Патент на изобретение №2206540
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ОГНЕУПОРНАЯ МАССА ДЛЯ ЖЕЛОБОВ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ
(57) Реферат: Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к производству огнеупорной желобной массы для желобов доменных печей. Технический результат изобретения: улучшение условий труда работающих за счет уменьшения вредных газовыделений при сохранении необходимых свойств желобной массы и снижение себестоимости смеси. Огнеупорная масса содержит, мас.%: модифицированный лигносульфонат 0,1-22; шунгитовые породы 3-80; огнеупорная глина 2-25; каменноугольный пек 0,1-2; кокс или отходы кокса – остальное. В качестве модификатора используют борсодержащие компоненты в количестве 0,001-3 мас.%. Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в доменном производстве. Известны желобные массы для желобов доменных печей, содержащие углерод, кремнесодержащие материалы, пек, огнеупорную глину, а также различные добавки, улучшающие технологические свойства смеси и повышающие стойкость масс в желобе. Основной недостаток этих масс, хотя и стойкой в восстановительных средах, – использование углеродной, но канцерогенной пековой связки. Известна огнеупорная масса для набивки желобов, включающая кокс и сульфитно-дрожжевую барду при следующем соотношении компонентов, мас.%: Кокс – 84 – 85 Сульфитно-спиртовая барда – 16 А.С. 1712343, МКП С 04 В 35/52, 1992. Однако желобная масса обладает недостаточными технологическими свойствами – неудовлетворительной пластичностью, осыпаемостью, повышенной усадкой и недостаточной стойкостью к воздействию продуктов плавки. Известна огнеупорная масса, включающая карбид кремния, графит, глину, шамот или отработанную футеровку, в качестве связующего каменноугольный пек и дополнительно пластификатор – лигносульфонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбид кремния – 10 – 17 Графит – 5 – 10 Глина – 2 – 6 Пек – 3 – 5 Лигносульфонат – 1 – 3 Электрокорунд – 10 – 20 Шамот или отработанная футеровка – Остальное К недостаткам огнеупорной массы можно отнести ухудшение условий труда работающих из-за использования концерогенного пека и графита. Патент 2135428, Россия, МПК С 04 В 33/22, опубл. 27.08.99г. Бюл. 24. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению можно отнести огнеупорную массу следующего состава, мас.%: Пек – 7 – 30 Глина огнеупорная – 4 – 35 Упрочняющая добавка – 5 – 79 Кокс – Остальное А.С. 2049113, С 21 В 7/12, С 04 В 35/52. При удовлетворительных технологических свойствах желобной массы содержание канцерогенного пека ухудшает условия труда работающих. Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение – улучшение условий труда работающих при сохранении технологических свойств желобной массы. Цель достигается тем, что набивная огнеупорная масса для желобов доменных печей содерит пек, глину огнеупорную, кокс, антиоксидант – углеродо-кремнийсодержащий материал, поверхностно-активное вещество – лигносульфонат с добавкой модификатора – борсодержащих компонентов при следующем соотношении компонентов, мас.%: Огнеупорная глина – 2 – 25 Антиоксидант – 3 – 80 Поверхностно-активное вещество – 0,1 – 22 Каменноугольный пек – 0,1 – 2 Кокс или отходы кокса – Остальное Причем в качестве антиоксиданта используются кремнеземосодержащие вещества – шунгитовые породы. Особенностью применяемого антиоксиданта является дисперсность кремнезема, размер частиц которых составляет 9-12 мм, содержащие до 77% SiО2, в качестве поверхностно-активного вещества – лигносульфонат, модифицированный борсодержащими веществами – борной кислотой, оксидом бора, натриевой солью борной кислоты – бурой в количестве 0,001-3%. Пек способствует спеканию огнеупорной массы, ее уплотнению. Огнеупорная глина является связующим и пластификатором. При содержании глины менее 2 мас.% желобная масса имеет повышенную осыпаемость и становится нетехнологичной. При содержании кремнесодержащего компонента менее 3%, поверхностно-активного вещества – лигносульфаната менее 0,1%, каменноугольного пека менее 0,1%, кокса менее нижнего предела – ухудшается уплотненность, увеличивается усадка желобной массы, ее окисляемость при воздействии продуктов плавки (при выпуске чугуна и шлака – из доменной печи). Неудовлетворительные технологические свойства желобной массы ухудшают эксплуатационные характеристики желобов доменных печей, снижают их стойкость. Увеличение верхних пределов составляющих желобной массы ведет к удорожанию желобной массы, к дополнительным затратам при ее уплотнении и ухудшению условий труда при увеличении каменноугольного пека больше 2%. Износ углеродистой массы происходит в основном за счет окисления углерода массы, которая происходит после выпуска чугуна и шлака, взаимодействия углерода желобной массы с кислородом воздуха и парами воды, применяемой для охлаждения желоба. Устойчивость желобной массы к механическому разрушению движущимся чугуном и шлаком зависит от прочности связки между зернами наполнителя и его стойкости. Введение в состав огнеупорной массы антиоксиданта – углеродокремнийсодержащего материала – снижает окисляемость углерода массы. Использование поверхностно-активного вещества – лигносульфоната, модифицированного борсодержащими компонентами, улучшает смачиваемость компонентов массы при перемешивании, повышает текучесть огнеупорной массы, что способствует лучшей уплотняемости и формуемости при изготовлении желобов. Использование модифицированного лигносульфоната, менее вязкого и более термостойкого, чем обычный лигносульфонат, обеспечивает удовлетворительную прочность при повышенных температурах, пластичность желобной массы, способствует его равномерному распределению среди компонентов массы и образованию тонкой высокоогнеупорной пленки на составляющих смеси, не смачиваемой жидкими продуктами плавки, менее окисляемой, чем углерод кокса. Проведенные исследования показали, что комплексное использование антиоксиданта – углеродокремниесодержащего вещества совместно с поверхностно-активными веществами – модифицированными борсодержащими компонентами – лигносульфонатом, снижает износ углеродистой массы, повышает устойчивость к механическому разрушению продуктами плавки, обеспечивает необходимые эксплуатационные свойства желобов доменных печей при значительном снижении канцерогенного каменноугольного пека. Снижается выделение вредного вещества – фенола. Проведенные эксперименты показали хорошие технологические свойства желобной массы: незначительную усадку, хорошую термостойкость, устойчивость к оксислению, улучшение условий труда за счет снижения концерогенного пека и выделения фенола. При этом уменьшаются затраты на уплотнение желобной массы, снижается расход смеси на 1 т чугуна и стоимость 1 т желобной массы за счет использования более дешевых компонентов. Способ приготовления огнеупорной массы следующий. I. В смеситель через дозаторы вводят 568,8 кг коксовой крошки, огнеупорную глину в количестве 12 кг и перемешивают в течение 2-х мин. Затем подают антиоксидант – шунгитовый сланец в количестве 18 кг, пек в количестве 0,6 кг, все перемешивается в течение 1 мин, добавляется ПАВ – в количестве 0,6 кг – лигносульфонат с модификатором – борной кислотой в количестве 6 мг. Все перемешивается в течение 3-х мин. Из приготовленной желобной массы набивают желоба доменных печей. Влажность составляет 5,5-6%. Стойкость желобов из указанной желобной массы при выпуске чугуна и шлака составляет 10-12 суток, что в 1,8 раза выше стандартной. При этом значительно сокращается количество газовыделений при приготовлении массы и сушке желобов доменных печей. Выделение фенола снижается в 2 раза. Выделения формальдегида и бензопирена отсутствуют. Осыпаемость в сыром состоянии и после сушки желобов составляет 0,03%. II. В смеситель через дозаторы засыпают 480 кг шунгитового сланца, 29,7 кг молотого кокса, 12 кг глины и все перемешивают в течение 2-х мин, затем вводят пек каменноугольный в количестве 12 кг и подают ПАВ – лигносульфонат в количестве 66,3 кг, модифицируемой бурой в количестве 1,989 кг. Вся масса перемешивается в течение 3-4-х мин. Влажность массы составляет 6-7%. Осыпаемость огнеупорной массы в сыром и сухом состоянии практически отсутствует (составляет 0,001%). Набивка массы желоба осуществляется вибротрамбовкой. Стойкость желобов повышается в 2 раза по сравнению с массой, используемой в настоящее время. Газовыделения снижаются в 2 раза. III. В смеситель через дозаторы вводят коксовую крошку в количестве 288 кг, глину огнеупорную – 150 кг и все перемешивают в течение 2-х мин, затем подают шунгитовый сланец в количестве 18 кг и пек каменноугольный в количестве 12 кг, перемешивают в течение 2-х мин и вводят ПАВ – лигносульфонат в количестве 132 кг, модифицируемый 3,96 кг буры. Масса перемешивается 3 мин. Влажность массы составляет 7-8%. Осыпаемость массы в сыром и сухом состоянии отсутствует. Усадка незначительная. Стойкость футеровки желобов увеличена в 1,8 раза, газовыделения снижены в 2 раза. Формула изобретения
Шунгитовые породы – 3 – 80 Пек каменноугольный – 0,1 – 2,0 Лигносульфонат, модифицированный борсодержащими компонентами: бурой, борной кислотой, борным ангидридом в количестве 0,001-3% – 0,1 – 22,0 Кокс или отходы кокса – Остальноео MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 12.04.2006
Извещение опубликовано: 27.03.2007 БИ: 09/2007
|
||||||||||||||||||||||||||
