ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Разработана технология производства периклазоуглеродистых огнеупоров на основе электроплавленного периклаза с добавкой алюминия, предназначенных для футеровки конвертеров.

Огнеупоры изготавливают путем введения в шихту легкоокисляющегося металла - предварительно пассивированного металлического алюминия. В качестве заполнителя используют плавленый периклаз фракций 3 - 1, 1 - 0 и мельче 0,063 мм;в качестве углеродсодержащего компонента - чешуйчатый графит;в качестве твердой связки - связующее фенольное порошкообразное. На величину антиокислительной добавки пропорционально уменьшают количество тонкодисперсного периклаза, что позволяет исключить перепрессовку изделий из углеродсодержащей массы с высокими упругими свойствами. Исходные компоненты смешивают в бегунах. Изделия длиной 380 и 525 мм формуют на 1600-тонном гидравлическом прессе «Лайс» при максимальном давлении на третьей ступени 145 МПа. Кажущаяся плотность сырца 2,9…3,0 г/см ³. Сырец термообрабатывают при 200 ⁰С в специализированной печи.

Всего было изготовлено около 260 т опытных изделий, физико-химические показатели которых по данным контроля приведены ниже:

Содержание (на прокаленное вещество), масс. %:

mgo……………………………………………………………………………….92,7

al ₂o ₃…………………………………………………………………….. …………4,9

sio ₂…………………………………………………………………………. ……..1,8

cao…………………………………………………………………………. ……..1,7

fe ₂o ₃…………………………………………………………………………….…1,4

c…………………………………………………………………………………..11,9

Открытая пористость, %……………………………………………………….4,9

Кажущаяся плотность, г /см ³………………….………………………………..2,9

Предел прочности при сжатии, МПа……..…………………………………43,4

Температура начала размягчения, ⁰С…………………………………... >1710

Для оценки степени влияния использованного антиоксиданта на свойства огнеупоров были определены окисляемость, шлакоустойчивость и высокотемпературный предел прочности при изгибе образцов, выпиленных из стандартных (марки ПУПК) и опытных изделий, изготовленных на комбинате «Магнезит».

Окисляемость оценивали по потере массы образцов при нагревании их в воздушной среде до 1300 ⁰С с пятичасовой выдержкой при конечной температуре. Испытание на шлакоустойчивость проводили динамическим методом, основанным на вращении цилиндрических образцов диаметром 36 мм в расплаве конвертерного шлака (sio ₂ - 16,34%, feo - 11,20%, fe ₂o ₃ - 5,28%, cao + mgo - 49,33%, p ₂o ₅ - 0,57%, al ₂o ₃ - 13,79%)при 1600 ⁰С. Продолжительность испытаний составила 20 мин. Шлакоустойчивость оценивали по количеству растворившегося в расплаве огнеупора. Предел прочности при изгибе определяли при 1400 ⁰С по ГОСТ 26085-81 (трехточечный изгиб) на образцах в форме прямоугольных призм.

В результате проведенных испытаний зафиксировано существенное влияние металлического антиоксиданта на свойства периклазоуглеродистых огнеупоров. Потери массы при окислительном обжиге у опытных изделий составили 6,88% (против 9,35% у серийной продукции), а при взаимодействии со шлаком - соответственно 2,75% (против 9,33%). Добавка металлического алюминия обеспечила также более чем двукратное повышение высокотемпературного предела прочности при изгибе (4,63 против 2,28 МПа у серийной продукции). Достигнутый эффект связан со снижением газопроницаемости вследствие образования при высоких температурахal ₂o ₃иal ₄o ₃ (в качестве промежуточной фазы) и, возможно,al ₄o ₄cиal ₂o ₂cсогласно известным реакциям взаимодействия металлическогоalс СО, а также с уменьшением открытой пористости обезуглероженного слоя в результате размещения упомянутых продуктов реакций в порах с дальнейшим образованием в изделиях алюмомагнезиальной шпинели.