Шихта для изготовления карборундо-вого огнеупорного материала

 

О П И С- А Н И Е ш1 8 !0650

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.03.79 (21) 2734921/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М Кл

С 04В 35/56

Государственный комитет (53) УДК 666.764.5 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. Е. Ревзин, С. Г. Сенников, Л. В. Волкова и М. В. Чнстякова ь (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАРБОРУНДОВОГО

ОГНЕУПОРНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к составу огнеупорных материалов и может быть использовано в металлургии и машиностроении в качестве футеровки муфельных печей термической обработки металлов, а также при изготовлении тиглей для плавки цветных металлов.

Известен огнеупорный материал, включающий 74 — 84 вес. карбида кремния

0,5 — 3,0 вес. % окиси магния, 4 — 8 вес. % rp глины и 11,5 — 15 вес. % алюмофосфатной связки (1).

Указанная масса обладает хорошей формуемостью и требует низких температур обжига. 15

Кроме того, применение фосфатных связок для огнеупоров, работающих в восстановительной атмосфере, нежелательно вследствие протекающих химических реакций разложения связки и восстановления продуктов разложения до элементарного фосфора, который является одной из самых нежелательных примесей в металлах.

Наиболее близким к изобретению является состав огнеупорной массы (2), включающий 55 — 63 вес. % карбида кремния, 20 — 25 вес. % хромита 3 — 5 вес. % окиси магния и 13 — 17 вес. % алюмохромофосфатной связки. Изделия из масс указанного состава обладают высокими термомехани- 30 ческими свойствами, в частности прочностью на сжатие 600 — 700 кгс/см - и теплопроводностью 5,0 — 6,5 ккал/м.час С.

К недостаткам известного состава следует отнести высокую температуру обжига (1600 С), относительно низкую устойчивость в восстановительных средах, связанную с термической диссоциацией связки, а также относительно низкую плотность (2,4 г/см ).

Целью изобретения является повышение прочности, устойчивости в восстановительной среде изделий и снижение температуры обжига.

Поставленная цель достигается за счет того, что шихта для изготовления карборундового огнеупорного материала, включающая карбид кремния и химическую связку, в качестве химической связки она содержит хромовокислые соединения магния или смесь окиси магния с хромовым ангидридом при мольном отношении 1,0 — 1,4 и следующем соотношении компонентов, вес. %: карбид кремния 72,0 — 92,8, химическая связка

7,2 — 28,0.

В процессе обжига изделия происходит разложение хромата магния на окись магния и хромшпинелпд по уравнению реакции

2MgCrO:MgO+MgCr 04+3/20 +- (3).

810650

Предел прочности Коэффициент тспУ дельный вес, Кажу навея

I СМЗ )I!OP tCTI>C I Ь О.

Температура обжига, С

N2 >пихт!я лопроводности при

800=C ккал, и час С на сжатие после обжига, кгс ем

12>0

5,22

20,5

21 2

2,52 — 2,08

2,85 — 2,.:10

2,70 — 1,00

740 — 780

820 — S 10

910 †10

600 †7

5,4б

5,88

5,0-0,0

1250

21 8

1000

2,4

Прототип

Формула изобретения

Составитель С. Шахиджакова

Тс: рсд 14. Пеичко

Редактор И. Квачадзе

Корректор О. Силуянова

Заказ 5i2/12 Изд. ¹ 208 Тираж ббl Подписное

iillO «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изооретешш и открытий

1 13035, Москва, )К-35, Раушская нао., д. 4j5 ииография, ир. Сапунова, 2

Хромшпе!нелид и Окись маГИИ11, ВзаимОдействуя с продукгамп частичного окисления карбида кремния в процессе обжига, образуют прочную керамическую связку, а выделяющийся в объеме материала кислород создает локально окислптельпые зоны, препятствующие образованию дефектной структуры типа «черной сердцсвипы».

При концентрации связки в шихте менее

7,2 вес. % изделия не обладают дост,".то-и;î" прочностью, а введение связки в количествах ббльших, чем 28 вес. %, приводит к увеличению пористости и снижению плотности изделий.

Пример 1. Шихту, состоящую из

40,0 вес. карбида кремния с размером зерна 60 — 200 мкм, 32 вес. % карбида кремния с размером зерна 5 — 7 мкм, 8,0 вес. % окиси магния и 20,0 вес. % хромового ангидрида, увлажняют водой до влажности массы 5 — 8% и тщательно перемешивают.

Готовую массу форм ют «рессованием прп усилии 600 — 800 кгс/см, сушат изделие в течение 2 — 4 час при температуре 60—

80=C, а затем обжигают гри 1250 С со скоростью подъема температуры 50 — 100 С/час до 700 С и со скоростью 150 — 200 С/час в интервале температур 700 — 1250 С.

Пример 3. Шихту, состоящую из 36,0

Шихта для изготовления карборундового огнеупорного материала, включающая карбид кремния и химическую связку, отл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности, устойчивости матер !ала в восстановительных средах, и снижения температуры обжига, в качестве химической связки она содержит хромовокислые соед14нения !

I!a! !I!Is! или смесь Окпси маГнпя с хромoвыi! вес. % карбида кремния с зерновым составом 40 — 160 мкм, 43,5 вес. % карбида кремния с размером зерна 5 — 7 мкм, 15,2 вес. % хромата магния MgCr04 5Н О ,> и 5,3 вес. % бихромата магния

MgCr O7 6Н>0, увлажняют 5%-ным раствором поливинилового спирта до влажности

2 —:1% и перемешивают. В пересчете на сухие компоненты шихта имеет следующий

10 cuoòãâ, вес. %:

Карбид кремния 86,0

Хромат магния 10,0

Вихромат магния 4,0

Мольное соотношение СГОз . MgO в дан15 ном случае составляет 1,28. Изделия прессуют с усилием 500 — 700 кгс/см сушат и

ОожиГают по режиму, указанному В примере 1.

Пример 3. Шихту, состоящую из

20 92,8 вес. % мелкодисперсного карбида крем-! пня (5 — 7 мкм), 2,0 вес. % окиси магния и

5,2 вес. % хромового ангидрида увлажняют водой до влажности 4 — 8 %, перемешивают и прессуют изделия при удельном давлении

25 500 — 700 кгс/см - . Изделия сушат и обжигают Ilo режиму, указанному в примере 1.

В таблице приведены свойства изделий, полученных из предложенной шихты в сравнении с шихтой по авт. св. N 408935. ангидридом при моль IOM отношении 1,0—

1,4 и следующем соотношении компонентов, вес. %:

Карбид кремния 72,0 — 92,8

Химическая связка 7,2 — 28,0

: >о 11сточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 419498, кл. С 04В 35/56, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

40 ¹ 408935, кл. С 04В 35/56, 1972.