Огнеупорный мертель

 

Использование: для изготовления крупногабаритных изделий методом склеивания из отдельных деталей. Сущность изобретения: огнеупорный мертель включает 80-85 мас.% смеси совместного помола фракции 0,08 мм оксида магния с цирконом или цирконом и диоксидом циркония при соотношении в ней MgO/Si02, равном 2-7 и 15- 20 мас.% временной связки и/или раствора соли ортофосфорной кислоты. Характеристика: шлакоустойчивость 0,7-2,3%, предел прочности на изгиб при 1200°С 57-78 МПа, предел прочности необожженных образцов 2,3-3.1 МПа. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 04 В 35/04, 35/48

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ОГНЕУПОРНЫЙ МЕРТЕЛЬ

k (21) 4921409/33 (22) 28.01.91 (46) 15.07.93. Бюл, % 26 (71) Всесоюзный государственный институт научно-исследовательских и проектных работ огнеупорной промышленности (72) Г.И.Ильин, 3.Е,Горячева, Г.О.Бадина, Л.М.Аксельрод и В.А.Кононов (56) Авторское свидетельство СССР

N.586146,,кл. С 04 В 35/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 1430382, кл. С 04 В 35/04, 1986, Изобретение относится к производству крупногабаритных огнеупоров, которые с целью упрощения процесса формования изготавливают методом склеивания из отдельных деталей, и может быть использована для изготовления длинномерных изделий магнезитового и периклазового состава, например при производстве клееных труб для защиты струи металла от окисления.

Целью изобретения является повышение прочности шва на изгиб при высокой температуре, а также повышению устойчивости его в агрессивных средах.

Поставленная цель достигается тем, что мертель содержит в качестве наполнителя смесь совместного помола фракции < 0,08 мм оксида магния с цирконом или цирконом и диоксидом циркония при соотношении в ней MgO/SION равном 2-7, а в качестве связующего — временную связку и/или раствор соли ортофосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Укаэанная смесь

„„Gal„, 1827374 А1 (57) Использование: для изготовления крупногабаритных изделий методом склеивания из отдельных деталей, Сущность изобретения: огнеупорный мертель включает 80 — 85 мас.% смеси совместного помола фракции

< 0,08 мм оксида магния с цирконом или цирконом и диоксидом циркония при соотношении в ней MgO/$IOã, равном 2-7 и 1520 мас.% временной связки и/или раствора соли ортофосфорной кислоты. Характеристика: шлакоустойчивость 0,7-2,3%, предел прочности на изгиб при 1200 С 57 — 78 МПа, предел прочности необожженных образцов

2,3 — 3,1 МПа. 2 табл, совместного помола 80 — 85

Указанное связующее 15 — 20

Использование тонкодисперсных материалов обусловлено их более высокой активностью, которая способствует более полному взаимодействию компонентов, а также необходимостью получения более тонкого клеевого шва.

Совместный помол компонентов способствует их равномерному распределению и получению мертеля однородного состава.

Соотношение MgO/SION = 2 7 является наиболее оптимальным. При соотношении

MgO/$lOã менее 2 в мертеле при термообработке остается свободной SION, которая переходит в стеклофазу и уменьшает термостойкость и устойчивость иэделий в агрессивных средах. При соотношении MgO/SION более 7 после термообработки образуется недостаточное количество форстерита, при этом в шихте снижается содержания двуокиси циркония, что приводит к снижению прочности и термостойкости.

1827374

Введение временного связующего по- . вышает прочность необожженного мертеля, Введение фосфатного связующего способствует упрочнению клеевого шва за счет образования в процессе обжига сложных фосфатных соединений, обладающих высокой адгезион ной и рочн остью.

Использование смеси временного и фосфатного связующего позволяет сохранить прочность мертеля в широком интервале температур.

Составы мертелей приведены в таблице

1, состав прототипа приведен в описании.

Для приготовления шихты были исполь- 15 зованы следующие материалы: — оксид магния: порошок из плавленого периклаза марки ППВИ-94, ТУ 14-8-234-77; — каолин вторичный Положского месторождения марки ПЛ К-О, ПЛ К-1, ТУ 14-8-137-75; 20 — цирконийсодержащий материал: концентрат цирконовый порошок марки КЦП, ОСТ 48-82-81; диоксид циркония: бадделеитовый концентрат(порошок марки ПБ-1, ПБ2, ПБ-3), ТУ 14-8-393-82; — фосфатная связка: полифосфат натрия, ГОСТ 20291-80; — ортофосфорная кислота, ГОСТ-10678-63; — временная связка: лигносульфонат технический марки "A" и "В" (p= 1,22 — 1,25 30 г/смэ) ОСТ 13-183-83; — триметафосфат натрия, ГОСТ 9337-79, Пример реализации (состав 1, табл.1).

Смесь совместного помола (ССП) приготавливают в вибромельнице в течение 1-2 ч 35 до фракции < 0,08 мм.

В смесь, содержащую 58 MgO и 25Ть

ZrOz, вводят 17 полифосфата натрия (20Ть раствор). Полученную массу тщательно перемешивают до гомогенного состояния. Го- 40 товым мертелем склеивают предварительно высушенные при 60 С (время сушки 6 ч) образцы периклазоцирконового состава. . Склеиваемые поверхности изделия смазывают мертелем и прижимают друг к другу. В 45 таком положении изделие должно находиться до полного высыхания мертеля (4-6 ч).

Подсушивают склеенные изделия в естественных условиях в течение суток при температуре 20 С й2, Затем изделия обжигают 50 при температуре 1400 — 1450 С с выдержкой при конечной температуре 3 ч, Шлакоустойчивость образцов определяют обычным способом по площади разьедания. Предел прочности на изгиб при 55

1200 С и при температуре 20 С определяют на установке "Стресс".

Соотношение MgO/SiOz рассчитывают следующим образом, Молекулярные веса составляющих в цирконе соотносятся как

ЕгО2 123

S О = 60 2,05 зна на 25 циркона

510 60 приходится 3,05 части.

Из них 2,05 части приходится íà ZrOz т.е. 3 05 = 16,8, а 1 часть прихо205 25 дится íà SION, т.е. 3 05-82

1.25

Получаем, что — = = 7,07 = 7

М 0 58

S 02 8 2

Другие составы приготавливают и рассчитывают аналогичным образом.

В составе hL 8 в качестве связки используют магний фосфорнокислый одноэамещенный, который готовят из плавленого периклаэа и ортофосфорной кислоты. Для этого смешивают MgO и НэРО4 в нужных соотношениях (расчет на Mg{HzPO4$) и кипятят 15 мин до получения гомогенной массы и затем охлаждают в закрытом сосуде.

Полученная связка стабильна до 5 сут. Мертель — прототип состава 750 периклаза, 10 каолина, раствор триметафосфата натрия—

157 готовят и испытывают аналогичным способом. Свойства мертелей представлены в табл.2.

Из табл.2 видно, что по сравнению с прототипом у предлагаемых составов — шлакоустойчивость в 1,3 — 3.7 раза выше; — предел прочности на изгиб при 1200 С в 1,5 — 2,2 раза больше.

Введение в качестве цирконийсодержащей добавки диоксида циркония повышает шлакоустойчивость мертеля, при этом прочность на изгиб.при 1200 С остается на том же уровне.

Использование временного связующего способствует повышению прочности на изгиб необожженных образцов.

Формула изобретения

Огнеупорный мертель для склеивания основных огнеупорных изделий, включающий огнеупорный наполнитель на основе оксида магния и связующее, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности шва и устойчивости его в агрессивных средах, он содержит в качестве наполнителя смесь совестного помола фракции < 0,08 мм оксида магния с цирконом или цирконом и диоксидом циркония при соотношении в ней

MgO/SION 2 -7, а в качестве связующего1827374

Таблица

Таблица 2

Составитель Г. Бодина

Техред M.Mîðãåíòàï - Корректор H. Король

Редактор

Заказ 2344 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 временную связку и/или раствор соли ортофосфорной кислоты при следующем соотношении исходных компонентов, мас. : указанная смесь совместного помола 80-85

Связующее 15-20