RU2041180C1 - Refractory rammed mass - Google Patents
Refractory rammed mass Download PDFInfo
- Publication number
- RU2041180C1 RU2041180C1 SU5027206A RU2041180C1 RU 2041180 C1 RU2041180 C1 RU 2041180C1 SU 5027206 A SU5027206 A SU 5027206A RU 2041180 C1 RU2041180 C1 RU 2041180C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mass
- corundum
- suspension
- binder
- ratio
- Prior art date
Links
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 claims abstract description 11
- -1 aluminium hydroxychloride Chemical compound 0.000 claims abstract description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 abstract 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical class O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к составам муллитокорундовой массы, предназначенной для изготовления футеровок металлургических агрегатов методом набивки. The invention relates to the refractory industry, and in particular to compositions of mullite-corundum mass, intended for the manufacture of linings of metallurgical aggregates by the stuffing method.
Известна огнеупорная набивная масса, включающая, мас. высокоглиноземистый заполнитель 20-25; отработанные электроды дуговых печей фракции 0,001-0,09 мм 5-15; тонкомолотый электрокорунд фракции 0,001-0,09 мм 38-40; ортофосфорная кислота плотностью 1,38-1,40 г/см3 6-9; глина или кварцит остальное [1]
Футеровка, изготовленная из известной массы, имеет открытую пористость 20-21% и предел прочности при сжатии до 45 МПа, что недостаточно для эксплуатации в современных металлургических агрегатах, например в индукционных печах.Known refractory ramming mass, including, by weight. high alumina aggregate 20-25; spent electrodes of arc furnaces fractions of 0.001-0.09 mm 5-15; finely ground electrocorundum fractions of 0.001-0.09 mm 38-40; phosphoric acid with a density of 1.38-1.40 g / cm 3 6-9; clay or quartzite rest [1]
A lining made of known mass has an open porosity of 20-21% and a compressive strength of up to 45 MPa, which is insufficient for operation in modern metallurgical units, for example, in induction furnaces.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является огнеупорная набивная масса муллитокорундового состава, включающая, мас. зернистый корунд 57,0-59,5; дисперсная смесь корунда и кварцита в соотношении 9,2:0,8-8,8:1,2-36,5-38,0; зольсодержащее алюмосиликатное связующее в виде алюмокремнезоля с соотношением Al2O3:SiO2 2,8:2,2-3,2:1,8 4,0-5,0 [2]
Известная огнеупорная масса обладает высокой шлакоустойчивостью и после термообработки при 1500оС характеризуется открытой пористостью 16,0-16,9% и пределом прочности при сжатии 83,5-91,2 МПа. Однако, несмотря на сравнительно высокий уровень физико-керамических показателей, применение данной массы ограничивается из-за недостаточной прочности после сушки.Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is the refractory ramming mass of mullite-corundum composition, including, by weight. granular corundum 57.0-59.5; a dispersed mixture of corundum and quartzite in the ratio of 9.2: 0.8-8.8: 1.2-36.5-38.0; Sol-containing aluminosilicate binder in the form of aluminosilicon with a ratio of Al 2 O 3 : SiO 2 2.8: 2.2-3.2: 1.8 4.0-5.0 [2]
Known refractory mass has a high shlakoustoychivostyu and after heat treatment at 1500 ° C is characterized by open porosity 16,0-16,9% and a compressive strength of 83,5-91,2 MPa. However, despite the relatively high level of physical and ceramic parameters, the use of this mass is limited due to insufficient strength after drying.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении свойств огнеупорной набивной массы, что позволяет расширить области применения, используя ее как для получения высокостойких монолитных футеровок, так и для изготовления безобжиговых изделий. The problem to which the invention is directed, is to improve the properties of the refractory ramming mass, which allows to expand the field of application, using it both for highly resistant monolithic linings and for the manufacture of non-fired products.
Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в повышении прочности огнеупорной массы после сушки, и также снижении ее пористости и повышении прочности после обжига при 1500оС.The technical result that can be obtained by using the invention is to increase the strength of the refractory mass after drying, and also to reduce its porosity and increase the strength after firing at 1500 about C.
Для достижения указанного технического результата огнеупорная набивная масса, включающая зернистый корунд, дисперсную смесь корунда и кварцита в соотношении от 9,2:0,8 до 8,8:1,2 и зольсодержащее алюмосиликатное связующее, в качестве связующего содержит суспензию аморфизированных алюмосиликатов и алюмомозоля с массовой долей оксихлоридов алюминия 15-20% при соотношении компонентов суспензии 0,8:1,2-1,2:0,8 и дополнительно содержит ортофосфорную кислоту, при следующем соотношении компонентов массы, мас. To achieve the technical result, a refractory packing material, including granular corundum, a dispersed mixture of corundum and quartzite in a ratio of 9.2: 0.8 to 8.8: 1.2, and a sol-containing aluminosilicate binder, contains as a binder a suspension of amorphized aluminosilicates and aluminosol with a mass fraction of aluminum oxychlorides of 15-20% with a ratio of suspension components of 0.8: 1.2-1.2: 0.8 and additionally contains phosphoric acid, in the following ratio of mass components, wt.
Зернистый корунд 57,0-59,0
Дисперсная смесь корунда
и кварцита 37,0-38,0
Указанная суспензия 2,0-2,5
Ортофосфорная кислота 2,0-2,5
Использование зольсодержащего алюмосиликатного связующего в виде указанной суспензии в сочетании с ортофосфорной кислотой обуславливает интенсивное нарастание прочности в системе зернистый корунд дисперсная корундокварцитовая смесь в процессе сушки за счет активизирующего действия кислоты на вяжущие свойства суспензии.Granular corundum 57.0-59.0
Dispersion mixture of corundum
and quartzite 37.0-38.0
The specified suspension of 2.0-2.5
Phosphoric acid 2.0-2.5
The use of a sol-containing aluminosilicate binder in the form of this suspension in combination with phosphoric acid causes an intensive increase in the strength of the granular corundum dispersed corundum-quartzite mixture in the drying process due to the activating effect of the acid on the binding properties of the suspension.
Наличие в связующем дисперсной составляющей аморфизированных алюмосиликатов в основном в форме метакаолинита и частиц коллоидных размеров улучшает удобоукладываемость массы, обеспечивая оптимальную плотную структуру изготовления футеровки. The presence in the binder of the dispersed component of amorphized aluminosilicates mainly in the form of metakaolinite and particles of colloidal size improves the workability of the mass, providing an optimal dense structure for manufacturing the lining.
В процессе дальнейшей термообработки нарастание прочности происходит за счет интенсификации муллитообразования вследствие взаимодействия тонкодисперсных частиц аморфизированных алюмосиликатов с ультрадисперсными активными частицами оксида алюминия, образующимися при разложении оксихлорида алюминия. Присутствие в структуре наряду с муллитом высокотемпературных фосфатов алюминия благоприятно сказывается на термомеханических свойствах футеровки. In the course of further heat treatment, an increase in strength occurs due to the intensification of mullite formation due to the interaction of fine particles of amorphized aluminosilicates with ultrafine active particles of aluminum oxide formed during the decomposition of aluminum oxychloride. The presence in the structure along with mullite of high-temperature aluminum phosphates favorably affects the thermomechanical properties of the lining.
При снижении содержания связующей суспензии в массе менее 2,0 мас. ухудшается удобоукладываемость массы и повышается пористость футеровки. Увеличение количества суспензии более 2,5 мас. приводит к образованию трещин после сушки и обжига, что снижает прочность футеровки. Недостаточное упрочнение футеровки происходит также при уменьшении количества ортофосфорной кислоты менее 2,0 мас. при содержании ее более 2,5 мас. наблюдается ухудшение удобоукладываемости массы при набивке. With a decrease in the content of the binder suspension in the mass of less than 2.0 wt. the workability of the mass deteriorates and the lining porosity increases. The increase in the amount of suspension of more than 2.5 wt. leads to the formation of cracks after drying and firing, which reduces the strength of the lining. Insufficient hardening of the lining also occurs when the amount of phosphoric acid is reduced to less than 2.0 wt. when its content is more than 2.5 wt. deterioration in workability of the mass when stuffing.
Изменение соотношения T:Ж в связующей суспензии приводит к следующему. При увеличении содержания алюмозоля более 1,2 не достигается достаточного упрочнения футеровки как после сушки, так и после обжига, в процессе сушки образуются трещины. Снижение количества алюмозоля менее 0,8 влечет за собой ухудшение удобоукладываемости массы и как следствие, увеличение ее пористости. Уменьшение концентрации оксихлоридов алюминия в алюмозоле менее 15 мас. отрицательно сказывается на прочностных показателях футеровки, а при содержании оксихлоридов алюминия более 20 мас. ухудшается технологичность набивной массы. A change in the T: W ratio in the binder suspension leads to the following. With an increase in the content of aluminosol of more than 1.2, sufficient hardening of the lining is not achieved both after drying and after firing, cracks form in the drying process. A decrease in the amount of aluminosol less than 0.8 entails a deterioration in the workability of the mass and, as a consequence, an increase in its porosity. The decrease in the concentration of aluminum oxychlorides in aluminosol less than 15 wt. adversely affects the strength characteristics of the lining, and when the content of aluminum oxychlorides is more than 20 wt. the processability of the stuffed mass is deteriorating.
Предлагаемую огнеупорную массу изготавливают путем смешения сырьевых компонентов в следующей последовательности. Первоначально смешивают зернистый корунд с дисперсной корундокварцитовой смесью, перемешивают 3-5 мин. Полученную сухую смесь увлажняют ортофосфорной кислотой и после смешения вводят связующую суспензию с последующим перемешиванием до получения огнеупорной массы однородной консистенции, пригодной для изготовления как монолитной футеровки, так и изделий методом набивки. The proposed refractory mass is made by mixing the raw materials in the following sequence. Granular corundum is initially mixed with a dispersed corundum-quartzite mixture, mixed for 3-5 minutes. The resulting dry mixture is moistened with phosphoric acid and, after mixing, a binder suspension is introduced, followed by stirring to obtain a refractory mass of uniform consistency, suitable for the manufacture of both monolithic lining and products by packing.
Возможность осуществления изобретения подтверждается следующими примерами выполнения. The possibility of carrying out the invention is confirmed by the following examples.
Для изготовления образцов использовали:
корунд плавленый с массовой долей Al2O3 97,0% Fe2O3 0,7% фракции 3-0,5 мм;
вибромолотую смесь корунда с кварцитом (соотношения указаны в таблице) фракции менее 0,063 мм. Химический состав корунда в смеси идентичен химическому составу зернистого корунда. Кварцит кристаллический содержит, мас. SiO2 97,0; Fе2O3 0,6;
ортофосфорную кислоту плотностью 1,42 г/см3;
суспензию аморфизированных алюмосиликатов и алюмозоля плотностью 1,45 г/см3 (примеры 1-9).For the manufacture of samples used:
fused corundum with a mass fraction of Al 2 O 3 97.0% Fe 2 O 3 0.7% fractions 3-0.5 mm;
vibro-ground mixture of corundum with quartzite (ratios are indicated in the table) fractions less than 0,063 mm The chemical composition of corundum in the mixture is identical to the chemical composition of granular corundum. Crystal quartzite contains, by weight. SiO 2 97.0; Fe 2 O 3 0.6;
phosphoric acid with a density of 1.42 g / cm 3 ;
a suspension of amorphized aluminosilicates and aluminosol with a density of 1.45 g / cm 3 (examples 1-9).
Данную суспензию готовили путем модифицирования термообработанных алюмосиликатных порошков соляной кислотой при нагревании. Основной фазой аморфизированных алюмосиликатов является метакаолинит, другие алюмосиликаты представлены каолинитом и муллитом. This suspension was prepared by modifying heat-treated aluminosilicate powders with hydrochloric acid by heating. The main phase of amorphized aluminosilicates is metakaolinite, other aluminosilicates are represented by kaolinite and mullite.
Размер частиц твердой фазы суспензии составляет 6-10 мкм; алюмокремнезоль плотностью 1,45 г/см3 (пример 10).The particle size of the solid phase of the suspension is 6-10 microns; aluminosilicon with a density of 1.45 g / cm 3 (example 10).
Свойства огнеупорных масс определяли на прессованных цилиндрических образцах диаметром 36 мм и высотой 40 мм, изготовленных при удельном давлении прессования 40 МПа. Образцы подвергали обжигу при 1500оС с двухчасовой выдержкой при конечной температуре.The properties of the refractory masses were determined on pressed cylindrical samples with a diameter of 36 mm and a height of 40 mm, manufactured at a specific pressing pressure of 40 MPa. Samples were calcined at 1500 ° C with a two hour hold at the final temperature.
Составы огнеупорных набивных масс и их свойств представлены в таблице. The compositions of the refractory ramming masses and their properties are presented in the table.
Из данных таблицы видно, что огнеупорная масса по изобретению превосходит известную по ряду физико-керамических показателей: предел прочности при сжатии выше в 3,7-4,2 раза, а после обжига при 1500оС на 20-40% открытая пористость после обжига ниже аналогичного показателя известной массы на 17-32% Вместе с тем, такие важные характеристики, как огнеупорность, термостойкость, шлакоустойчивость и объемопостоянство сохранились на том же высоком уровне, что и у массы-прототипа.From the table it is seen that a refractory mass according to the invention is superior to known for a number of physico-ceramic indicators: compressive strength higher 3.7-4.2 times, and after calcination at 1500 ° C in an 20-40% open porosity after firing 17-32% lower than the similar indicator of the known mass. However, such important characteristics as refractoriness, heat resistance, slag resistance and volume stability remained at the same high level as that of the prototype mass.
Таким образом использование предлагаемой набивной массы позволяет повысить качество изготовляемых из нее огнеупорных футеровок; в то же время достигнутый уровень прочности после сушки делает возможным применение данной массы как для монолитных футеровок, так и для безобжиговых изделий сложной конфигурации. Thus, the use of the proposed packing mass improves the quality of the refractory linings made from it; at the same time, the achieved level of strength after drying makes it possible to use this mass for monolithic linings, as well as for non-fired products of complex configuration.
Claims (1)
Дисперсная смесь корунда и кварцита 37,0 38,0
Указанная суспензия 2,0 2,5
Ортофосфорная кислота 2,0 2,5Granular corundum 57.0 59.0
Dispersed mixture of corundum and quartzite 37.0 38.0
Specified suspension 2.0 2.5
Phosphoric acid 2.0 2.5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5027206 RU2041180C1 (en) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | Refractory rammed mass |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5027206 RU2041180C1 (en) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | Refractory rammed mass |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2041180C1 true RU2041180C1 (en) | 1995-08-09 |
Family
ID=21596843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5027206 RU2041180C1 (en) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | Refractory rammed mass |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2041180C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2257360C1 (en) * | 2003-11-17 | 2005-07-27 | Открытое акционерное общество Челябинский электродный завод | Refractory composition for imbedding cathode rods into bottom blocks |
| RU2301211C1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | High-alumina binding suspension for production of ceramic material |
-
1992
- 1992-02-17 RU SU5027206 patent/RU2041180C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1291576, кл. C 04B 28/34, 1987. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1719363, кл. C 04B 35/10, 1992. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2257360C1 (en) * | 2003-11-17 | 2005-07-27 | Открытое акционерное общество Челябинский электродный завод | Refractory composition for imbedding cathode rods into bottom blocks |
| RU2301211C1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | High-alumina binding suspension for production of ceramic material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5252526A (en) | Insulating refractory | |
| US4069060A (en) | Alumina-silicon carbide refractories and their method of manufacture | |
| US3758318A (en) | Production of mullite refractory | |
| US4093470A (en) | Alumina refractories | |
| JPH04228471A (en) | Sintered ceramic material based on aluminum titanate, preparation thereof and use thereof | |
| JPH0573713B2 (en) | ||
| EP0412673A2 (en) | Ceramic foam filters | |
| JPS5854108B2 (en) | Castable Thai Kabutsu | |
| US3959002A (en) | Method of manufacturing white furnace boats for firing ceramic articles and novel furnace boats | |
| RU2041180C1 (en) | Refractory rammed mass | |
| US3773532A (en) | Mullite-chrome refractory | |
| EP0531130A2 (en) | Improved magnesite-spinel refractory product and method for making same | |
| US3841884A (en) | High alumina refractory | |
| US5055433A (en) | Refractory having high resistance to corrosion and spalling and manufacturing method thereof | |
| EP1137611A1 (en) | Insulating raw material for high temperature applications | |
| RU2040507C1 (en) | Carbon-containing refractory product | |
| US3308070A (en) | Refractory catalyst carrier and method of preparation thereof | |
| JP3065421B2 (en) | Cordierite composite material | |
| SU1689359A1 (en) | Mass for producing refractory quartzite products not requiring firing | |
| US3778493A (en) | Compacting refractory particles having a surface coating of gelled silicasol | |
| CN119241221B (en) | An Al2O3-SiC-C refractory castable product and its preparation method | |
| SU1100270A1 (en) | Refractory composition | |
| KR940010097B1 (en) | Silicon Carbide Refractory with Silicon Nitride | |
| JPH03170367A (en) | Refractories for continuous casting and their manufacturing method | |
| JPH11199313A (en) | Plate for slide gate and its production |