Шихта для изготовления огнеупоров

 

Изобретение относится к огнеупорным материалам и может быть использовано в автомобиле-, моторостроении и областях новой техники. Цель изобретения - повышение плотности сырца и уменьшение газоотделения в вакууме. Шихта для изготовления огнеупоров включает, мас.%: оксихлорид циркония 1.5-1.9: гидрохлорид циркония 0,8-1,2; смесь метилата циркония с этанолом в соотношении от 1:8 до 1:4 2,0-3,5; стабилизированный диоксид циркония остальное . Предел прочности сырца при сжатии (после сушки), 20-26 МПа, газоотделение изделий в вакууме (0,2-1)-103 м/с. 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4822889/33 (22) 09.04.90 (46) 15.03.92. Бюл. № 10 (71) Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров (72) И.Ф. Усатиков, Н.М. Чуднова, Р.Е. Вольфсон и Е.Б, Лоенко. (53) 666.764.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 810647, кл. С 04 В 35/48, 1981.

Авторское свидетельство СССР

И 1392058, кл. С 04 В 35/48, 1986. (54) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ

Изобретение относится к огнеупорным материалам и может быть использовано в автомобиле-, моторостроении и областях новой техники.

Известна шихта. где введение алкоголятов металлов с целью замедления роста кристаллов в керамических порошках с помощью обработки их раствором или суспензией соответствующего алкоголята металла, который при разложении образует в порошке соответствующий оксид. Карбид бора (40 г) смешали с 7,5 -ным раствором метилата

Мд (Мд(ОСНз)р в 2 мл метанола. При непрерывном перемешивании смесь нагревают до 150 С. Смесь измельчали в шаровой мельнице и прессовали под давлением

159 кг/см при 2000-2200 С. Наблюдали ограниченный рост зерен и конечный продукт имел средний размер частиц 2,5 мкм.

Несмотря на это, плотность образцов из данного материала недостаточно высокая вследствие того, что действие алкоголятов. Ы, 1719372 А1 (sl)s С 04 В 35/48 . (57) Изобретение относится к огнеупорным материалам и может быть использовано в автомобиле-, моторостроении и областях новой техники. Цель изобретения — повышение плотности сырца и уменьшение газоотделения в вакууме. Шихта для изготовления огнеупоров включает, мас.g: оксихлорид циркония 1,5-1,9; гидрохлорид циркония 0,8 — 1,2; смесь метилата циркония с этанолом в соотношении от 1:8 до 1:4 2,0 — 3,5; стабилизированный диоксид. циркония остальное. Предел прочности сырца при сжатии (после сушки), 20 — 26 МПа, газоотделение изделий в вакууме (0,2 — 1) 10 м/с. 1 табл. металлов на формирование в процессе обжига микроструктуры менее эффективно на данный материал.

Также известна шихта для изготовления огнеупорных изделий, содержащая, мас. : циркон 90 — 94.5; стабилизированный диоксид циркония 5,0-9,5; гидроксид циркония

0,5-0,3. Недостатком образцов, изготовленных из этой шихты, является плотность обожженных образцов 4,20 — 4,51 г/см, что говорит о низкой плотности сырца, Наиболее близким по технологической сущности и достигаемому результату является шихта для изготовления огнеупорного материала, включающая, мас.%: диоксид циркония или бадделеит (основа), оксихлорид циркония 0,5 — 1,4;,гидрооксид циркония 0,15 — 0,7: Однако изделия, изготовленные из указанного состава, имеют недостаточную плотность сырца—

3,85 г/смз и высокое газоотделение при температурах более 1800 С 1.10 м/с.

t 719372

Цель изобретения — повышение плотности сырца и уменьшение газоотделения в вакууме.

Это достигается тем, что шихта для изготовления цирконистых огнеупоров, вклю- 5 чающая стабилизированный диоксид циркония, оксихлорид циркония и гидроксид циркония, дополнительно содержит смесь метилата циркония с этанолом в соотношении от 1:8 до 1:4 при следующем соот- 10 ношении компонентов, мас. ;

Оксихлорид циркония (по 2г02) 1,5 — 1,9

Гидрооксид циркония (по ZrOz) 0,8-1,2 15

Смесь метилата циркония с этанолом в соотношении 2,0 — 3 5 от 1 8 до 1 4

Стабилизированный диоксид циркония или бадделеит остальное, 20

Существенными отличиями состава является введение метилата циркония с этанолом в соотношении с 1:8 до 1:4 при измельчении с последующим воздействием высоких температур в службе, что позволяет 25 диспергировать оксид циркония, образующийся при разложении алкоголята (в данном случае метилат циркония) на поверхности частиц шихты, что приводит к замедлению роста зерен, их более плотной 30 упаковке и, следовательно, повышению плотности сырца.

Изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в таблице.

В лаборатории УкрНИИО были изготов- 35 лены образцы по предлагаемому составу и известному.

Стабилизированный диоксид циркония подвергают мокрому виброизмельчению с одновременным введением в мельницу ок- 40 сихлорида и гидрооксида циркония, затем шликер высушивают до влажности 3 . Перед формованием в массу вводят смесь метилата циркония с этанолом в соотношении от 1:8 до 1:4 вколичестве 2,,0-3,5 . 45

Изделия обжигают при температуре не более 1600-1680 С.

Известный состав готовили следующим образом. Стабилизированный диоксид циркония увлажняют водным раствором оксих- 50 лорида циркония, взятом в количестве 0,51,4 (по ZrOz), и гидрооксида циркония (взятом 0,15 — 0,7 по ZrQz), брикетируют, обжигают, дробят, формуют образцы, Составы и свойства цирконистых образцов, изготовленных по предлагаемому составу и известному, приведены в таблице.

Из анализа полученных результатов видно, что использование в шихте смеси метилата циркония с этанолом повышает по сравнению с известным составом плотность сырца на 10, мехпрочность в 2 раза. газоотделение в вакууме в 20 раз меньше.

Показатель Гв — газоотделение в вакууме с предварительным вакуумированием является важнейшей характеристикой свойств изделий в условиях службы, включающих воздействие высоких температур при высокой степени разряжения рабочего пространства.

Изделия с высоким показателем Гв обеспечивают стабильность сохранения вакуума (т.е. отсутствует так называемое "гажение" огнеупоров в службе).

Улучшение качественных показателей изделий из шихты позволяет использовать их в автомобилестроении в качестве элементов конструкций двигателя.

Ожидаемый годовой экономический эффект за счет увеличения ресурса агрегата, экономии топлива составляет 50 тыс. руб.

Формула изобретения

Шихта для изготовления огнеупоров, содержащая диоксид циркония. оксихлорид и гидрохлорид циркония, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что, с целью повышения плотности сырца и уменьшения газоотделения в вакууме, шихта содержит диоксид циркония ста- . билизированный и дополнительно смесь метилата циркония с этанолом в соотношении от 1;8 до 1:4 при следующем соотношении компонентов, мас. :

Оксихлорид циркония 1,5 — 1.9

Гидрохлорид циркония 0,8-1,2

Смесь метилата циркония с этанолом в соотношении от 1:8 до 1:4 2,0-3,5

Диоксид циркония стабилизированный Остальное

1719372

Состав шихты, свойства иэделий сырца,и свойства обожженных изделий

Свойства предлагаемый состав известный состав

2 3

1,4

1,7

0,8

I,0

0,7

1,2

Смесь метилата циркония с эталоном в соотношении от 1:8 до 1:4

3,5

1:4

2,0 2,5

1:8 ° 1:6

Диоксид циркония стабилизированный

95,4

97,90

Кажущаяся плотность, г/см

4,07

3,85

Предел прочности при сжатии (после сушки), Mila 20,0

26,0

13,4

25,0

5,80

2,0

4,32

25,3

5,70

3,0

5,75

2 5

300

350

300

111, 1

0,5 10 0,2 10 1 10

2 2 2

1 ° 10

Размер зерна, мкм

20-30

Составитель И, Усатиков

Редактор Н. Федорова Техред М.Моргентал . Корректор В. Гирняк

Заказ 738 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Содержание компонентов, мас.4:

Оксихлорид циркония (по ZrO )

Гидроксид циркония (no

2гО ) Кажущаяся плотность, г/см

Открытая пористость, Предел прочности при сжатии, МПа

Газоотделение в вакууме (с предварительным вакуумированием) м/с

94,8 93,4

4,15 4,1