Керамическая масса для изготовления фильтров

Изобретение относится к области керамического и огнеупорного производства, в частности изготовления керамических фильтров для очистки высокотемпературных и агрессивных жидких и газообразных материалов. Керамическая масса состоит из порошка шамота 35-52 мас.%, карбида кремния или электрокорунда 12,5-15 мас.%, смеси огнеупорной глины и полевого шпата в соотношении 3:7 32,5-45 мас.%, в том числе в виде водного шликера, и порошка декстрина 3-5 мас.%. Предлагаемым изобретением обеспечивается повышение механической прочности фильтров, их стойкости к агрессивным средам при сохранении заданной пористости и проницаемости. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области керамического и огнеупорного производства, в частности изготовления керамических фильтров для очистки высокотемпературных и агрессивных жидких и газообразных материалов.

Известна керамическая масса и способ изготовления пористых изделий из нее, состоящая из дисперсного порошка огнеупорного наполнителя, легкоплавкого компонента, минерального связующего и воды, с добавлением моногидрата оксида алюминия, технология изготовления - экструзионное формование (см. описание изобретения к патенту №2047582, С04В 35/10, опубл. 10.11.1995 г.). Использование такой массы не позволяет получить стабильную пористость структуры изделий.

Известна масса для изготовления керамических фильтр-мембран, состоящая из фосфатного связующего (50-60%), хромосодержащего гальваношлака, порообразователя хлористого аммония и воды (см. описание изобретения к патенту №2151130, С04В 38/06, опубл. 20.06.2000 г.). Недостатком изделий из такой массы является невысокая прочность.

Известен способ получения керамических изделий, состоящих из керамического порошка (90-97%), связующего 3-5% водного раствора поливинилового спирта и выгорающего гранулированного полистирола, подвергаемых после прессования сушке и обжигу (1650-1800°С) (см. описание изобретения к патенту №2185350, С04В 35/48, опубл. 20.07.2002 г.). Такая технология энергозатратна, в результате получается недостаточно проницаемая по открытости пор структура.

Известна пористая керамическая структура и элемент с проницаемыми порами, на поверхности которых нанесен углеродсодержащий ультрадисперсный порошок (см. описание изобретения к патенту №2022039, C22B 9/02, опубл. 30.10.1994 г.). Изготовление такого изделия трудоемко и не обеспечивает высоких требований по очистке агрессивных сред.

Известна керамическая масса для изготовления жаростойких фильтров, применяемых при очистке расплавов металлов, включающая тонкомолотый наполнитель (2-5%), фракционный зернистый наполнитель (75-91%), связующее из глинистого компонента (3-10%), легкоплавкую борсодержашую добавку (1-4%) и органический клей (3-10%) (см. авторское свидетельство СССР №129315, С04 В 35/10, опубл. в 1987 г.), принятая в качестве прототипа. Такая масса обеспечивает достаточную проницаемость структуры и жесткость, но недостаточную механическую прочность.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение механической прочности при сохранении заданной пористости и проницаемости.

Сущность изобретения заключается в следующем: керамическая масса для изготовления фильтров в качестве тонкомолотого наполнителя содержит порошок шамота, в качестве зернистого наполнителя - карбид кремния или электрокорунд, в качестве глинистого связующего - смесь порошков огнеупорной глины и полевого шпата, например, в соотношении 3:7, в том числе в виде водного шликера, в качестве клеящего компонента - порошок декстрина, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

порошок шамота 35-52
карбид кремния или электрокорунд 12,5-15
смесь огнеупорной глины и полевого шпата 32,5-45
порошок декстрина 3-5

Фильтры из предложенной массы изготавливаются следующим образом. Сначала готовится формовочная смесь. В смеситель вводятся зернистый наполнитель (карбид кремния или электрокорунд) и тонкомолотый наполнитель (порошок шамота) и смешиваются, затем вводится порошок декстрина и снова смешивание производится. Отдельно готовится водный шликер из смеси порошков огнеупорной глины и полевого шпата. Готовый состав вводится в смеситель и производится окончательное смешивание.

Полученная керамическая масса пропускается через сито, потом расчетная порция подается и распределяется в пресс-форме. Производится прессование фильтра при расчетном давлении, обеспечиваются заданные размеры и плотность. Затем заготовка фильтра сушится (100°C) и обжигается (1220-1250°C).

Для приготовления керамической массы используются следующие материалы:

Порошок шамота по - ГОСТ 23037-99. Заполнители огнеупорные. Технические условия. При этом проводится дополнительное рассевание материала до крупности 200-500 мкм.

Карбид кремния - по ГОСТ 26327-84. Материалы шлифовальные из карбида кремния. Технические условия.

Электрокорунд - по ГОСТ 28818-90. Материалы шлифовальные из электрокорунда. Технические условия. Карбид кремния и электрокорунд берутся необходимых марок и зернистостей по стандартам.

Огнеупорная латненская глина соответствует ТУ 14-8-152-75.

Полевой шпат - по ГОСТ 4422-73. Шпаты полевые для электродных покрытий.

Декстрин соответствует ГОСТ 6034-2014. Декстрины технические. Технические условия.

Для оценки прочности на сжатие, открытой пористости и воздухопроницаемости изготавливали образцы фильтров и образцы цилиндров.

Определение прочности на сжатие проводилось по стандартным методикам для изделий из керамических материалов по ГОСТ Р 57349-2016.

Открытая пористость оценивалась методом гидростатического взвешивания по ГОСТ 2409-2014. Воздухопроницаемость образцов определялась с использованием методов по ГОСТ 32493-2013. Измерения проводились с помощью прибора производства Польши мод. LPiLR1 по стандарту PN-72/Н-11070 посредством продувания воздуха через сечение образцов под давлением.

Результаты определения оцениваемых показателей образцов из заявляемой керамической массы в сравнении с прототипом приведены в таблице.

Прочность на сжатие составила 28-31 МПа, что на 35-40% выше, чем у образцов из массы по прототипу. При этом обеспечена открытая пористость 30-33%, воздухопроницаемость составила 1600-1900 ×10-8 м2/Ра с, что соответствует верхнему уровню данных прототипа.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Готовят керамическую массу следующего состава: порошок шамота крупностью 200-500 мкм - 52,0 масс. %, карбид кремния, например, черный марки 54С крупностью 160-400 мкм - 12,5 масс. %, смесь огнеупорной глины, например латненской, и полевого шпата, в соотношении, например, 3:7 - 32,5 масс. %, порошок декстрина - 3,0 масс. %.

Пример 2.

Готовят керамическую массу следующего состава: порошок шамота крупностью 200-500 мкм - 35,0 масс. %, электрокорунд, например, нормальный марки 14А крупностью 160-400 мкм - 15,0 масс. %, смесь огнеупорной глины, например латненской, и полевого шпата, в соотношении, например, 3:7 - 45,0 масс. %, порошок декстрина - 5,0 масс. %.

Пример 3.

Готовят керамическую массу следующего состава: порошок шамота крупностью 200-500 мкм - 43,0 масс. %, карбид кремния, например, черный марки 54С крупностью 160-400 мкм -13,5 масс. %, смесь огнеупорной глины, например латненской, и полевого шпата, в соотношении, например, 3:7 -39,5 масс. %, порошок декстрина - 4,0.

Таким образом, заявленная керамическая масса обеспечивает повышение механической прочности при сохранении заданной пористости и проницаемости изготовленных из нее фильтров.

Керамическая масса для изготовления фильтров, состоящая из тонкомолотого наполнителя, фракционного зернистого наполнителя, глинистого связующего и клеящего компонента, отличающаяся тем, что, с целью повышения механической прочности, в качестве тонкомолотого наполнителя содержит порошок шамота, в качестве зернистого наполнителя - карбид кремния или электрокорунд, в качестве глинистого связующего - смесь порошков огнеупорной глины и полевого шпата в соотношении 3:7, в том числе в виде водного шликера, в качестве клеящего компонента - порошок декстрина, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

порошок шамота 35-52
карбид кремния или электрокорунд 12,5-15
смесь огнеупорной глины и полевого шпата 32,5-45
порошок декстрина 3-5



 

Похожие патенты:

Изобретение касается производства искусственных пористых заполнителей для бетонов. Сырьевая смесь для производства искусственного пористого заполнителя содержит, мас.%: легкоплавкую глину 97,0-99,5, измельченные и просеянные через сито №5 отходы производства древесно-волокнистых плит – обрезки, бракованные изделия 0,5-3,0.
Изобретение относится к области производства легких заполнителей для бетонов. Способ изготовления заполнителя для бетона включает подготовку массы на основе легкоплавких глин, способных вспучиваться в условиях термической обработки, введение в количестве 2-8% от ее объема молотого и просеянного через сито № 063 боя силикатного кирпича, увлажнение битумной и/или дегтевой эмульсией до 17-26%, формование гранул, сушку гранул до влажности 1-6%, обжиг гранул при температуре 900-1100°C и охлаждение гранул до температуры 20-50°C.
Изобретение относится к области создания пористых материалов – искусственных камней для использования в быту в индивидуальных банях и саунах. Способ получения керамического камня для бань и саун включает приготовление шихты, содержащей глину, увлажнение глинистого сырья не менее 20% воды, введение в него выгорающей добавки – древесной крошки в количестве 5-7% от объема шихты, гомогенизацию смеси, формование заготовки, ее сушку и термообработку при температуре 900-1100°С с получением заготовки пористостью 35-55% с последующим пропитыванием до полного насыщения порового пространства концентрированным раствором, например розовой памирской соли или калийной соли Березниковского месторождения, и сушкой готового изделия.

Настоящее изобретение касается способа изготовления огнеупорных материалов со сниженным удельным весом и может быть использовано в качестве рабочей футеровки при работе с высокими температурами.

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для производства керамического кирпича. Сырьевая смесь для изготовления керамического кирпича, включающая глину, кварцевый песок модулем крупности 2,0-2,2, выгорающую добавку, дополнительно содержит кремнеземсодержащие шламовые отходы процесса переработки отработанного ванадиевого катализатора сернокислотного производства, а в качестве выгорающей добавки содержит смесь древесных опилок, крошки резинового регенерата процесса переработки утилизируемых автомобильных шин, гидроксипропилцеллюлозы при соотношении указанных составных частей выгорающей добавки: 1:0,1-0,3:0,01-0,02 при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 73,0-87,0, указанный кварцевый песок 9,0-16,0, шлам процесса переработки отработанного ванадиевого катализатора 2,0-5,0, указанная выгорающая добавка 2,0-6,0.

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается составов керамических масс для производства кирпича. Керамическая масса для производства кирпича содержит, мас.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 89,5-90,8, молотый и просеянный через сито №014 уголь 1,5-2,0, молотый и просеянный через сито №014 кварцевый песок 5,0-6,0, измельченную и просеянную через сито №5 костру льна 2,0-2,5, мылонафт 0,2-0,5.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 89,0-92,5, молотый и просеянный через сито 008 доломит 7,0-10,0, керосин 0,5-1,0.
Изобретение относится к области производства легких заполнителей для бетонов. В способе изготовления заполнителя для бетона, включающем подготовку массы на основе легкоплавких глин, способных вспучиваться в условиях термической обработки, ее увлажнение до 20-26%, формование гранул, сушку гранул до влажности 1-6%, обжиг гранул при температуре 900-1100°С, охлаждение гранул до температуры 20-50°С, для увлажнения используют суспензию, полученную разведением 1-2 мас.ч.

Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. Шихта для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 92,0-94,0, молотый до полного прохождения через сетку 2,5 уголь 0,5-1,5, молотый до полного прохождения через сетку 2,5 сухой торф 0,5-1,5, портландцемент или шлакопортландцемент 4,0-6,0.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству облегченных бетонных стеновых блоков. Бетонная смесь содержит, мас.ч.: портландцемент 1,0, измельченные до прохождения через сито № 014 отходы обработки пеностекла 0,15-0,2, гранулированное пеностекло с размером гранул 2-40 мм и насыпной плотностью 100-350 кг/м3 0,3-0,35, воду 0,75-0,85.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается производства керамзита. Сырьевая смесь для производства керамзита содержит, мас.%: глину монтмориллонитовую 51,0-54,0, муллит 20,0-26,0, воду 23,0-26,0.

Изобретение касается производства искусственных пористых заполнителей для бетонов. Сырьевая смесь для производства искусственного пористого заполнителя содержит, мас.%: легкоплавкую глину 97,0-99,5, измельченные и просеянные через сито №5 отходы производства древесно-волокнистых плит – обрезки, бракованные изделия 0,5-3,0.

Изобретение относится к производству искусственных пористых заполнителей для бетонов. Сырьевая смесь для производства искусственного пористого заполнителя содержит, мас.%: легкоплавкую глину 95,0-99,5, измельченный и просеянный через сито №2,5 кианит 0,5-5,0.

Изобретение относится к детали, выполненной из керамического материала, такой как подвижная лопатка турбины или неподвижная лопатка направляющего аппарата в составе турбомашины.

Изобретение относится к системе для получения in-situ-пеноматериала. Система состоит из следующих компонентов: от 50 до 98 % мас.

Способ изготовления строительного кирпича, строительный кирпич и блок из строительных кирпичей используются при строительстве стен с высокой изолирующей способностью.

Изобретение относится к области теплотехники и направлено на повышение эффективности теплоизоляционных характеристик и срока эксплуатации конструкционно-теплоизоляционного материала, используемого для обеспечения тепловой защиты передового энергетического оборудования.

Изобретение относится к способам изготовления высокопористых керамических изделий и может быть использовано в машиностроении, химической промышленности и медицине для получения носителей катализаторов, фильтрующих элементов, биоимплантатов.

Изобретение относится к способу получения сегментированного гелевого композита, содержащего стадии обеспечения листа сегментированного волокном холста или листа сегментированного пенопласта с открытыми порами, объединения листа с предшественником геля, гелеобразования предшественника геля, гелеобразования объединения с получением композитного листа, свертывания в рулон композитного листа и сушки композитного листа с получением сегментированного, армированного гелевого композита.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из безобжигового шамотного жаростойкого бетона.

Изобретение относится к области керамического и огнеупорного производства, в частности изготовления керамических фильтров для очистки высокотемпературных и агрессивных жидких и газообразных материалов. Керамическая масса состоит из порошка шамота 35-52 мас., карбида кремния или электрокорунда 12,5-15 мас., смеси огнеупорной глины и полевого шпата в соотношении 3:7 32,5-45 мас., в том числе в виде водного шликера, и порошка декстрина 3-5 мас.. Предлагаемым изобретением обеспечивается повышение механической прочности фильтров, их стойкости к агрессивным средам при сохранении заданной пористости и проницаемости. 1 табл., 3 пр.

Наверх