Новые огнеупорные материалы на основе системы CaO-MgO-ZrO2-SiO2 и добавок

Программа развития народного хозяйства СССР, выработанная ХХУТ съездом КПСС, предусматривает непрерывное наращивание экономического потенциала страны и направлена на решение проблем, стоящих перед народным хозяйством. Вновь создаваемая и осваиваемая продукция по качественным и технико-экономическим характеристикам должна соответствовать передовым достижениям науки и техники. Строительство тепловых агрегатов большой единичной мощности, высокие темпы развития металлургии и интенсификация производственных процессов обусловливает непрерывное повышение требований к качеству огнеупоров /I/. Крупнейшим потребителем огнеупоров является металлургия, которая расходует более половины всего объема производства огнеупорных изделий в СССР.

Главным направлением дальнейшего развития огнеупорной промышленности является коренное улучшение качества, расширение ассортимента огнеупорной продукции. Для решения этой задачи необходимо разработать и внедрить ряд мероприятий, в том числе расширить внедрение эффективных набивных масс для выполнения монолитных футеровок тепловых агрегатов, увеличить выпуск плит для шиберных затворов и других изделий с целью доведения объема разливки стали через них до 140−145 млн т /2/. В 1983 г. в СССР выплавлено 153 млн т стали, что составляет 104% по отношению к 1982 г. /3/.

Интенсификация технологических процессов в черной и цветной металлургии, и в первую очередь при выплавке и разливке металлов, выдвигает новые задачи по разработке технологии стойких огнеупорных материалов и изделий, которые могли бы ра.

— б ботать в условиях высоких температур при одновременном воздействии ряда агрессивных факторов / шлака, металла, термических и механических воздействий /. Этим требованиям в наибольшей степени отвечают огнеупоры на основе оксидов магния и циркония, а также циркон. Перспективность использования этих материалов обусловлена не только высокими их огневыми свойствами, но прежде всего их химической инертностью и плохой смачиваемостью металлами.

В последние годы широкое развитие получило производство и применение неформованных огнеупоров. Это направление позволяет обеспечить полную механизацию и автоматизацию при производстве этих материалов и их применении при выполнении монолитных футе-ровок. Наиболее широкое развитие получило производство набивных масс на основе кварцевых песков и кварцитов. Такие массы используют при выполнении монолитных футеровок сталеразливоч-ных ковшей и других тепловых агрегатов в черной металлургии и для футеровки индукционных печей при выплавке медьсодержащих сплавов и других тепловых агрегатов цветной металлургии.

Нами для футеровок индукционных печей выдержки бронз использован кварцит овручского месторождения, который в сочетании с цирконом, фосфорсодержащими, минеральными и органическими добавками обеспечивает высокое качество монолитной футеровки.

С целью эффективного управления физико-химическими процессами происходящими при формировании огнеупоров, а также процессов развивающихся в условиях их службы при воздействии высоких температур, давлений, агрессивных сред необходимо было изучить соответствующие диаграммы состояния и субсолидусное строение многокомпонентных систем, включающих оксиды циркония, кремния, магния, кальция, фосфора.

Большой вклад в развитие физико-химии и технологии огнеупоров внесли советские ученые /4−24/. Некоторые вопросы по обеспечению металлургии высококачественными огнеупорами сформулированы в работах /23−25/.

Главное внимание в работе сосредоточено на разработке рационального использования огнеупорного сырья, создании и внедрении стойких огнеупоров с целью улучшения условий труда, повышения производительности тепловых агрегатов, обеспечения экономии энергии, топлива, материалов, трудовых ресурсов и решения экологических задач.

Основной задачей данной работы является: получение новых огнеупорных материалов, обладающих повышенной стойкостью к расплавам медьсодержащих сплавов на основе составов системы СссО — МдО — ЪсОч — с различными минеральными и органичес кими добавками. В дальнейшем предполагается расширить применение таких материалов и для разливки специальных сталей.

Автор считает необходимым выразить благодарность сотрудникам кафедры технологии керамики, огнеупоров, стекла и эмали ХПИ им. В. И. Ленина: ст.н.сш, к.т.н. Жуковиной ЕЛО., инженеру Безрук Т. Н. за помощь, оказанную при проведении данной работы, особенно на этапе испытаний изделий в службе, а также и всем другим товарищам, содействовавшим успешному проведению этой работы.

Результаты работы. Разработано orueyuopuoo зацптное шжритшв содордацоо в овоои соит<�лзз:

ЦирКСШШрОДОрЯОЩШ КОЬфОНОН* - J.

LuliTQUiS! ~.

1к"р0о:сил1:о21шщодлшоза — u®5,? Вода — осталыюо.

Сoo*об покритля зацодон подоштедьншд роаошюи по заявке ва приоре 01 16*02.81 Ре По тояшчоскоа" ш’ехх^ дротавонригариого зациг®лого нокрцтия ш излошпщи" используете при разливке бронзы" е утвохвдлшоа гл. uimoiiopou ПО «Харьковвторивотиот» 24Д2Д981 р", е Э парта X9o2 года начато ироишлаипоо освооида и внедрение в про" кззоджо галсритпя во второй цохо иа ночи ддп плавки чушеовоа брош Тошичссч. ал инструкция лродусиатриваот слодущио тазшологичоегшв он обтащи:

1.Подготовка растгюра карбокешшотиллцедлалозы.

2.Роспуск бентонита.

3.ПОДГОТОВИВ OriIO^IiOpuLK порошков" 'иПриготовлонио суспензии покрытия. 5.11аносо-шо покрытия.

Полрытио наносится доело разливки иеталла на тошшо иалоиаици рас1Шптолси. йосле шшеаешш корочка. покрытия шоот свохлокроиовш! цвет, плотная* но оелуаштся и не скалывается.

За вроыя осзоспия сротивонригарного зацшного шжрытня too о"• иочоцо лишошю разгара иоворзаюсти иадоодиц, в результате чого уыоньиился возират чуыок, сохгратидооь количество внутреннего брака и улучшился влсшшЛ вод чуион (^охраняется товарной знак) oí-'о позволило уиоиыжгь количество оборотов иеталла" идуцего на иоиторный переплав" что дало иозыоаность саиаить расход сырья па шплавку чуыковоа бронзы за счет уменьшения потерь на угар при аоренлаио с IU56 кг/т до 1053 кг/т.

Проицуцоствои разработанного покрытия является такие меньше стошость ноарытия, но сравнении с ранее приценявшейся сусиензиеа порошка оксида ншша в воде®

Расчет фактического шономичесиого эффектов подученного от вне-дрошш ра,>раоотишого Ш1 пи" ЬА Ленина огнеупорного зацитного покрытия, затонного^{олоштодьиш} решением, но заявке на изобро*" тонне ?324im9/33e приоритет от I6eU2.8Io о.

3.

ТпФтщ I* з а/т.

Показатели з ббш ГдавдпПо сгарШПо новой г шюрвг* Ьохншш" ишшдаго" г шш г шз $ пш.

К йщошя прошводнуод"" ИОСОД почв и ЯОШЙК Х9800 ШОО.

2 Хделышй расход сырье Ч^г тошш 1,056 -о53.

3 Средшш цош чушковой бронзы ц руб/я 1400 1400.

4 Средняя цена сырья с руб/т 750 750 $ 1ХЪдовоН расход окиси 1ШШШ ЯОШШ * Х7.

6 Дона 12 окиси цинка руб* 340.

7 Годовой расход покраяшя *г тошш па 17.

8 Дои* Хя покрыгия «п 58,83.

Кошюзшшонное ааростоакое противопригарное подритио содергшх 8 СЯООМ сосжавег.