RU2068824C1 - Огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей - Google Patents
Огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2068824C1 RU2068824C1 SU5045543A RU2068824C1 RU 2068824 C1 RU2068824 C1 RU 2068824C1 SU 5045543 A SU5045543 A SU 5045543A RU 2068824 C1 RU2068824 C1 RU 2068824C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mass
- lining
- refractory
- corundum
- periclase
- Prior art date
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims description 11
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims abstract description 15
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 4
- -1 borate compound Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 239000000289 melt material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 15
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 3
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001417490 Sillaginidae Species 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- MOWNZPNSYMGTMD-UHFFFAOYSA-N oxidoboron Chemical class O=[B] MOWNZPNSYMGTMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к огнеупорной промышленности и предназначено для изготовления футеровок индукционных печей и миксеров для алюминиевых сплавов и чугуна. Огнеупорная набивная масса содержит, мас.%: плавленый материал на основе магнезиально-глиноземной шпинели и периклаза; корунд 5 - 15; борную кислоту 1 - 4 и сложный борсодержащий оксид с температурой плавления 800 - 1300oC или глину огнеупорную фракции менее 0,5 мм 1 - 4. Футеровка по изобретению имеет следующие показатели: после термообработки (Тo) при 800oC предел прочности при сжатии (σсж.) 22,6 - 58,5 Н/мм2, открытая пористость (Поткр.) 21,2 - 23,4%; после Тo при 1150oС σсж. 28,5 - 71,3 Н/мм2, Поткр. 20,3-22,8%; после Тo при 1500oC σсж. 31,3 - 80,6 Н/мм2, Поткр. 18,6 - 21,8%. 2 табл.
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности и предназначено для изготовления футеровок индукционных печей и миксеров, выплавляющих алюминиевые сплавы и чугун.
Известна шихта для изготовления тиглей индукционных плавильных печей, включающая, мас. электроплавленый периклаз фракции 1,0 0,5 мм 25 30; фракции 0,5 0,1 мм 10 17; фракции 0,1 0,088 мм 10 17; фракции менее 0,088 мм 20 25; борную кислоту 1,0 2,0; гранулы дегидратированной глины фракции 3 2 мм 10 20 (а. с. СССР N 1310371, М.Кл. С 04 В 35/04, 1985).
При использовании указанной шихты для футеровки индукционных печей по выплавке алюминиевых плавов и чугуна, имеющих температуру службы 800 - 1500oC, спекание указанной массы начинается при температуре 200 - 450oC за счет введения в массу борной кислоты. Дальнейшее увеличение температуры не способствует спеканию массы, так как для электроплавленого периклаза необходима более высокая температура спекания (более 1700oC), а введение глины в виде гранул размером 2 3 мм не обеспечивает в интервале температур 800 1500oC образование достаточно прочной структуры.
Известна огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей, содержащая плавленые периклаз и корунд, а также легкоплавкую борсодержащую добавку в виде буры при следующем соотношении компонентов, мас. корунд - основа, плавленый периклаз 3 10, бура 0,5 0,7 (а. с. СССР N 528285, М.Кл. С 04 В 35/02, 1974).
Введение в набивную массу буры не способствует достаточному спеканию футеровки при температурах до 600oС из-за малого количества добавки. При температурах 800 1500oC корунд не дает удовлетворительного спекания набивной массы, что приводит к интенсивному износу футеровки в процессе службы. Спеканию набивной массы препятствует также образование в данном интервале температур незначительного количества магнезиально-глиноземистой шпинели ввиду присутствия в массе периклазовой и корундовой составляющих. Недостаточное спекание массы увеличивает пористость и снижает прочность футеровки.
Наиболее близкой к изобретению является огнеупорная масса, содержащая, мас. плавленую магнезиально-глиноземистую шпинель фракции 2 мм и менее 4 - 80, плавленый корунд фракции менее 0,1 мм 4 25, магнезит фракции 3 мм и менее 2 85, сульфитно-спиртовую барду 2,5 4,5 (а. с. СССР N 421668, М.Кл. С 04 В 35/04, 1974).
Известная масса обеспечивает получение огнеупоров с высокими физико-керамическими свойствами только при определенных условиях их изготовления: наличия удельного давления прессования не менее 130 МПа и обжига при температуре 1690oC.
При изготовлении монолитных набивных футеровок, в частности индукционных печей для выплавки алюминиевых сплавов и чугуна, уплотнение футеровки осуществляется при давлении не более 30 Н/мм2, а термообработка производится при 800 1500oC. Известная масса в этих условиях имеет низкую прочность и высокую пористость из-за недостаточного уплотнения и отсутствия спекания, что делает ее непригодной для данного применения.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании огнеупорной набивной массы на основе плавленого шпинельного материала, обеспечивающей надежную эксплуатацию футеровки индукционных печей и миксеров, выплавляющих алюминиевые сплавы и чугун.
Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в снижении пористости и повышении прочности футеровки в интервале температур 800 1500oC.
Для достижения указанного технического результата огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей, включающая плавленый материал на основе магнезиально-глиноземистой шпинели и корунд, согласно изобретению, дополнительно содержит борную кислоту и сложный борсодержащий оксид с температурой плавления 800 1300oC или глину огнеупорную фракции менее 0,5 мм, а плавленый материал дополнительно содержит периклаз, со следующим соотношением компонентов, мас.
указанный плавленый материал 77 93
корунд 5 15
борная кислота 1 4
указанное боратное соединение или глина 1 4
Используемый в изобретении плавленый материал получен в электродуговой печи и содержит до 95 мас. магнезиально-глиноземистой шпинели и свободный периклаз остальное.
корунд 5 15
борная кислота 1 4
указанное боратное соединение или глина 1 4
Используемый в изобретении плавленый материал получен в электродуговой печи и содержит до 95 мас. магнезиально-глиноземистой шпинели и свободный периклаз остальное.
В качестве сложного борсодержащего оксида с температурой плавления 800 - 1300oС используются сложные борсодержащие оксиды кальция, магния, алюминия и т. д. например BaO•Al2O3•2B2O3, 2BaO•2B2O3, 2BaO•Al2O3 •B2O3
температура плавления около 900oC; СaO •Al2O3•B2O3 температура плавления около 1000oC; MgO•2MgO•B2O3, 3MgO•B2O3 температура плавления около 1300oC. Патентуемая совокупность компонентов огнеупорной набивной массы создает оптимальные условия для спекания футеровки с образованием плотной и прочной структуры в интервале температур 800 1500oC.
температура плавления около 900oC; СaO •Al2O3•B2O3 температура плавления около 1000oC; MgO•2MgO•B2O3, 3MgO•B2O3 температура плавления около 1300oC. Патентуемая совокупность компонентов огнеупорной набивной массы создает оптимальные условия для спекания футеровки с образованием плотной и прочной структуры в интервале температур 800 1500oC.
Содержащийся в плавленом материале совместно с магнезиально-глиноземистой шпинелью периклаз образует с корундом при температуре до 1500oC незначительное количество шпинели, так как процесс шпинелеобразования интенсивно проходит при температурах свыше 1500oС. Образование шпинели происходит с увеличением объема, что позволяет получить безусадочную массу. Наличие спекающих добавок в виде борной кислоты и сложного борсодержащего оксида с температурой плавления 800 1300oC или огнеупорной глины фракции менее 0,5 мм не приводит к значительному разрыхлению, а следовательно, к увеличению пористости и снижению прочности при температурах службы 800 - 1500oC.
Использование борной кислоты позволяет получить первичное спекание набивной массы при температурах 200 450oС. При дальнейшем повышении температуры спекание набивной массы происходит за счет введения сложного борсодержащего оксида с температурой плавления 800 1300oC или огнеупорной глины фракции менее 0,5 мм.
При уменьшении массовой доли плавленого шпинельно-периклазового материала менее 77% и увеличения массовой доли корунда более 15% происходит разрыхление набивной массы вследствие увеличения качества образующейся в процессе обжига магнезиально-глиноземистой шпинели. Увеличение массовой доли плавленого шпинельно-периклазового материала более 93% и уменьшение массовой доли корунда менее 5% не позволяет получить безусадочной массы из-за малого количества образовавшейся шпинели.
Уменьшение массовой доли борной кислоты менее 1% не способствует достаточному спеканию массы при температурах 200 450oC. При увеличении массовой доли борной кислоты более 4% снижаются термомеханические свойства набивной массы.
При уменьшении массовой доли сложного борсодержащего оксида с температурой плавления 800 1300oC или дисперсной огнеупорной глины менее 1% увеличивается пористость и снижается прочность набивной массы вследствие неудовлетворительного спекания при температурах службы. Увеличение массовой доли этих компонентов более 4% повышает спекаемость футеровки, что препятствует получению безусадочной массы.
Возможность осуществления изобретения подтверждается следующими примерами выполнения.
В качестве сырьевых материалов использовали:
плавленый шпинельно-периклазовый материал, содержащий 80 мас. магнезиально-глиноземистой шпинели и 20 мас. периклаза, зернистостью 3 0 мм (примеры 1 9);
плавленый шпинельно-периклазовый материал, содержащий 95 мас. магнезиально-глиноземистой шпинели и 5 мас. периклаза, зернистостью 3 0 мм (примеры 10 21);
плавленую магнезиально-глиноземистую шпинель фракции 2 0 мм по ТУ 14-8-608-90 (примеры 22 24);
корунд плавленый марки ПКПС по ТУ 14-8-381-81 (примеры 1 21) и фракции менее 0,1 мм (примеры 22 24);
магнезит фракции 2 0 мм по ГОСТ 10360 86 (примеры 22 24);
борную кислоту марки В по ГОСТ 18704-78;
сложные борсодержащие оксиды с температурой плавления 800 - 1300oC составов BaO•Al2O3• 2B2O3, BaO•2B2O3, CaO• Al2O3•B2O3, MgO• B2O3,
2MgO•B2O3;
молотую огнеупорную глину по ТУ 14-8-336-80 фракции менее 0,5 мм и фракции 1,0 0,5 мм;
лигносульфонат технический (сульфитно-спиртовую барду) по ТУ 81-04-564-79.
плавленый шпинельно-периклазовый материал, содержащий 80 мас. магнезиально-глиноземистой шпинели и 20 мас. периклаза, зернистостью 3 0 мм (примеры 1 9);
плавленый шпинельно-периклазовый материал, содержащий 95 мас. магнезиально-глиноземистой шпинели и 5 мас. периклаза, зернистостью 3 0 мм (примеры 10 21);
плавленую магнезиально-глиноземистую шпинель фракции 2 0 мм по ТУ 14-8-608-90 (примеры 22 24);
корунд плавленый марки ПКПС по ТУ 14-8-381-81 (примеры 1 21) и фракции менее 0,1 мм (примеры 22 24);
магнезит фракции 2 0 мм по ГОСТ 10360 86 (примеры 22 24);
борную кислоту марки В по ГОСТ 18704-78;
сложные борсодержащие оксиды с температурой плавления 800 - 1300oC составов BaO•Al2O3• 2B2O3, BaO•2B2O3, CaO• Al2O3•B2O3, MgO• B2O3,
2MgO•B2O3;
молотую огнеупорную глину по ТУ 14-8-336-80 фракции менее 0,5 мм и фракции 1,0 0,5 мм;
лигносульфонат технический (сульфитно-спиртовую барду) по ТУ 81-04-564-79.
Патентуемую огнеупорную массу изготавливают путем смешения плавленого шпинельно-периклазового материала, корунда, борной кислоты и сложного борсодержащего оксида с температурой плавления 800 1300oC или огнеупорной глины. Продолжительность перемешивания в смесителе 15 30 мин.
При изготовлении футеровки индукционной печи огнеупорную массу уплотняют с помощью пневмомолотка или виброустановки. Спекание тигля происходит при температурах 800 1500oC с выдержкой при максимальной температуре 1 4 часа.
Составы и свойства патентуемой и известной огнеупорных масс приведены в таблицах 1 и 2.
Как видно из таблицы 2, предлагаемая огнеупорная масса имеет более низкую пористость и значительно превосходит известную массу по прочности в интервале температур 800 1500oC. Достигнутый уровень свойств массы по изобретению обеспечит повышение стойкости футеровки индукционных печей и миксеров, выплавляющих алюминиевые сплавы и чугун. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4
Claims (1)
- Огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей, включающая плавленый материал на основе магнезиально-глиноземистой шпинели и корунд, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит борную кислоту и сложный борсодержащий оксид с температурой плавления 800 1300oС или глину огнеупорную фракции менее 0,5 мм, а плавленый материал дополнительно содержит периклаз со следующим соотношением компонентов, мас.Указанный плавленый материал 77 93
Корунд 5 15
Борная кислота 1 4
Указанное боратное соединение или глина 1 4
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5045543 RU2068824C1 (ru) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | Огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5045543 RU2068824C1 (ru) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | Огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2068824C1 true RU2068824C1 (ru) | 1996-11-10 |
Family
ID=21605906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5045543 RU2068824C1 (ru) | 1992-06-02 | 1992-06-02 | Огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2068824C1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2116989C1 (ru) * | 1997-04-09 | 1998-08-10 | Закрытое акционерное общество "Востокогнеупор" | Огнеупорная масса |
| RU2124487C1 (ru) * | 1998-04-06 | 1999-01-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Уралбетон" | Периклазошпинельный огнеупор |
| RU2243184C2 (ru) * | 2003-01-10 | 2004-12-27 | ОАО "Первоуральский динасовый завод" (ОАО "ДИНУР") | Огнеупорная масса |
| RU2260573C2 (ru) * | 2003-10-27 | 2005-09-20 | ОАО "Первоуральский динасовый завод" (ОАО "ДИНУР") | Шпинельный огнеупор |
| CN109678474A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-04-26 | 浙江正锋实业有限公司 | 中频炉衬铝镁质干式捣打料配置及烧结工艺 |
| CN116768639A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-09-19 | 襄阳聚力新材料科技有限公司 | 含硼晶化物及使用该含硼晶化物结合剂的酸性炉衬材料 |
-
1992
- 1992-06-02 RU SU5045543 patent/RU2068824C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1310371, кл. С 04 В 35/04, 1985. Авторское свидетельство СССР N 528285, кл. С 04 В 25/02, 1974. Авторское свидетельство СССР N 421668, кл. С 04 В 35/04, 1974. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2116989C1 (ru) * | 1997-04-09 | 1998-08-10 | Закрытое акционерное общество "Востокогнеупор" | Огнеупорная масса |
| RU2124487C1 (ru) * | 1998-04-06 | 1999-01-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Уралбетон" | Периклазошпинельный огнеупор |
| RU2243184C2 (ru) * | 2003-01-10 | 2004-12-27 | ОАО "Первоуральский динасовый завод" (ОАО "ДИНУР") | Огнеупорная масса |
| RU2260573C2 (ru) * | 2003-10-27 | 2005-09-20 | ОАО "Первоуральский динасовый завод" (ОАО "ДИНУР") | Шпинельный огнеупор |
| CN109678474A (zh) * | 2018-12-30 | 2019-04-26 | 浙江正锋实业有限公司 | 中频炉衬铝镁质干式捣打料配置及烧结工艺 |
| CN116768639A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-09-19 | 襄阳聚力新材料科技有限公司 | 含硼晶化物及使用该含硼晶化物结合剂的酸性炉衬材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4208214A (en) | Refractory compositions | |
| RU2140407C1 (ru) | Огнеупорная бетонная смесь | |
| RU2068824C1 (ru) | Огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей | |
| US6730159B1 (en) | Clinker hydraulic binder, use and method for making same | |
| JPS6054982A (ja) | 耐火セメント | |
| US5506181A (en) | Refractory for use in casting operations | |
| US4424281A (en) | Refractory cement | |
| JP2022161032A (ja) | キャスタブル耐火物および溶鋼鍋 | |
| RU2239612C1 (ru) | Огнеупорная бетонная смесь (варианты) | |
| JP7636728B2 (ja) | キャスタブル耐火物およびそれを用いた溶鋼鍋 | |
| JP2003040684A (ja) | 溶銑用不定形耐火物 | |
| JP2000203953A (ja) | 高炉樋用キャスタブル耐火物 | |
| CA1331631C (en) | Rebonded fused brick | |
| RU2130440C1 (ru) | Шпинельсодержащий огнеупор на углеродистой связке | |
| RU2068823C1 (ru) | Шпинельнопереклазоуглеродистый огнеупор | |
| SU927781A1 (ru) | Шихта дл изготовлени огнеупорных изделий | |
| RU2031093C1 (ru) | Набивная масса для футеровки индукционных печей | |
| RU2116277C1 (ru) | Огнеупорная масса | |
| RU2011647C1 (ru) | Огнеупорная масса для набивной футеровки | |
| RU2149856C1 (ru) | Плавленый форстеритосодержащий материал и огнеупор на его основе (варианты) | |
| RU2148049C1 (ru) | Шпинельно-периклазоуглеродистый огнеупор | |
| RU2135428C1 (ru) | Огнеупорная масса для набивных футеровок конструктивных элементов и оборудования литейных дворов доменных печей | |
| RU2116989C1 (ru) | Огнеупорная масса | |
| SU1689359A1 (ru) | Масса дл изготовлени кварцитовых огнеупорных безобжиговых изделий | |
| JP2025127872A (ja) | 真空脱ガス炉用マグネシアカーボンれんがの製造方法 |