Огнеупорная оболочка

 

(71) Заявитель

Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (54) ОГНЕУПОРНАЯ ОБОЛОЧКА

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано в устройствах для изме-. рения активности кислорода при производстве, стали и сплавов.

Известны огнеупорные оболочки для зашиты устройств при работе в расплавленных и высокотемпературных средах, например, иэ картона f 1 .

Однако при высоких температурах; свойственных процессам производства стали, происходит обугливание поверхностного слоя картонной гильзы, погруженной в расплав. Продукты горения картона, попадающие в зону измерения активности кислорода в металле, рас-. кисляют последний, искажая измеряемую величину. Для исключения этог6 явле-. ния наружную поверхность картонной гильзы изолируют от контакта с жидким металлом, используя различные материалы, стойкие к воздействию высоких температур.

Наиболее близкой к изобретению является огнеупорная оболочка для защиты измерительных устройств при работе в высокотемпературных средах 2).

Известная оболочка характеризует ся недостаточной прочностью и надежностью пои работе в высокотемпературной среде и, как следствие этого, устройство в высокотемпературных средах — недостаточной точностью работы е

Целью изобретения является повышение надежности защиты измерительных устройств в высокотемпературных средах.

Поставленная цель достигается тем, что оГнеупорная оболочка для защиты измерительных устройств при работе в высокотемпературных средах выполнена иэ холоднотвердеющей смеси, включающей поликонденсационную резольную синтетическую смолу, кислотный катализатор-отвердитель и огнеупорный наполнитель при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Поликонденсационная резольная— синтетическая смола 2г0-5 0

Кислотный катализатор-отвердитель 0,8-2,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

Причем в качестве поликонденсационной резольной синтетической смолы использована карбамиднофурановая смо.

1004854 ла, а в качестве кислотного катализатора-отвердителя - ортофосфорная кислота.

При этом в качестве поликонденсационной реэольной синтетической смолы использована фенольная смола, а в качестве кислотного каталиэатораотвердителя — бензолсульфокислота.

В качестве поликонденсационной резольной синтетической смолы использована фенольная смола, а в качестве кислотного катализатора-отвердителя — паратолуолсульфокислота.

Кроме того, в качестве поликонценсационной реэольной синтетичес<ой смолы использована фенолофурано- 15 вая смола, а в качестве кислотного катализатора-отвердителя - бензолсульфокислота.

В качестве поликонденсационной реэольной синтетической смолы исполь-2О зована фенолофурановая смола, а в качестве кислотного катализатора-отвердителя — паратолуолсульфокислота.

Выбор количественного состава компонентов обусловлен тем, что исполь- 25 эование смеси с содержанием поликонденсационной резольной синтетичекой смолы (связующего)менее 2% не обеспечивает достаточной прочности иэделия в нагретом состоянии. Применение смеси с большим содержанием связующего (более 5%) вызывает существенное увеличение объема газов, выделяющихся из огнеупорной оболочки, приводящие к вибрации устройства, помещенного в высокотемпературную среду, и искажению результатов замера.

Нижний предел содержания катализато ра-отвердителя (0,8%) обусловлен скоростью отвердевания смеси ° При более низком его содержании отвердевание . 40 смеси замедляется, что увеличивает технологический цикл изготовления защитной оболочки. При содержании в смеси более 2% отвердителя увеличивается перенапряжение структуры оболоч- 45 ки, приводящее к уменьшению ее прочности. Кроме того, при содержании катализатора-отвердителя в смеси выше указанных оптимальных пределов резко увеличивается скорость отвердевания смеси. Быстрое отвердевание смеси не оставляет времени для изготовления оболочки и переработка смеси становится невозможной.

Холоднотвердеющую огнеупорную у смесь приготавливают следующим образом.

В огнеупорный. наполнитель фракции

0,1-0,3 мм, например корунд, дистенсилиманит, кварцевый песок и др., до- бО бавляют 0,8-2,0% катализатора-отвердителя кислого характера, например растворы бензолсульфокислоты,ортофосфорной кислоты и др.,и перемешивают в течение 3-4 мин. Затем вводят .у

2-5% связующего, например термостойкой синтетической; смолы фенольного типа, феноло-фуранового типа или карбамидно-фуранового класса, имеющие поликонденсационный механизм отвердевания, Полученную таким образом смесь перемешивают в течение 0,75--

1,0 мин, и из. этой смеси изготавливают защитные оболочки, например, методом прессования в специальной оснастке. Отвердение смеси в оснастке про-. исходит при комнатной температуре в результате протекания реакции поликонденсации.

Огнеупорные оболочки иэ холодно твердеющей смеси обладают высокой прочностью (35-125 кг/см )и хорошей термостойкостью. Они не растрескиваются при погружении в жидкую сталь беэ.предварительного подогрева. Огне упорные оболочки, изготовленные из смеси указанного состава, имеют достаточную прочность в высокотемпературных средах и выдерживают погружение в жидкий металл в течение до

1 мин при температуре до 1700 С.

Таким образом, состав холоднотвер деющей огнеупорной смеси позволяет изготавливать из него огнеупорные оболочки для работы устройств в высокотемпературных средах.

Ожидаемую экономическую эффективность от применения предложенной смеси для изготовления огнеупорной оболочки можно оценить следующим образом. При использовании устройства в частном случае активометра, в среднем за плавку производится 1,5 изме рения.активности кислорода в металле.

Применение данного состава смеси для изготовления защитной оболочки позволяет за счет повышения надежности и сокращения отбраковки зондов сократить число измерений на плавку в среднем до 1,45 измерения.

Формула изобретения

1. Огнеупорная оболочка для защиты измерительных устройств при работе в высокотемпературных средах, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности защиты измерительных устройств в высокотемпературных средах, она выполнена из холоднотвердеющей смеси, включающей поликонденсационную резольную синтетическую смолу, кислотный катализатор-отвердитель и огнеупорный наполнитель при следующем соотношении компонентов, вес.%: Поликонденсационная резольная синтетическая смола 2,0-5,0

Кислотный катализатор-отвердитель . 0,8-2,0

Огнеупорный наполнитель Остальное

1004854

Составитель Г. Боровик

Редактор М.Бандура Техред Т.Маточка Корректор Г.Огар

Заказ 1872/54 1ираж 871 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобретений и открытий

113035,Москва, й-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4

2. Оболочка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, в качестве по.ликонденсационной резольной синтетической смолы использована карбамиднофурановая смола, а в качестве кислот-. ного катализатора-отвердителя - ортофосфорная кислота.

3. ОболочКа по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве поликонденсационной резолвной синтетической смолы использована фенольная смо-1О ла, а в качестве кислотного катализатора-отвердителя - бенэолсульфокис" лота.

4. Оболочка по п.1, о т л и ч а -. ю щ а я с я тем, что в качестве поли-. 1з конденсационной резольной синтетической смолы использована фенольная смола, а в качестве кислотного катализатора-отвердителя -- паратолуолсульфо,кислота, 5. Оболочка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве поли-. конденсационной резольной синтетической смолы использована фенолофурановая смола, а в качестве кислотного катализатора-отвердителя - бензолсульфокислота.

6 ° Оболочка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в качестве поликонденсационной резольной синтетической смолы использована фенолофурановая смола, а в качестве кислотного катализатора-отвердителя - паратолу олсульфокислота.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. йвторское свидетельство СССР в 441505, кл. 6 01 и 27/46, 1973.

2. Поволоцкий Д.Я. и др. Датчик окисленности жидкого металла.- "Металлург."., 1977, 9 3, с.20-21.