Способ изготовления огнеупорных изделий

 

Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов и может 2 быть использовано для изготовления объемопостоянных при температурах службы 1750-1800°С корундовых изделий повышенной прочности особенно в ранние сроки твердения и термостойкости, используемых как обожженными при 1750°С, так и безобжиговыми. Сущность изобретения: способ включает операции: увлажнение электроплавленого заполнителя нейтрализованной лигнинсульфоновой кислоты с высокоглиноземистым цементом составляет от 1:74 до 1,5:72,5, а соотношение заполнителя и высокоглиноземистого цемента составляет от 5,0:1,1 до 4,8:1 формование , сушку и обжиг, причем компоненты берут в следующем.соотношении, мае. %: корундовый наполнитель 70,2-72; тонкодисперсный порошок 13-15; лигносульфоновая кислота 0,2-0,3; высокоглиноземистый цемент 14,8-14,5. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 35/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

»К ПАТЕНТУ, Q0

: С) (21) 4952845/33 (22) 06.05.91 (46) 15.04,93, Бюл. M 14 (71) Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров (72) И,Ф,Усатиков, Т.Г.Гальченко, Е,Г,Пьяных, А.Е,Пьяных, В,А.Кленин и А.M.Åðìîëîâ (73) Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров (56) Заявка Японии М 53-5682, кл, С 04 В

35/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 1326570, кл. С 04 В 35/10, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1296550, кл. С 04 В 35/10, 1987.. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов и может

Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов и может бь:ть использовано для изготовления обьемопостоянных при температурах службы

1750-1800 С корундовых огнеупорных изделий повышенной прочности особенно в ранние сроки твердения и термостойкости, используемых как обожженными при

1750 С, так и безобжиговыми. Корундовые изделия предназначены для футеровки различных тепловых агрегатов, эксплуатируемых в окислительных средах, и особенно для службы в восстановительных газовых средах и условиях прямого контакта с дисперсным углеродом.

„„5U „„1809825 А3 быть использовано для изготовления обьемопостоянных при температурах службы

1750 — 1800 С корундовых изделий повышенной прочности особенно в ранние сроки твердения и термостойкости, используемых как обожженными при

1750 С, так и безобжиговыми, Сущность изобретения: способ включает операции: увлажнение злектроплавленого заполнителя нейтрализованной лигнинсульфоновой кислоты с высокоглиноземистым цементом составляет от 1:74 до 1,5:72,5, а соотношение заполнителя и высокоглиноземистого цемента составляет от 5,0:1,1 до 4,8:1 формование, сушку и обжиг, причем компоненты берут в следующем, соотношении, мас. Д: корундовый наполнитель 70,2-72; . тонко- 3 дисперсный порошок 13 — 15; лигносульфоновая кислота 0,2-0,3; высокоглиноземистый цемент 14,8 — 14,5. 1 табл.

Цель изобретения — достижение обье-, К) мопостоянства изделий при температурах, Qp

1750-1800 С, повышение прочности обожженных и безобжиговых изделий в ранние л сроки твердения и термостойкости, Это достигается тем, что в способе изготовления огнеупорных изделий, включаю- щем увлажнение зернистого заполнителя (ф) из группы: плавленый корунд, диоксид циркония водным раствором лигносульфоната или суспензией оксида хрома в растворе лигносульфоната, смешение со связующим, введение гидравлического вяжущего, накатывание на зерна наполнителя -тонкодисперсного порошка того же состава, 13- l5

При проведении поиска по патентной и научно-технической литературе авторы не выявили объекты с признаками. сходными с отличительными признаками заявляемого технического решения, на основании чего можно сделать вывод о соответствии предфор . звание и сушку гогласно заявляемому техническому решению увлажнение электроплавленого заполнителя осуществляют нейтрализованной лигнинсульфоновой кислотой,затем увлажненные зерна электроплавле. oro корундового заполнителя покрывают путем накатки тонкодисперсным порошком идентичного с запоЛнителем состава, после чего смешивают с высокоглиноземистым цементом дисперсностью

4500-5000 см /г, при этом соотношение

2 нейтрализованной лигнинсульфоновой кислоты с высокоглиноземистым цементом составляет от 1;74 до 1,5:72,5, а соотношение заполнителя и высокоглиноземистого цемента составляет от 5,0:1;1 до 4,8:1 при следующем соотношении (мас.%):

Электроплавленый корундовый заполнитель 72 — 70,2

Тонкодисперсный порошок идентичного с заполнителем состава

Нейтрализованная лигнинсульфоновая кислота 0,2-0,3

В ысокоглиноземистый цемент диспе2осностью

4500 — 5000 см /r 14,8 — 14,5

Соотношение нейтрализованная лигнинсул ьфоновая кислота: высокоглиноземистый цемент 1:74 — 1,5:72,5

Соотношение электроплавленый корундовый заполнитель; высокоглиноземистый цемент 5,0:1,1 — 4,8:1

Положительный эффект достигнут за счет оптимизации вида применяемой технологической связки, вследствие чего создаются наиболее благоприятные условия для твердения, протекающего по концентрационно-гидратационному механизму и достигается повышение гидравлической активности вяжущего из высокоглиноземистого цемента,в результате обеспечивается повышение прочности безобжиговых изделий, особенно в ранние сроки твердения, Кроме того, формируется мелкопористая структура изделий. Все вышеуказанное обеспечивается заявляемым способом изготовления изделий. полагаемого изобретения критери|о "суще ственные отличия".

Корундовые изделия изготавливают по предлагаемому способу следующим образом:

Технический глинозем марки Г-00 подвергают электроплавке в дуговой печи.

Сплавленый блок охлаждают, дробят, измельчают рассеивают до получения требуемых фракций, после чего подвергают магнитной сепарации, Изготовленный электроплавленый корундовый заполнитель увлажняют нейтрализованной лигнинсульфоновой кислотой из расчета достижения

15 влажности формовочной массы 3-3,5, Затем увлажненные зерна электроплавленого корунда покрывают путем накатывания.тонкодисперсным порошком — идентичного с заполнителем состава, после чего смешивают с высокоглиноземистым цементом дисперсностью 4500 — 5000 см /г, При этом

c0oTKoLU8HM8 нейтрализованной лигнин сульфоновой кислоты с высокоглиноземистым цементом составляет от 1:74 до

1,5:72,5, а соотношение корундового заполнителя с высокоглиноземистым цементом составляет от 5,0:1,1 до 4,8:1 при следующем соотношении (мас. g,):

Электроплавленый корундовый заполнитель 72-70,2

Тонкодисперсный порошок идентичного с заполнителем состава 13 — 15

Нейтрализованная лиг35 нинсульфоновая кислота 0,2-0,3

Высокоглиноземистый цемент диспе2осностью

4500 — 5000 см /г, 14,8 — 14,5

Соотношение нейтрализованная лигнинсульфоновая кислота: высокоглиноземистый цемент 1;74 — 1,5:72,5

Соотношение электроплавленый корундовый заполнитель; высокоглиноземистый цемент 5,0:1,1 — 4,8:1

Из полученной формовочной массы ме50 тодом полусухого прессования при давлении 100 Н/MM формуют изделия, которые г подвергают последовательно сушке и высокотемпературному обжигу при температуре

1750 С, Примеры выполнения способа, состав и свойства изделий приведены в таблице, Анализ данных, приведенных в таблйце, свидетельствует о том, что проведенными испытаниями установлено обеспечение объемопостоянства изделий при температу

1809825 ре 1750-1800" С, повышение прочности особенно безобжиговых изделий в ранние сроки твердения и термостойкости в 2 раза по сравнению с огнеупорными изделиями, изготовленными по известному способу.

Огнеупорные изделия корундового состава, изготовленные по разработанному способу, могут быть использованы как обожженными при температуре 1750 С, так и безобжиговыми для выполнения футеровки различных тепловых агрегатов, подвергающейся в службе резким температурным колебаниям, особенно целесообразно их применение для службы в восстановительных средах и в условиях прямого контакта с дисперсным углеродом.

Формула изобретения

Способ изготовления огнеупорных изделий, включающий увлажнение зернистого наполнителя — плавленого корунда— водным раствором лигносульфоната, сме. шение со связующим, введение высокоглиноземистого цемента, накэтывание на зерна наполнителя тонкодисперсного порошка того же состава, формование и сушку, отличающийся тем, что, с целью

13-15

0,2-0,3

Примеры

С запредельными значениями

4 5

5 6

Наименование

По способу прототипа

По заявке

2 3

2 3

Состав

71,1 70,2 74,9 67,6

69,8

Тонкодисперсный порб-/ шок идентичного с заполнителем состава

14 15

17

0,25 0,3

0,1

0,4

Высокоглиноземистый цемент с дисперсностыб смз/г

14, 65 14, 5 14 15

4750 5000 4000 6000

14,8

4500

Тонкоизмельченный корунд

Хромовый концентрат

0,2

ЛСТ

Кремнийорганический полимер

Способ изготовления

Электроплавка глинозе" ма Г-00

Электроплавленый ко". рундовый заполнитель 72

Нейтрализованная лигнинсульфоновая кислота 0,2 достижения объемопостоянства изделий при температурах 1750-1800 С, повышения прочности обожженных и безобжиговых изделий в ранние сроки твердения и термо5 стойкости, увлажнение злектроплавленого наполнителя осуществляют нейт рализовэнной лигнинсульфоновой кислотой и затем

его смешивают с высокоглиноземистым цементом дисперсностью 4500-5000 см /г.

10 причем соотношение лигнинсульфоновой кислоты с высокоглиноземистым цементом составляет от 1;74 до 1,5:72,5, а соотношение наполнителя и высокоглиноземистого цемента — от 5,0:1,1 до 4,8:1 при следующем

15 соотношении компонентов, мас. Д: указанный нэполнитель 70,2 — 72,0 указанный тонкодисперсный порошок нейтрализованная лигнинсульфоновая кислота высокоглиноземистый цемент

25 дисперсностью

4500 — 5000 см /г 14,5-14,8.

1ВГ)902гп

2 3 4

Получение заполнителя требуемых фракций путем дробления блока, измельчения, рассева и магнитной сепарации сплавленного материала +

Увеличение заполнителя нейтрализованной лиг" нинсульфоновой кислотой +

1,25: 1,5:72,5 0,5:70 2:75

:73,25

1:74

4,9:1,05 4,8:1

5,0:1,1

1:30

1,25:1

1:20

1: 2,25

5,5

Накатывание тонкодис" персного порошка (идентичного с заполнителем состава) на увлажненные зерна плавленого корунда

Смешение с высокоглинозвмистым цементом диспеосностью 45005000 смз/r

Соотношение нейтрали" зованная лигнинсульфоновая кислота:высокоглиноземистый цемент

Соотношение злектро- . плавленый корундовый заполнитель:высокоглиноземистый цемент формование изделий

Сушка и обжиг изделий

Приготовление суспензий XK в водном растворе лигносульфоната

Соотношение ХК:водный р-р лигносульфоната

Увлажнение зерен заполнителя суспензией ХК

Покрытие зерен заполни" теля кремнийорганическим полимером при соотношении полиметилфенилсилоксановая. смола: зтилсиликат

Приготовление тонкодисперсной составлякщей

Соотношение кремнийорганический полимер; вяжущее

Продолжительность теп- ловой обработки паром, сут.

Обработка углеводородными смесями соотношение СО :Н О продолжительность,час

Продппжение таблицы

5,4:0,9 4>6:1,1

Сушка о температура, С

4 продолжительность, час

Обработка углеводородной смесью

1:2

Соотношение ÑÎ .CO продолжительность, час

12,5

Сушка о температура, С

310 продолжительность, час

Свойства изделий

20,8

17,3

36,6 37,8 19,7

36,2

+0,27 +0,27 +0,29 +0,19 +0,22

+0,10 +О, 1О +0,11 0,06 0,07

+0,19

0,0

Термическая стойкость о теплосмен (1300 Свода) " трещин образцов не обнаружено

Составитель Н.Соболева

Редактор В.Трубченко Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор J).Ôèëü

Заказ 1296 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Предел прочности при сжатии безобжиговых изделий в разные сроки твердения, Н/ммз

7 суток . й

Изменение линейных размеров, ь при нагревании до

1750 С

1800 С

Продолжение таблицы

2 3 4 5 6 ) g37 «37 э 37 30 30 17 (до появления первой трещины)