включає операції пресування шихти, садку сирцю на пічні вагони, сушку і випал виробів. Пресування вогнетривких виробів виконують на пресах типу CM-1085. Удавана щільність сирцю повинна бути не менше 2,70г/см 3. Садку сирцю на пічні вагони виконують вручн у за заданою схемою. У процесі садки виконують відбраковування виробів. Сушк у сирцю виконують у тунельних сушила х при температурі 80-120°С. Висушені вироби піддають контролю по зовнішньому вигляду. Вироби направляють на випал. Випал виробів виконують у тунельних печах, розташованих співвісно з тунельними сушилами, при температурі 1650-1670°С протягом однієї години. Технологічні процеси пресування, садки, сушки і випалу виробів широко відомі й освоєні у виробництві вогнетривів. Після випалу одержують форстеритові вогнетриви з наступними характеристиками: пористість відкрита 19,0-22.0%, межа міцності при стиску 33,0-50,0Н/мм 3, температура початку деформації 1620-1630°С, термостійкість 2-3 теплозміни. Нижче в табличній формі приведені практичні приклади складів шихти і характеристики отриманих вогнетривких виробів (всього п'ять прикладів шихти із співвідношенням компонентів у межах сутності корисної моделі). 7 34615 8 Таблиця № прикладу 1 2 3 4 5 Дуніт з вмістом MgO не менше 46% 79,0 66,2 90,0 65,3 55,0 Олівін з вмістом MgO в межах 47-50% 21,0 33,8 10,00 34,7 45,0 Дисперсна скла- Спечений магнезит з дова, в вагових вмістом MgO не ме% нше 88% 100 100 100 100 100 Вміст зернистої складової в шихті, в вагових % 76 74 78 72 70 Вміст дисперсної складової в ши хті, в вагових % 24 26 22 28 30 Лігносульфонат технічний рідкий, понад 100% 4,0 5,0 5,0 5,0 5,0 Межа міцності при стиску, Н/мм 2 32,9 44,9 43,5 34,2 50,1 Пористість відкрита, % 21,8 20,1 20,2 22,5 19,0 2 3 3 2 3 1620 1630 1630 1620 1630 Зерниста складова, в вагових % Термостійкість, теплозміни Температура початку деформації, °С З таблиці випливає, що найбільш оптимальними варіантом складу шихти являється приклад шихти №5. У цьому прикладі зерниста складова шихти включає, у вагови х %: дуніт з вмістом MgO не менше 46% - 55, олівін з вмістом MgO в межах 47-50% -45; дисперсна складова є спечений магнезит з вмістом MgO не менше 88% - 100. Такий склад шихти забезпечує наступні характеристики Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а форстеритовим вогнетривам: межа міцності при стиску, Н/мм 2 - 50,1; пористість відкрита, % 19,00; термостійкість, теплозміни - 3, температура початку деформації, °С - 1630. Зазначені характеристики забезпечують більш високі експлуатаційні і ресурсні характеристики форстеритових вогнетривів. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601