Шихта для виготовлення периклазошпінелідних вогнетривів

Винахід відноситься до виробництва високостійких вогнетривів для футеровки склепінь мартенівських і електросталеплавильних металургійних агрегатів. За прототип прийнята вогнетривка маса утримуюча зернистий і тонкомелений периклаз, зернисту і тонкомелену хромітову р уду і зв'язування при наступному співвідношенні компонентів, мас %: Перикла 40-66; хромітова руда 27-48; зв'язування 5-14. При цьому співвідношення тонкомеленого периклазу і тонкомеленої хромітової руди складає 1-2, а співвідношення зернистої і тонкомеленої хромітової руди 1,5-2,5. (Авторське посвідчення про винахід СРСР №724477 кл. С04 В35/04.1977). Недоліком відомої вогнетривкої маси є те, що вогнетриви, о тримані з неї мають структуру, що характеризується нерозвиненим прямим зв'язком між кристалами, розділеними прошарками низькоплавких шпінелей, тому вироби з цієї маси мають недостатню механічну міцність при високих (1500-1650°С) температурах. В основу винаходу поставлена задача створити таку шихту для виготовлення периклазошпінелідних вогнетривів, у якій шляхом зміни кількісного і якісного змісту інгредієнтів досягається можливість підвищення механічних характеристик у температурному інтервалі 1500-1650°С, зменшення додаткового зсідання при 1650°С, збільшення металошлакостійкості, що у свою чергу збільшує термін служби вогнетривів. Для рішення задачі запропонована шихта для виготовлення периклазошпинелидных вогнетривів, що містить зернистий і тонкомелений периклазовий порошок і тимчасове зв'язування; вона додатково містить зернистий і тонкомелений хромконцентрат, відповідно до винаходу, компоненти узяті в наступному співвідношенні, мас %: зернистий і тонкомелений периклаз 65-75; зернистий і тонкомелений хромконцентрат 20-33; зв'язування інше. У переважному варіанті використовується зернистий і тонкомелений периклаз різного хімічного складу, зі змістом від 88 до 97% MgO при співвідношенні периклазів 1:2, а також зернистий і тонкомелений хромітовий концентрат, а співвідношення тонкомелених периклаза і хромконцентрата складає 0,43-2,33 і співвідношення зернистого і тонкомеленого хромконцентрата складає 0,37-3,0. Уведення до складу ши хти периклаза різного хімічного складу з 88-97% MgO в сполученні з зернистим і тонкомеленим хромконцентратом забезпечує створення прямих зв'язків "периклаз-хромшпінелід-периклаз", що збільшує механічні характеристики при високих температурах, в інтервалі 1500-1650°С, збільшує метало шлакостійкість і зменшує додаткове зсідання при 1650°С, що у свою чергу збільшує стійкість вогнетривів у службі. Зміст у ши хті менш 65% зернистого і тонкомеленого периклаза різного хімічного складу і зернистого і тонкомеленого хромконцентрата менш 20% не забезпечує високі показники механічних характеристик при температурі 1500-1650°С через те, що шпінелеутворювання відбувається не повною мірою і створення прямих зв'язків між кристалохімічними фазами утруднено, що позначається на властивостях виробів. Зміст у ши хті більш 75% зернистого і тонкомеленого периклаза різного хімічного складу і зернистого і тонкомеленого хромконцентрата більш 33% не забезпечує високих показників по металошлакостійкості і додатковому зсіданні при 1650°С через те, що відбувається ріст виробів у процесі випалу за рахунок більш повного шпінелеутворювання і порушення щільності вогнетриву, що негативно позначається на стійкості вогнетривів у службі. Зміст у ши хті від 65 до 75% зернистого і тонкомеленого периклаза різного хімічного складу і зернистого і тонкомеленого хромконцентрата від 20 до 31% сприяє досягненню максимальної щільності укладання часток, вибір зернового складу шихти обумовлений необхідністю найбільш щільного упакування зерен, одержання щільно спеченого черепка необхідного фазового складу, що у свою чергу забезпечує високі фізико-керамічні показники виробів. За наявними у авторів відомостями пропонована сукупність ознак, що характеризують сутність винаходу, невідома на рівні техніки. Отже винахід відповідає критерію "новизна". Для готування вогнетривких шихт беруть зернистий і тонкомелений хромконцентрат, зернистий і тонкомелений периклаз; зернистий хромконцентрат змішують із зернистим периклазовим порошком у змішувальних бігунах протягом 1,5-3 хвилин, воложать ЛСТ щільністю 1,22г/см 3 (тимчасове зв'язування) і додають тонкомелену складову хромконцентрата і периклазового порошку, у кількості, зазначеній у таблиці 5. Перемішують протягом 3 хвилин, після чого з маси пресують вогнетриви на пресі "Lais" фірми "Lais Bauher" (Німеччина) при питомому тиску 13МПа (1300кг/см 2) і обпалюють у тунельних печах при температурі 1730-1740°С при 15 прогонах на добу. Хімічний і зерновий склад вихідних периклазових порошків і хромконцентрата з яких виготовляють ви хідні шихти наведені в таблицях 1-4. Таблиця 1 Хімічний склад вихідних матеріалів Речовина Периклаз Периклаз Хромітовий концентрат Склад SiO2 Fе2О3 Аl2О 3 CaO MgO Сr2О3 0,65 0,75 0,65 7,9 0,6 0,8 1,4 2,55 97,0 88,0 витрати на прокалювання 1,2 21,5 11,87 0,6 14,4 45,4 5,03 Склади вогнетривких ши хт з яких пресують вироби, обпалюють і піддають іспитам наведені в таблиці 5. Дані іспитів виробів із відповідних шихт представлені в таблиці 6. Як видно з таблиць 5 та 6 чи перевищення чи заниження пропонованого змісту периклазового порошку різного хімічного складу і хромконцентрата в масі різко погіршує високотемпературні механічні характеристики при 1500-1650°С, додаткове зсідання при 1650°С, а також, металошлакостійкість. Чи перевищення чи заниження пропонованих співвідношень зернистого і тонкомеленого хромконцентрата, а також співвідношення тонкомелених периклазового порошку і хромконцентрату у пропонованих межах також приводить до погіршення високотемпературних механічних характеристик при 1500-1650°С. Таблица 2 Зерновий склад хром концентрату Компоненти хромконцентрату, мм Зернистий хромконцентрат, фр. 1-0 мм Тонкомолотий хромконцентрат фр.