Маса для виготовлення вогнетривких виробів

1. Маса для виготовлення вогнетривких виробів, що містить прожарений антрацит, штучний графіт, кам'яновугільний пек, яка відрізняється тим, що вона додатково містить кремнієметалеву суміш при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: прожарений антрацит 27-55 кам'яновугільний пек 18-24 штучний графіт 15-25 кремнієметалева суміш 12-24. 2. Маса за п. 1, яка відрізняється тим, що кремнієметалева суміш має наступний склад, мас. %: карбід кремнію 55-85 кремній кристалічний 10-25 Аl2О3 5-20. 67114 (11) UA Вуглецеві вироби з вказаного складу маси мають наступні характеристики: Механічна міцність при стисненні, кг/см2 275-350 Швидкість окислення в реакційному середовищу (в струмені CO2 при 1000°С) %/год 50-65 Основним чинником в збільшенні терміну служби вуглецевих вогнетривів і зниженні їх витрат є стійкість до окислення в реакційному середовищі і висока механічна міцність на стиснення. Проте, вугільні вогнетривкі блоки, одержані з такого складу, мають недостатню стійкістю до окислення в реакційному середовищі і низьку механічну міцністю на стиснення. У основу винаходу поставлена задача отримання маси для виготовлення вогнетривких виробів, в якій сукупність інгредієнтів і їх кількісний склад дозволить підвищити стійкість вогнетривких виробів до окислення в реакційному середовищі і підвищити механічну міцність на стиснення. Поставлена задача досягається тим, що маса для виготовлення вугільних вогнетривких виробів, що містить прожарений антрацит, штучний графіт і (19) Винахід відноситься до чорної і кольорової металургії, зокрема до виробництва вугільних вогнетривких блоків, які використовують для футеровки алюмінієвих електролізерів, доменних та електродугових печей. Відомий склад маси для вогнетривких виробів [1], що включає, мас.%: Штучний графіт 45-65 Термоантрацит 15-35 Кам'яновугільний пек 18-24 Вугільні футеровочні блоки, виготовлені за таким складом, хімічно стійкі, але мають недостатню механічну міцність при стисненні. Найближчим до запропонованого технічного рішення є склад маси [2] для вугільних футеровочних блоків, що включає компоненти в наступному співвідношенні, мас.%: Прожарений антрацит 68-72 Штучний графіт 3-7 Кам'яновугільний пек 23-27 Сформовані з даної маси електроди і блоки піддаються випалюванню в неокислювальній газовій атмосфері при температурі 1200-1250°С, а після механічної обробки використовують для футеровки доменних і феросплавних печей. (13) C2 (21) 2003076809 (22) 18.07.2003 (24) 15.12.2006 (46) 15.12.2006, Бюл. № 12, 2006 р. (72) Бондаренко Анатолій Васильович, Якуб Михайлович, Хромєнков Сєргєй Міхайловіч, Петров Роман Борисович (73) Бондаренко Анатолій Васильович, Якуб Михайлович, Хромєнков Сєргєй Міхайловіч, Петров Роман Борисович (56) SU 753834 A1, 07.08.1980 SU 405843 A1, 05.11.1973 RU 2214380 C1, 20.10.2003 GB 2106494 A, 13.04.1983 JP 6191942 A, 12.07.1994 2 3 67114 4 кам'яновугільний пек, згідно з винаходом, додатВведення кремнійметалевої суміші менш ково містить кремнійметалеву суміш при наступ12мас.% не забезпечує зміну пористої структури, а ному співвідношенні компонентів, мас.%: більше 24мас.% - призводить до погіршення преПрожарений антрацит 27-55 сових властивостей маси і, як наслідок - до Кам'яновугільний пек 18-24 неоднорідності матеріалу. Штучний графіт 15-25 Перевага маси, що заявляється, полягає в тоКремнійметалева суміш 12-24 му, що завдяки вказаній сукупності інгредієнтів і їх Кремнійметалева суміш має наступний склад, кількісному співвідношенню, підвищується мас.%: стійкість до окислення в реакційному середовищі, Карбід кремнію 55-85 механічна міцність при стисненні і, як наслідок, Кремній кристалічний 10-25 поліпшується якість вогнетривких виробів. Аl2О3 5-20 Приклад Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю Прожарений антрацит виробництва ВАТ ознак винаходу, що заявляється, і технічним ре"Укрграфіт" (ТР 03-02 ВАТ "Укрграфіт), одержаний зультатом, якого можна досягти, полягає в тому, шляхом термічної обробки антрациту при що введення карбіду кремнію в шихту збільшує температурі 1300°С, і штучний графіт виробництва механічну міцність при стисненні, зменшує ВАТ "Укрграфіт"( ВТІ 4.01.00 ВАТ «Укрграфіт») проникність матеріалу, його пористість і підвищує подрібнюють в молоткастій дробарці і розмелюють стійкість до абразивного зносу. Кремній в кульовому млині до отримання фракції менше кристалічний вводять для отримання карбіду 4мм. Готують кремнійметалеву суміш, що кремнію, що забезпечує одержання мікропористої складається з карбіду кремнію (ТУ 3-05-0022222структури, при цьому зменшуються розміри пор. 41-933.), кремнію кристалічного (ДСТ 2169-69); Введення кремнію кристалічного приводить до Аl2O3 (ДСТ 30559-98). З підготовлених матеріалів утворення ниткоподібних кристалів при випаленні, готують шихту, в яку додають кам'яновугільний пек зменшення розміру пор і підвищення стійкості про(ДСТ 10200-83) і готують три склади маси, рецепти ти проникнення чавуну у вогнетриві. Аl2O3 потрібен якої наводяться в таблиці 1. для запобігання змішування з рідким чавуном. Таблиця 1 Найменування компонентів Прожарений антрацит Штучний графіт Кремнійметалева суміш Кам'яновугільний пек Підготовлену масу перемішують при нагріванні до 130-140°С в Z-подібній змішувальній машині об'ємом 25л. Час змішування складає 60хв. Потім формують вироби діаметром 75мм завдовжки 300мм продавлюваннім крізь мундштук. Після охолодження виробу завантажують з пересилкою в графітований тигель і встановлюють в камеру промислової обпалювальної печі Рідгаммера. Випалення ведуть протягом 360-402 години до максимальної температури в камері 1200-1250°С. Після випалення виріб піддають термічній рецепт 1 55 15 12 18 Вміст компонентів, мас.% рецепт 2 рецепт 3 41 27 20 25 18 24 21 24 обробці при температурі 1300-1450°С. Після цбого вироби аналізують з визначенням швидкості окислення в струмені CO2 і механічної міцності при стисненні. Механічна міцність при стисненні визначали згідно з ДСТ 23775-79, а швидкість окислення в потоці CO2 визначали згідно з Методикою проведення вимірювань ВАТ "Укрграфіт" №МА 99371. Характеристики одержаних виробів наводяться в Таблиці 2. Таблиця 2 Рецепт № 1 2 3 Прототип Склад кремнійметалевої суміші мас.% 12 18 24 0 В Таблиці 2 представлені характеристики вогнетривких виробів, виготовлених згідно з відомим складом маси, який було вибрано за прототип, і згідно зі складом маси, що заявляється. Як видно з Таблиці 2, вогнетривкі вироби, виготовлені з маси, що заявляється, мають більш Швидкість окислення в струмені СO2 при 1000°С %/год 20 16 15 50-60 Механічна міцність настиснення, кг/см2 583 680 590 275-350 високу стійкість до окислення в реакційному середовищі і механічну міцність на стиснення і, отже, мають більш високу якість. Джерела інформації: [1] Авторське свідоцтво СРСР №316747, кл.С2533/08, 1970 [2] Авторське 5 свідоцтво СРСР №536664, 67114 кл.С01В31/02, 1975 6 7 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 67114 8 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