RU2845844C1 - Refractory mixture for making intermediate ladle lining - Google Patents
Refractory mixture for making intermediate ladle liningInfo
- Publication number
- RU2845844C1 RU2845844C1 RU2024125198A RU2024125198A RU2845844C1 RU 2845844 C1 RU2845844 C1 RU 2845844C1 RU 2024125198 A RU2024125198 A RU 2024125198A RU 2024125198 A RU2024125198 A RU 2024125198A RU 2845844 C1 RU2845844 C1 RU 2845844C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- binder
- mass
- components
- refractory
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления футеровки промежуточного ковша.The invention relates to the refractory industry and can be used for the manufacture of tundish linings.
Известна сухая огнеупорная масса для промежуточного ковша, содержащая в масс. %: 25-38 магнезии с размером частиц 1-3 мм, 10-23 плавленой магнезии размером 0,074-1 мм, 15-30 плавленой магнезии с размером частиц менее 0,074 мм, 20-32 известняка, 4-13 -гидратированного метасиликата натрия. Гидратированный метасиликат натрия представляет собой пентагидрат метасиликата натрия, гептагидрат метасиликата натрия, нонагидрат метасиликата. (CN 106631056 A от 24.11.2016 г. С04В 35/66).A dry refractory mass for an intermediate ladle is known, containing in mass %: 25-38 magnesia with a particle size of 1-3 mm, 10-23 fused magnesia with a particle size of 0.074-1 mm, 15-30 fused magnesia with a particle size of less than 0.074 mm, 20-32 limestone, 4-13 - hydrated sodium metasilicate. Hydrated sodium metasilicate is sodium metasilicate pentahydrate, sodium metasilicate heptahydrate, metasilicate nonahydrate. (CN 106631056 A dated 24.11.2016 C04B 35/66).
Использование в качестве связующего только гидратированного метасиликата натрия (температура плавления 1086°С), при заявленном допустимо высоком его содержании в шихте (до 13%) приведет к снижению стойкости футеровки. Стекла являются сильными плавнями, снижающими огнеупорность. При достижении определенной температуры на поверхности и внутри футеровки образуется плавень, который сам способен уносить зерно из футеровки, размывая ее, способствующий активному вступлению в химическое взаимодействие со шлаками, тем самым также размывая футеровку. Чем больше стекла в составе шихты, тем больше будет образовываться подвижной фазы. Введение 20-32% известняка способствует ускоренному коррозионному износу при работе с малоосновными кислыми шлаками.The use of only hydrated sodium metasilicate as a binder (melting point 1086°C), with the declared permissibly high content in the batch (up to 13%) will lead to a decrease in the durability of the lining. Glasses are strong fluxes that reduce refractoriness. When a certain temperature is reached, a flux is formed on the surface and inside the lining, which itself is capable of carrying away grain from the lining, washing it away, facilitating active chemical interaction with slags, thereby also washing away the lining. The more glass in the batch, the more mobile phase will be formed. The introduction of 20-32% limestone contributes to accelerated corrosion wear when working with low-basic acid slags.
Известна сухая огнеупорная масса для промежуточного ковша, содержащая в вес.частях: отходы магнезиальнохромового кирпича 24-72; магнезия 41-92; бентонит 0,5~5; связующее 1-5; высокоглиноземистый боксит - 0,5-2 в качестве противопроникающего агента. При этом, содержит следующий фракционный состав: 8-30 отходов магнезиально-хромитового огнеупора(кирпича) 0-1 мм, 8-30 отходов магнезиально-хромитового кирпича 1-3 мм, 12 отходов магнезиально-хромитового кирпича 3-5 мм, 8-12 магнезии 200 меш, 10-30 магнезии 0-1 мм, 5-22 магнезии 1-3 мм, 8-12 магнезии 3-5 мм. Связующим агентом является один или несколько компонентов, выбранных из: силиката натрия, глюкозы, бората, сульфата, мальтозы и сахарозы. (CN 106915953 A от 01.04.2017, С04В 35/047).A dry refractory mass for an intermediate ladle is known, containing in parts by weight: waste magnesia-chromium brick 24-72; magnesia 41-92; bentonite 0.5~5; binder 1-5; high-alumina bauxite - 0.5-2 as an anti-penetration agent. At the same time, it contains the following fractional composition: 8-30 waste magnesia-chromite refractory (brick) 0-1 mm, 8-30 waste magnesia-chromite brick 1-3 mm, 12 waste magnesia-chromite brick 3-5 mm, 8-12 magnesia 200 mesh, 10-30 magnesia 0-1 mm, 5-22 magnesia 1-3 mm, 8-12 magnesia 3-5 mm. The binding agent is one or more components selected from: sodium silicate, glucose, borate, sulfate, maltose and sucrose. (CN 106915953 A dated 01.04.2017, C04B 35/047).
К стали предъявляются жесткие требования по химическому составу и в некоторых марках присутствие хрома не приветствуется. Поэтому, масса данного состава может применяться для определенных сортов стали. Другим недостатком является наличие в массе боксита с высоким содержанием глинозема, который в процессе эксплуатации (при температуре1300-1500°С) будет взаимодействовать с магнезиальным компонентом (ТКЛР13,5 10-6K-1) с образованием алюмомагниевой шпинели MgO-Аl2О3 (ТКЛР8 10-6K-1), сопровождающимся локально значительным ростом объема (на 6,8%) что приведет к разрыхлению структуры и, как следствие, увеличению количества пор различного типа.There are strict requirements for the chemical composition of steel and in some grades the presence of chromium is not welcomed. Therefore, the mass of this composition can be used for certain grades of steel. Another disadvantage is the presence of bauxite with a high content of alumina in the mass, which during operation (at a temperature of 1300-1500 ° C) will interact with the magnesia component (TCLE 13.5 10 -6 K -1 ) with the formation of aluminum magnesium spinel MgO-Al 2 O 3 (TCLE 8 10 -6 K -1 ), accompanied by a locally significant increase in volume (by 6.8%), which will lead to loosening of the structure and, as a consequence, an increase in the number of pores of various types.
Применение в качестве связующего дисахарида (мальтозы) обеспечивает плохое спекание футеровке. При высокотемпературном разогреве ковша прочность масс, на основе легкоплавких дисахаридов, резко снижается, возникают условия для образования неоднородных слоев футеровки с локальным разупрочнением.The use of a disaccharide (maltose) as a binder ensures poor lining sintering. During high-temperature heating of the ladle, the strength of the masses based on low-melting disaccharides decreases sharply, conditions arise for the formation of non-uniform lining layers with local softening.
Кроме того, связующего в количестве 1-5% недостаточно, чтобы футеровка за шаблоном при его нагревании при 300-350°С - хорошо окрепла, и после снятия шаблона -не осыпалась и не крошилась, а также имела хорошую механическую прочность при разогреве промежуточного ковша перед разливкой.In addition, a binder in the amount of 1-5% is not enough for the lining behind the template to be well strengthened when it is heated at 300-350°C, and after removing the template, not to crumble or fall off, and also to have good mechanical strength when heating the intermediate ladle before pouring.
Известна сухая огнеупорная масса для промежуточного ковша, содержащая, мас. %: спеченную магнезию 42-49, плавленую магнезию 46-50, связующее 2-5, добавку 1-5, ускоритель спекания 1-6. Спеченная магнезия содержит MgO≥95 мас. % и SiO2≤2,2 мас. %; плавленая магнезия содержит MgO≥96 мас. % и SiO2≤l,4 мас. %.Общий массовый процент спеченной и плавленой магнезии составляет ≥92%.Спеченная магнезия состоит из частиц размером 3-5 мм, 3-1 мм, в соотношении (15-22): (22-27).Плавленая магнезия состоит из частиц размером 1 мм-200 меш и менее 200 меш, в соотношении (20-26): (20-26).Добавка представлена двумя видами в соотношении 1:(3-5). В качестве первой добавки используют органическое волокно, в качестве второй -один или смесь нескольких порошков: металлического алюминия, карбида бора и металлического кремния. Добавка, состоящая из органических волокон, порошка металлического алюминия и металлического кремния, может быть смешана в массовом соотношении 1:3:1.Ускоритель спекания представлен тремя видами в соотношении 4:(1-3):(0,5-2):сульфат магния; один или более, выбранных из: буры, борной кислоты и кварца; один или более порошков борного стекла, красной глины и белой глины. Связующий агент представляет собой одну или комбинацию фенольной смолы и глюкозы.(СN 14380577 А от 24.03.2022, С04В 35/043).A dry refractory mass for an intermediate ladle is known, containing, by weight: sintered magnesia 42-49, fused magnesia 46-50, binder 2-5, additive 1-5, sintering accelerator 1-6. Sintered magnesia contains MgO≥95 wt. % and SiO2 ≤2.2 wt. %; fused magnesia contains MgO≥96 wt. % and SiO2 ≤1.4 wt. %.The total mass percentage of sintered and fused magnesia is ≥92%.Sintered magnesia consists of particles of 3-5 mm, 3-1 mm in size, in the ratio of (15-22): (22-27).Fused magnesia consists of particles of 1 mm-200 mesh and less than 200 mesh in size, in the ratio of (20-26): (20-26).The additive is represented by two types in the ratio of 1: (3-5). Organic fiber is used as the first additive, and one or a mixture of several powders is used as the second: metallic aluminum, boron carbide and metallic silicon. The additive, consisting of organic fibers, metallic aluminum powder and metallic silicon, can be mixed in a mass ratio of 1: 3: 1.The sintering accelerator is represented by three types in the ratio of 4: (1-3): (0.5-2): magnesium sulfate; one or more selected from: borax, boric acid and quartz; one or more powders of boric glass, red clay and white clay. The binding agent is one or a combination of phenolic resin and glucose. (CN 14380577 A dated 24.03.2022, C04B 35/043).
Одним из компонентов связующего является фенольная смола. В ее производстве применяются токсичные материалы. И фенол, и формальдегид ядовиты и огнеопасны. Формальдегид обладает канцерогенным, а также угнетающим воздействием на нервную систему. Фенолформальдегидные смолы могут оказывать вредное воздействие на кожу, они могут вызывать дерматиты и экземы. Фенол имеет ярко выраженный резкий запах, а также обладает высокой токсичностью. Кроме того, связующее вводится 2-5%, такое количество недостаточно и приводит к снижению механической прочности при разогреве промковша перед разливкой, футеровка за шаблоном при его нагревании при 300-350°С будет плохо спекаться, и после снятия шаблона - осыпаться и крошиться.One of the components of the binder is phenolic resin. Toxic materials are used in its production. Both phenol and formaldehyde are poisonous and flammable. Formaldehyde has a carcinogenic and depressant effect on the nervous system. Phenol-formaldehyde resins can have a harmful effect on the skin, they can cause dermatitis and eczema. Phenol has a pronounced pungent odor and is also highly toxic. In addition, the binder is introduced at 2-5%, this amount is insufficient and leads to a decrease in mechanical strength when heating the tundish before pouring, the lining behind the template will sinter poorly when heated at 300-350 ° C, and after removing the template, it will crumble and crumble.
Известна сухая огнеупорная масса для промежуточного ковша, содержащая в вес.частях:62-95 спеченной магнезии, 15-25 низкосортной магнезии (хвостов обогащения), 4-7 композиционного связующего, 0,2-1,5 спекающей добавки и 0,2-2,0 антиоксиданта. В качестве связующего используется один или несколько компонентов, выбранных из: порошкообразной смолы, глюкозы, пентагидрата метасиликата натрия, триполифосфата натрия. Соотношение смеси: порошок смолы: глюкоза: пентагидрат метасиликата натрия: триполифосфат натрия (0~3):(0~3): (0~1): (0~1).Спекающая добавка представляет собой смесь двух или более компонентов, выбранных из борной кислоты, стружки (древесная) и порошка борсодержащего стекла. От 20 до 30 частей спеченной магнезии имеет крупные частицы размером менее 3 мм и более или равные 1 мм, 30-40 частей - частицы менее 1 мм и 12-25 частей - больше или равно 0,088 мм. (CN 115626830 А от 21.10.2022, С04В 35/66).A dry refractory mass for an intermediate ladle is known, containing in parts by weight: 62-95 sintered magnesia, 15-25 low-grade magnesia (beneficiation tailings), 4-7 composite binder, 0.2-1.5 sintering additive and 0.2-2.0 antioxidant. One or more components selected from powdered resin, glucose, sodium metasilicate pentahydrate, sodium tripolyphosphate are used as a binder. The mixture ratio is: resin powder: glucose: sodium metasilicate pentahydrate: sodium tripolyphosphate (0~3):(0~3):(0~1):(0~1). The sintering additive is a mixture of two or more components selected from boric acid, shavings (wood) and boron-containing glass powder. From 20 to 30 parts of sintered magnesia have large particles of less than 3 mm and greater than or equal to 1 mm in size, 30 to 40 parts have particles of less than 1 mm in size, and 12 to 25 parts have particles greater than or equal to 0.088 mm in size. (CN 115626830 A of 21.10.2022, C04B 35/66).
При условии использования смолы масса будет содержать фенол и формальдегид. Формальдегид обладает канцерогенным, а также угнетающим воздействием на нервную систему. Фенолформальдегидные смолы могут оказывать вредное воздействие на кожу, они могут вызывать дерматиты и экземы. Триполифосфат натрия обеспечивает плохое спекание в безводных массах. 3% глюкозы и 1% пентагидрата метасиликата натрия -недостаточное количество для равномерного распределения в микродисперсной матрице, что в свою очередь не создаст условий для качественного связывания компонентов массы при высоких температурах, и, соответственно, для хорошего спекания футеровки.If resin is used, the mass will contain phenol and formaldehyde. Formaldehyde has a carcinogenic and depressant effect on the nervous system. Phenol-formaldehyde resins can have a harmful effect on the skin, they can cause dermatitis and eczema. Sodium tripolyphosphate provides poor sintering in anhydrous masses. 3% glucose and 1% sodium metasilicate pentahydrate are insufficient for uniform distribution in a microdispersed matrix, which in turn will not create conditions for high-quality binding of the mass components at high temperatures, and, accordingly, for good sintering of the lining.
Применение спекающих добавок и антиоксидантов усложняет технологию изготовления масс, делает массу многокомпонентной. Сформированная структура расходной футеровки будет обладать пониженными огнеупорными свойствами из-за того, что используется низкосортная магнезия.The use of sintering additives and antioxidants complicates the mass manufacturing technology and makes the mass multicomponent. The formed structure of the consumable lining will have reduced refractory properties due to the fact that low-grade magnesia is used.
Известна сухая огнеупорная масса для промежуточного ковша, содержащая, мас. %: 66-74 магнезии или форстерита фракции 3-0,074 мм, 20-30 магнезии фракции <0,074 мм, 3-5,5 композитное связующего с размером частиц <0,18 мм, 0,3-1% добавок. Магнезия может быть спеченной магнезией или плавленой магнезией, либо их смесь. Содержание частиц магнезии или форстерита фракции 3-0,074 мм составляет: 62-71%) частиц размером 3-1 мм и 29-38%) частиц размером 1-0,074 мм. Композитное связующее представляет собой смесь моносахаридов, фенольной смолы и водного метасиликата натрия. Моносахарид может быть одним или смесью глюкозы, галактозы, маннозы или сорбозы. Водный метасиликат натрия может быть одним или смесью из нонагидрата метасиликата натрия, пентагидратаметасиликата натрия и гептагидрата метасиликата натрия. В качестве добавки используется один или смесь порошка металлического алюминия, порошка металлического кремния или порошка карбида кремния. (CN 102674852 A от 10.05.2012) Использование фенольной смолы провоцирует при выполнении и термообработке футеровки образование едкого запаха, выделение свободного фенола и формальдегида в воздухе рабочей зоны создает риск превышения ПДК, что приводит к профзаболеваниям. Металлический алюминий при разогреве промковша перед разливкой прежде всего вступит в реакцию с MgO с образованием шпинели, обеспечивая рост футеровке (при этом существует риск образования трещин). При этом, рабочая футеровка, для получения которой предназначена шаблонная масса, может припечься к арматурной футеровке, при этом возникает риск получения проблемы удаления рабочей футеровки после разливки. Значительное содержание дисперсной (мелкой) фракции заполнителя требует большего количества связующего, чтобы скрепить большую площадь контактной поверхности между частицами. Вводимое количество связующего (3-5,5%) недостаточно и приведет к снижению механической прочности при разогреве промковша перед разливкой, футеровка за шаблоном при его нагревании при 300-350°С будет плохо спекаться, и после снятия шаблона - осыпаться и крошиться.A dry refractory mass for an intermediate ladle is known, containing, by weight: 66-74 magnesia or forsterite of fraction 3-0.074 mm, 20-30 magnesia of fraction <0.074 mm, 3-5.5 composite binder with particle size <0.18 mm, 0.3-1% additives. Magnesia can be sintered magnesia or fused magnesia, or a mixture thereof. The content of magnesia or forsterite particles of fraction 3-0.074 mm is: 62-71%) of particles of size 3-1 mm and 29-38%) of particles of size 1-0.074 mm. The composite binder is a mixture of monosaccharides, phenolic resin and aqueous sodium metasilicate. The monosaccharide can be one or a mixture of glucose, galactose, mannose or sorbose. Sodium metasilicate hydrous may be one or a mixture of sodium metasilicate nonahydrate, sodium metasilicate pentahydrate and sodium metasilicate heptahydrate. One or a mixture of metallic aluminum powder, metallic silicon powder or silicon carbide powder is used as an additive. (CN 102674852 A dated 10.05.2012) The use of phenolic resin provokes the formation of a pungent odor during the execution and heat treatment of the lining, the release of free phenol and formaldehyde in the air of the working area creates a risk of exceeding the MAC, which leads to occupational diseases. When heating the tundish before pouring, metallic aluminum will first react with MgO to form spinel, ensuring the growth of the lining (however, there is a risk of cracking). In this case, the working lining, for which the template mass is intended, can be baked to the reinforcement lining, and this creates a risk of having a problem removing the working lining after casting. A significant content of dispersed (fine) filler fraction requires a larger amount of binder to bind a larger area of the contact surface between the particles. The introduced amount of binder (3-5.5%) is insufficient and will lead to a decrease in mechanical strength when heating the tundish before casting, the lining behind the template when heated at 300-350 °C will sinter poorly, and after removing the template - will crumble and crumble.
Технический результат, достигаемый в настоящем изобретении, заключается в получении массы, обеспечивающей хорошую удобоукладываемость, хорошее спекание рабочего слоя, исключающее припекание к арматурному слою, отсутствие вредных запахов, как при выполнении футеровки, так и при сушке промежуточных ковшей, хорошую стойкость и удаление отработавшего рабочего слоя.The technical result achieved in the present invention consists in obtaining a mass that ensures good workability, good sintering of the working layer, eliminating sintering to the reinforcement layer, the absence of harmful odors, both when performing lining and when drying intermediate ladles, good durability and removal of the spent working layer.
Указанный технический результат достигается тем, что огнеупорная масса для изготовления футеровки промежуточного ковша, содержащая периклазовый и/или форстеритсодержащий заполнитель и связующее в виде смеси низкотемпературных и средиетемпературных компонентов, выбранных из группы, включающей: моносахариды, безводное натриевое стекло, безводное калиевое стекло, гидросиликат натрия, гидросиликат калия, или их сочетание, согласно изобретению, соотношение низкотемпературных и среднетемпературных компонентов составляет (2-3): 1, при следующем соотношении компонентов, масс.%:The specified technical result is achieved in that the refractory mass for producing the lining of an intermediate ladle, containing a periclase and/or forsterite-containing filler and a binder in the form of a mixture of low-temperature and medium-temperature components selected from the group including: monosaccharides, anhydrous sodium glass, anhydrous potassium glass, sodium hydrosilicate, potassium hydrosilicate, or a combination thereof, according to the invention, the ratio of low-temperature and medium-temperature components is (2-3): 1, with the following ratio of components, mass%:
периклазовый и/или форстеритсодержащий заполнитель фр. 0-5 мм - основа, связующее - 6-9.periclase and/or forsterite-containing filler fraction 0-5 mm - base, binder - 6-9.
Соотношение зернистых и дисперсных компонентов массы составляет (2-3): 1. Дополнительно, в состав массы вводится органическое волокно в количестве не более 1% (сверх 100%).The ratio of granular and dispersed components of the mass is (2-3): 1. Additionally, organic fiber is introduced into the mass in an amount of no more than 1% (over 100%).
Периклазовый заполнитель (периклаз) может быть получен путем обжига или плавления магнезиального сырья, размолом и последующим высевом необходимых фракций, причем содержание MgO в периклазе составляет 90-94%. В качестве форстеритсодержащего заполнителя применяют оливинит или обожженный дунит размером частиц не более 5 мм. Обжиг дунита допускается при температуре 1000°С или выше. Содержание MgO в форстеритсодержащих материалах, например в оливините, составляет 47-51%, SiO2 38-41%, Fe2O3 7-9%, CaO<0,1%, А12O3 0,1-0,2%. Периклазовый и/или форстеритсодержащий заполнитель может быть представлен следующими фракциями: 5-3 мм, 3-1 мм,1-0,5 мм, менее 0,063 мм.Periclase filler (periclase) can be obtained by firing or melting magnesite raw materials, grinding and subsequent sieving of the required fractions, with the MgO content in periclase being 90-94%. Olivinite or fired dunite with a particle size of no more than 5 mm is used as a forsterite-containing filler. Dunite firing is allowed at a temperature of 1000°C or higher. The MgO content in forsterite-containing materials, for example in olivinite, is 47-51%, SiO 2 38-41%, Fe 2 O 3 7-9%, CaO <0.1%, Al 2 O 3 0.1-0.2%. Periclase and/or forsterite-containing filler can be represented by the following fractions: 5-3 mm, 3-1 mm, 1-0.5 mm, less than 0.063 mm.
Соотношение суммы зернистых и дисперсных фракций компонентов огнеупорной массы составляет (2-3): 1. Указанное соотношение обеспечивает хорошую удобоукладываемость и получение оптимальных физико-механических свойств огнеупорной массы.The ratio of the sum of granular and dispersed fractions of the components of the refractory mass is (2-3): 1. The specified ratio ensures good workability and obtaining optimal physical and mechanical properties of the refractory mass.
Связующее представлено в виде смеси органических низкотемпературных компонентов (моносахариды: глюкоза, декстроза, фруктоза, рибоза, галактоза, манноза, ксилоза и др.) и среднетемпературных компонентов (безводное натриевое стекло, безводное калиевое стекло, гидросиликат натрия, гидросиликат калия) в соотношении (2-3) /1. Связующее выполняет ответственную роль в формировании футеровки. При 300°С - температуре нагревания металлического шаблона -важно, чтобы органического низкотемпературного компонента было достаточно и чтобы он, прогреваясь, оплавился и связал весь огнеупорный заполнитель. Температура плавления моносахаридов порядка 100-150°С. Прогревание происходит послойно - от шаблона внутрь слоя, выполненного из массы. Важно, чтобы и температуры и времени хватило на прогревание всей толщины выполненного слоя и его спекания, чтобы после удаления шаблона слой остался спекшимся и не рассыпался. Среднетемпературного компонента в виде безводного натриевого стекла и/или безводного калиевого стекла и/или гидросиликата натрия и/или гидросиликата калия достаточно в количестве, в 2-3 раза меньшем, чтобы сохранить прочность уже спекшейся футеровке дальше, при разогреве промежуточных ковшей, перед разливкой до температуры 900-1100°С. Разогрев футеровки перед разливкой необходим, чтобы исключить взрыв во время подачи горячего расплава стали в холодный ковш. В отсутствие среднетемпературного связующего, при 900-1100°С органическое низкотемпературное связующее полностью выгорает и возникает угроза осыпания футеровки.The binder is presented as a mixture of organic low-temperature components (monosaccharides: glucose, dextrose, fructose, ribose, galactose, mannose, xylose, etc.) and medium-temperature components (anhydrous sodium glass, anhydrous potassium glass, sodium hydrosilicate, potassium hydrosilicate) in the ratio (2-3) /1. The binder plays a responsible role in the formation of the lining. At 300 °C - the heating temperature of the metal template - it is important that there is enough organic low-temperature component and that it, heating up, melts and binds the entire refractory filler. The melting temperature of monosaccharides is about 100-150 °C. Heating occurs layer by layer - from the template into the layer made of the mass. It is important that both the temperature and time are sufficient to heat up the entire thickness of the layer and sinter it, so that after removing the template the layer remains sintered and does not crumble. A medium-temperature component in the form of anhydrous sodium glass and/or anhydrous potassium glass and/or sodium hydrosilicate and/or potassium hydrosilicate is sufficient in an amount 2-3 times smaller to maintain the strength of the already sintered lining further, when heating the intermediate ladles, before pouring to a temperature of 900-1100 ° C. Heating the lining before pouring is necessary to prevent an explosion during the feeding of hot molten steel into a cold ladle. In the absence of a medium-temperature binder, at 900-1100 ° C the organic low-temperature binder burns out completely and there is a risk of lining crumbling.
Введение в состав массы связующего менее 6% недостаточно для его равномерного распределения в микродисперсной матрице массы, низкая доля связанных частиц огнеупорных фаз приводит к снижению механической прочности и, как следствие, -плохому спеканию при температурах 300°С, 900-1100°С.The introduction of less than 6% of the binder into the mass composition is insufficient for its uniform distribution in the microdispersed matrix of the mass; a low proportion of bound particles of refractory phases leads to a decrease in mechanical strength and, as a consequence, poor sintering at temperatures of 300°C, 900-1100°C.
Добавление связующего более 9% приводит к снижению огнеупорности за счет образования повышенной доли легкоплавких веществ.Adding more than 9% binder results in a decrease in fire resistance due to the formation of an increased proportion of low-melting substances.
Два разнотемпературных связующих, подобранных в необходимых количествах обеспечивают необходимые свойства футеровке на протяжении всего цикла ее работы. Низкотемпературное органическое связующее, оплавляясь от температуры нагревания шаблона (300-400°С) склеивает дисперсную часть и погруженное в него зерно. Количества данного связующего хватает для того, чтобы после термообработки убрать шаблон и получить так называемую рабочую футеровку, которая перед разливкой промежуточного ковша еще раз подвергается термообработке, но уже при более высокой температуре 900-1100°С. А вот при этой температуре оплавляется второе связующее - среднетемпературное, обеспечивая механическую прочность полученной рабочей футеровке при данной температуре. В дальнейшем, при подаче в промежуточный ковш стали, футеровка спекаясь, обеспечивает хорошую механическую прочность.Two different-temperature binders, selected in the required quantities, provide the necessary properties of the lining throughout its entire operating cycle. The low-temperature organic binder, melting from the heating temperature of the template (300-400°C), glues the dispersed part and the grain immersed in it. The amount of this binder is sufficient to remove the template after heat treatment and obtain the so-called working lining, which is subjected to heat treatment again before pouring the intermediate ladle, but at a higher temperature of 900-1100°C. But at this temperature, the second binder, the medium-temperature one, melts, providing mechanical strength to the obtained working lining at this temperature. Subsequently, when feeding steel into the intermediate ladle, the lining, sintering, provides good mechanical strength.
При необходимости, в массу можно добавлять незначительное количество (не более 1%, сверх 100%) органического или минерального волокна, это будет способствовать образованию более пористой структуры и снижению теплопроводности. Волокно при перемешивании снижает насыпной вес массы и способствует формированию дополнительной пористости, не снижая стойкость массы.If necessary, a small amount (no more than 1%, over 100%) of organic or mineral fiber can be added to the mass, this will contribute to the formation of a more porous structure and a decrease in thermal conductivity. When mixed, the fiber reduces the bulk density of the mass and contributes to the formation of additional porosity without reducing the stability of the mass.
С добавлением волокна более 1% происходит образование более значительного количества пор и возникает риск преждевременного износа футеровки и снижения стойкости.With the addition of more than 1% fiber, a greater number of pores are formed and there is a risk of premature wear of the lining and a decrease in durability.
Далее приведен пример изготовления огнеупорной массы и способ ее применения. Массу изготавливают из предварительно приготовленных периклазовых и/или форстеритсодержащих порошков и связующего. Количественное содержание составляющих компонентов огнеупорной массы подобрано экспериментальным путем для получения свойств, необходимых для достижения заявленного технического результата (таблицы 1 и 2). Фракционный состав огнеупорного заполнителя, а также сочетания компонентов приведены в качестве примеров и не исключают иные фракции и иные комбинации компонентов в сочетаниях и в пределах, указанных в формуле и описании заявляемого изобретения. Огнеупорный заполнитель дозируется, затем вводится предварительно подготовленное связующее. Масса в сухом состоянии выгружается в мягкие полипропиленовые контейнеры с полиэтиленовым вкладышем, исключающим попадание влаги.Below is an example of manufacturing a refractory mass and a method for using it. The mass is made from pre-prepared periclase and/or forsterite-containing powders and a binder. The quantitative content of the constituent components of the refractory mass is selected experimentally to obtain the properties necessary to achieve the declared technical result (Tables 1 and 2). The fractional composition of the refractory filler, as well as the combinations of components, are given as examples and do not exclude other fractions and other combinations of components in combinations and within the limits specified in the formula and description of the claimed invention. The refractory filler is dosed, then the pre-prepared binder is introduced. The mass in a dry state is unloaded into soft polypropylene containers with a polyethylene liner, excluding moisture ingress.
Для оценки предела прочности при сжатии масс были изготовлены образцы, для чего массы в сухом виде засыпали в металлические формы размером (70x70x70 мм), выровняли металлической линейкой, накрыли металлическим листом и поставили на термообработку при 300°С в течение 20 минут. После охлаждения, формы разобрали, образцы изъяли. Часть образцов термообработали при температуре 900°С и 1570°С.To assess the compressive strength of the masses, samples were made by pouring the dry masses into metal molds measuring (70x70x70 mm), leveling them with a metal ruler, covering them with a metal sheet and heat treating them at 300°C for 20 minutes. After cooling, the molds were disassembled and the samples were removed. Some of the samples were heat treated at 900°C and 1570°C.
Пример изготовления рабочей футеровки промежуточного ковша с использованием заявленной огнеупорной массы. Футеровка днища производится путем формирования равномерного слоя массы на арматурной футеровке промежуточного ковша. После этого в промежуточный ковш устанавливается металлический шаблон, повторяющий профиль ковша. Шаблон центруется таким образом, чтобы зазор между арматурной футеровкой ковша и шаблоном соответствовал толщине рабочего слоя промежуточного ковша, 40-100 мм. Пространство между шаблоном и футеровкой промежуточного ковша заполняется сухой массой. Спекание и набор прочности засыпанного слоя происходит под воздействием тепла от газообразного теплоносителя. Разогрев огнеупорного материала осуществляется в автоматическом режиме через стенку шаблона, до температуры ~300°С, с последующей выдержкой в течение времени, подобранного индивидуально на каждом предприятии и в зависимости от толщины футеровки и последующим удалением шаблона. Нагрев внутренней камеры шаблона до определенной температуры обеспечивает равномерное спекание сухой огнеупорной массы по высоте футеровки, при этом обеспечивается достаточное упрочнение рабочей зоны футеровки и надежность эксплуатации футеровки промежуточного ковша в период разливки стали.An example of manufacturing a working lining of an intermediate ladle using the declared refractory mass. The lining of the bottom is produced by forming a uniform layer of the mass on the reinforcement lining of the intermediate ladle. After that, a metal template repeating the ladle profile is installed in the intermediate ladle. The template is centered so that the gap between the reinforcement lining of the ladle and the template corresponds to the thickness of the working layer of the intermediate ladle, 40-100 mm. The space between the template and the lining of the intermediate ladle is filled with dry mass. Sintering and strength gain of the filled layer occurs under the influence of heat from the gaseous coolant. Heating of the refractory material is carried out automatically through the wall of the template, to a temperature of ~ 300 ° C, followed by holding for a time selected individually at each enterprise and depending on the thickness of the lining and subsequent removal of the template. Heating the inner chamber of the template to a certain temperature ensures uniform sintering of the dry refractory mass along the height of the lining, while ensuring sufficient strengthening of the working area of the lining and reliable operation of the tundish lining during the steel pouring period.
Таблица 1 Составы связующего, массовая доля компонентов, %Table 1 Binder compositions, mass fraction of components, %
Claims (5)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2845844C1 true RU2845844C1 (en) | 2025-08-25 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101328071A (en) * | 2008-07-31 | 2008-12-24 | 武汉科技大学 | A kind of magnesium-calcium tundish dry working lining material and preparation method thereof |
| RU2379260C1 (en) * | 2008-06-16 | 2010-01-20 | Иван Сергеевич Кологримов | Composition for making refractory material |
| RU2424213C1 (en) * | 2010-03-16 | 2011-07-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Fire-resistant gun mixture |
| CN102674852A (en) * | 2012-05-10 | 2012-09-19 | 中国钢研科技集团有限公司 | Preparation method of tundish working lining |
| RU2497779C1 (en) * | 2012-04-06 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Гранит" | Fireproof material for mounting and repair of brick-lining of thermal units |
| US9382161B2 (en) * | 2012-11-29 | 2016-07-05 | Refratechnik Holding Gmbh | Process using non-fired refractory products as a lining of large-volume industrial furnaces and industrial furnaces lined with the non-fired refractory products |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2379260C1 (en) * | 2008-06-16 | 2010-01-20 | Иван Сергеевич Кологримов | Composition for making refractory material |
| CN101328071A (en) * | 2008-07-31 | 2008-12-24 | 武汉科技大学 | A kind of magnesium-calcium tundish dry working lining material and preparation method thereof |
| RU2424213C1 (en) * | 2010-03-16 | 2011-07-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Fire-resistant gun mixture |
| RU2497779C1 (en) * | 2012-04-06 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Гранит" | Fireproof material for mounting and repair of brick-lining of thermal units |
| CN102674852A (en) * | 2012-05-10 | 2012-09-19 | 中国钢研科技集团有限公司 | Preparation method of tundish working lining |
| US9382161B2 (en) * | 2012-11-29 | 2016-07-05 | Refratechnik Holding Gmbh | Process using non-fired refractory products as a lining of large-volume industrial furnaces and industrial furnaces lined with the non-fired refractory products |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5879414B2 (en) | Sintered refractories with improved thermal shock resistance | |
| JP4541162B2 (en) | Crack-resistant dry refractories | |
| AU2006317007B2 (en) | Refractory brick | |
| DE102010009144B4 (en) | Heat-insulating refractory molding | |
| CN108188339B (en) | Precoated sand for casting with sintering resistance and low expansion performance | |
| CN108472722B (en) | Castable refractory compositions comprising zeolite-type microstructures and uses thereof | |
| CN102674852A (en) | Preparation method of tundish working lining | |
| CN104926326A (en) | Al2O3-MgO-SiC-C brick for ladle working linings and preparation method thereof | |
| CN108191406A (en) | A kind of tundish magnesium dry-type stock for adding rear magnesium aluminium spinel powder and preparation method thereof | |
| JP5943032B2 (en) | Manufacturing method of lightweight heat-insulating alumina / magnesia refractory | |
| JP5073791B2 (en) | Alumina-magnesia refractory brick and method for producing the same | |
| RU2140407C1 (en) | Refractory concrete mix | |
| CN113387687B (en) | Dry material for working layer of steelmaking tundish | |
| JP2015044734A (en) | Cement-free refractory | |
| SK283722B6 (en) | Basic free-flowing casting material and preforms produced therefrom | |
| RU2845844C1 (en) | Refractory mixture for making intermediate ladle lining | |
| JP2016199449A (en) | Monolithic refractory composition and monolithic refractory | |
| RU2239612C1 (en) | Refractory concrete mix (versions) | |
| CA2238913C (en) | Bottom lining for electrolytic cells and process for its manufacture | |
| JP2008081360A (en) | Amorphous refractory molding material and Amorphous refractory molding | |
| WO2004080915A1 (en) | Refractory cement castables | |
| KR100628972B1 (en) | Molten Silica Fire Retardant | |
| RU2159219C1 (en) | Magnesium mass for lining of metallurgical units | |
| CN104446527A (en) | Permanent lining ramming material for steel ladle | |
| CN116655395B (en) | Tundish dry material with molten steel cleaning function |