Способ изготовления огнеупорных изделий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сама Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.02.75 (21) 2107277/33 (51) М. Кл 2 С 04В 35/48 с присоединением заявки №

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 666.764.23 (088.8) Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 07.04.77 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

С. Ю. Плинер, Ю. С. Торопов, Д. С. Рутман и А. Ф. Маурин

Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Государственный комитет

Приоритет

Способ может быть использован при изготовлении различных огнеупорных изделий из двуокиси циркония, например тиглей для плавки благородных металлов и отражательных экранов высокотемпературных тепловых агрегатов.

Известен способ изготовления огнеупорных изделий, включающий смешивание стабилизированной двуокиси циркония с тонкоизмельченной моноклинной двуокисью циркония, формование и обжиг изделий (1). Огнеупорные изделия, изготовленные таким способом, имеют низкую плотность, термостойкость и прочность вследствие неравномерного распределения моноклинной двуокиси циркония вокруг частиц стабилизированной двуокиси циркония.

Известен способ изготовления огнеупорных изделий, включающий смешивание стабилизированной и моноклинной двуокиси циркония с водным раствором соли циркония, формование и обжиг изделий (2). В изделиях, изготовленных этим способом, не образуется равномерного и непрерывного каркаса из пленки моноклинной двуокиси циркония, покрывающей частицы стабилизированной двуокиси циркония, из-за неравномерного распределения моноклинной двуокиси циркония, вводимой в виде порошка, и высаливания при обжиге соли циркония, приводящего к неравномерному распределению моноклинной двуокиси циркония, образующейся из водного раствора соли циркония. Поэтому такие изделия имеют недостаточно высокую тер мосто йкость.

Кроме того, огнеупорные изделия, изготовленные известным способом, не обладают достаточно высокой плотностью и прочностью вследствие того, что при обжиге изделий из них удаляются значительные количества воды

1о и анионов, содержащихся в водном растворе соли циркония.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результа у является способ изготовления огнеупорных

15 изделий, включающий смешивание частиц стабилизированной двуокиси циркония с водным раствором соли циркония, осаждение, фильтрацию, сушку, формование и обжиг изделий (3).

20 Гидроокись циркония, осажденная на частицах стабилизированной двуокиси циркония после фильтрации, имеет влажность около

90%, В процессе последующей сушки происходит удаление значительного количества вла25 ги, в результате чего в пленке, покрывающей частицы стабилизированной двуокиси циркония, образуются поры. Кроме того, вследствие значительной усадки в этой пленке образуются разрывы. Это ведет к нарушению непре30 рывного каркаса из пленки моноклинной дву554256

Составитель В. Воложин

Техред И. Карандашова

Корректор Н. Лук

Редактор Т. Юрчикова

Заказ 916/16 Изд. № 367 Тираж 775 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 окиси циркония в готовых изделиях, что обусловливает их низкую плотность, термостойкость и прочность, Целью изобретения является получение огнеупорных изделий, обладающих высокой плотностью, термостойкостью и прочностью.

Для этого по предлагаемому способу осаждение осуществляют диметилкетоном и полученную после фильтрации массу обрабатывают аммиаком.

При использовании диметилкетона происходит растворение в нем воды и кристаллизация соли циркония на частицах стабилизированной двуокиси циркония, являющихся центрами кристаллизации, вследствие того что растворимость солей неорганических кислот в диметилкетоне, имеющем малую полярность, очень незначительна.

При обработке отфильтрованной массы парами аммиака осевшая на частицах стабилизированной двуокиси циркония соль циркония превращается в гидратированную двуокись циркония, имеющую относительно небольшую влажность порядка 30 — 40 /о.

В процессе обжига отформованных изделий удаление незначительного количества воды приводит к образованию плотного непрерывного каркаса из пленки моноклинной двуокиси циркония в готовых изделиях и, следовательно, к повышению их плотности, термостойкости и прочности.

Пример. 850 г порошка двуокиси циркония с размером частиц 0,04 — 0,05 мм, стабилизированной 7 мол, /о окиси иттрия, смешивали с 800 мл водного раствора хлорокиси циркония с концентрацией 250 г/л в пересчете на двуокись циркония при помощи механической мешалки. После этого, не прекращая перемешивания, в суспензию быстро вводили 2000 мл диметилкетона, перемешивали в течение 2 мин и полученную смесь фильтровали на вакуумфильтре. Затем отфильтрованную массу помещали в сушильный шкаф в непосредственной близости от открытого сосуда, содержащего

1500 мл 25 водного раствора аммиака.

После выдержки в сушильном шкафу в течение 4 ч при 80 С массу выгружали и охлаждали на воздухе. Из полученной массы прессовали изделия при давлении прессования

750 кг/см, которые затем нагревали в газовом горне до 1б00 С со скоростью нагрева 10 /ч, выдерживали при этой температуре в течение

10 ч и охлаждали до 20 С со скоростью охлаждения 15 /ч. Полученные таким образом полые изделия весом 100 r с толщиной стенок

3 мм имели следующие характеристики свойств:

Открытая пористость, /о 5

Объемная масса, г/см 5,35

15 Количество моноклинной двуокиси циркония, вес. /о

Предел прочности на сжатие, кг/смз 1800

Термостойкость в теплосменах—

20 нагрев до 1300 С, охлаждение в проточной воде 3 — 5

Повышение плотности, термостойкости и прочности огнеупорных изделий, достигаемое при использовании. изобретения, позволяет в несколько раз увеличить срок службы этих изделий.

Формула изобретения

Способ изготовления огнеупорных изделий, 30 включающий смешивание стабилизированной двуокиси циркония с водным раствором соли циркония, осаждение, фильтрацию, формование и обжиг, отличающийся тем, что, с целью повышения плотности, термостойкости

35 и прочности изделий, осаждение осуществляют диметилкетоном и полученную после фильтрации массу обрабатывают аммиаком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

40 1. Патент Франции Ка 2148807, кл. С 04В

35/48, опубл. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР Ма 435213, М. Кл С 04В 35/48, 1972, 3. Авторское свидетельство СССР Кв 290015, 45 М. Кл. С 04В 35/48, 1969.