Шихта для изготовления огнеприпаса

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< >817019

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к acr. свид-ву р 591439 (22) Заявлено 11.12. 78 (21) 2695615/29-33 с присоединением заявки N9— (23) Приоритет—

Опубликовано 300381. Бюллетень No 12 (51)М. Кл.

С 04 В 35/56

Государственный комитет

СССР по делам, изобретений н открытий (5Ç) УДК 666. 764. 5 (088.8) Дата опубликования описания 30.0381

И.М.Бердичевский, М.Б.Борисов, A.È.Àâãóñòèííèê и Т.A ° Ïàøêîâà (72) Авторы изобретекия

Дулевский ордена Ленина фарфоровый завод им и Государственный научно-исследовательский керамической. промышленности (71) Заявители (54) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГHEIIPHIIACA

Изобретение относится к технике изготовления и эксплуатации карбидкремнийсодержащих огнеупоров в качестве огнеприпаса в керамической, огнеупорной и фарфоро-фаянсовой промышленности.

По основному авт.св. Р 591439 известен состав шихты для изготовления огнеупоров, используемых в качестве огнеприпаса в керамической, огнеупорной и фарфоро-фаянсовой промышленности. Шихта включает в себя карбид кремния, глину огнеупорную и глинозем технический (1).

Для увеличения срока службы огнеприпаса шихта содержит глинозем с размером зерен а 0,056 мм и дополнительно электрокорунд с размером зерен 0,2-0,03 мм при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Карбид кремния . 20-75

Глина огнеупорная 7-28

Глинозем технический 0,1-25

Электрокорунд 10-30

В данной шихте оговорен гранулометрический состав карбида кремния.

Однако известнб, что гранулометрический состав карбида кремния значительно влияет на физико-технические свойства и структуру порового пространства карбидкремнийсодержащего материала. Особо существенное влияние оказывает гранулометрический состав карбида кремния на механическую прочность и теплопроводность материала, а следовательно, и на срок службы огнеприпаса.

На долговечность огнеприпаса в значительной степени оказывает влияние средний гидравлический диаметр пор материала, причем карбидкремнийсодержащий материал со средним гидравлическим диаметром пор, например

15 2-3 мкм, намного устойчивее в эксплуатации, чем материалы с большим гидравлическим диаметром пор, например 5-6 мкм.

Цель изобретения — повышение сро20 ка службы огнеприпаса эа счет повышения прочности и теплопроводности.

Указанная, цель достигается тем, что шихта для изготовления огнеприпаса содержит карбид кремния или карбидкремнийсодержащий материал или их смесь следующего фракционного состава, %|

2,5-1,0 мм 5-80

1,0-0 5 MM 19-55

30 0,5-0,1 мм 0 5-50

817019

Таблица 1

Каолин просяновскйй

10, 10

Глина латненская

Глина веселовская

20 10

10 9

22

Глинозем ГК (в том числе исходный) 20 10

20

20 и электрокорунд, В:

0,2-0,1 мм 17-45

0,1-0,05 мм 45-80

0,05-0,03 мм 3-31

Причем суммарная поверхность зерен карбида кремния или карбидкремнийсодержащего материала или их смеси составляет 25-100% от поверхности зерен электрокорунда.

Физико-технические свойства материала огнеприпаса могут быть еще более высокими, если взамен части или всего карбида кремния ввести зерна карбидкремнийсодержащего материала, например регенерата карборундовых огнеупоров, изготовленных из шихты, содержащей карбид кремния и глинистую связку, лом огнеупоров, изготовленных по известному способу, или их смесь при том же соотношении, поверхности зерен этого материала и зерен плавленного электрокорунда, что и для зерен карбида кремния.

При этом зерна регенерата значительно снижают окисляемость карбида кремния и способствуют повышению механической прочности материала благодаря наличию на их поверхности активных пленок кристобаллита или муллита, способствующих активизации процесса образования муллита при обжиге огнеприпаса или являющихся центрами кристаллизации вторичного муллита.

Пример 1. Состав шихты для этажерочных плит туннельных вагонеток, изготавливаемых методом прессования на гидравлических прессах,Ъ:

Карбид кремния 40

Электрокорунд 10

Глинозем ГК 25

Глина латная 25

Суммарная поверхность зерен карбида кремния в наполнителе данной шихты (карбид кремния, электрокорунд, глинозем) составляет 98,7Ъ от суммарной поверхности зерен электрокорунда в том же наполнителе.

Из указанной шихты при удельном давлении 500 кгс/см прессуют плиты для этажерок туннельных печей П обжига фарфора. Материал плит при пористости 24,7Ъ и среднем гидравлическом диаметре пор 2,23 мкм имеет предел прочность 301 кгс/cM, что почти в

2 раза выше предела прочности материала плит, изготавливаемых по известному способу без соблюдения соотношенияповерхностей зерен,150-160 кгс/см.

По долговечности плиты из данного материала, несмотря на меньшее содержание карбида кремния в шихте, не уступают карборундовым плитам с содержанием карбида кремния 80%.

15 Пример 2. Состав шихты для капселей, изготавливаемых методом пластичного формования, Ъ

Глина латная 20

Каолин, 10

2О Карбид кремния 10

Регенерат карборундовых плит (содержание карбида кремния 60-75%) 25

Регенерат карбидкремнийсодержащих огнеупоров

Электрокорунд

Глинозем 10

Зо Суммарная поверхность введенных в наполнитель шихты карбида кремния и регенератов составляет 26,4% от поверхности зерен электрокорунда.

Объемная плотность материала капселей,изготовленных методом пластичного формования на полуавтоматах, равна 2,2 .г/см, пористость 21-22%.

Пои среднем гидравлическом диаметре пор 2-3 мкм материал имеет предел прочности на изгиб 190 кгс/см, что

40 в 1,2-1,3 раза выше предела прочности на изгиб материала, изготовленного из той же шихты по известному способу, но беэ соблюдения выбранного соотношения поверхностей зерен.

45 В табл.1 приведены составы известной шихты.

817019

Продолжение табл. 1

Сырье

Состав, В

Х1 14П 14 31Э Мб М

Проход через сито

10000 отв/см

Электрокорунд нормальный

15 15

45 35

15 10

35 70

20

Карбид кремния

30

Таблица.

Фракционный.состав карбида кремния.ло ГОс1" 3647-71, входящего в состав щнхть Уделн. ная яо

Индекс винты .

Остаток на ситах со сторонамн отверстия в вел, В

2,0 1,6 1,25 1,00 0,8 0 ° 63 О, 5 0,4 0,315 0,25 0,2 0,16 0,125 0,1

5 см /r

1х

9 0

26 16 13,3 6,5 1,5 0,7

16, °

146

8,5 19,0 16р0 21 ° 7

21,8 9,8 3,0 0,9

23,8

8,5 19,0

16i0 21,7 21,8

9>8 ° 3,0 0,9

23,8

22,5 12,$ 3,5 11,.5 22г5 12 5 3 5 1,5 66

10,0

10 0 22g5 12>5 Э 5 11у5 22 ° 5 12t5

3,5 -1,5 66

Остаток на ситах,со сторонами отверстий в мал, Ъ

Удельная поверхность

5, см /r

Индекс шихты

0,16 0,125 0,1 0,08 0,071 0,056 0,045 0,03

181

20 40 20 17

22;5 26 11,5 8,5

12 17,1 6,9 15,1

20 40 20

20 40 20

1Х

1,5

153

14П

16, 9 14

236

27

220

220

П р и м е ч а н и е. Для расчета удельной поверхности используют формулу

Ыq ю, ° где 44 = 4 г/см - удельный вес электрокорунда;

3). - средний диаметр зерна i-той фракции

1 электрокорунда;

3P; = 1 г; (Г = 3,21 г /смЗ- удельный вес 5iC

Таблица 3 фракционный состав электрокорунда по ГОСТ 3647-71, входящего в состав шихты

817019

Таблица 4

Анализ соотношений поверхностей зерен карбида кремния и электрокорунда в наполнителях шихты

14,5

1,95

0,270

9,2

56,2

34,0

18,8

1Х

26,0

0,366 3,18

11,9

50 0

32,6

21,4

14П

Ог141

0,454

16,1

5 0

11,9

50 0

84,1

35,7

21,8

3,64

25,4

34;4

38,4

25,6

56,0

13,3

30,1

2,23

1,18

51,3

29,2

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 591439, кл. С 04 В 35/56, 1975.

Составитель С.Шахиджанова

Редактор С.Тараненко Техред.A.Áàáèíåö Корректор О,.Билак

Заказ 1225/31 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, MbcKBa, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Из анализа табл.2-4 следует, что для обеспечения необходимого соотношения поверхностей зерен карбида кремния и электрокорунда необходи мо, чтобы гранулометрические составы карбида кремния и электрокорунда в наполнителе были следующие, Ъ:

Карбид кремния фр. 2,5-1 мм 5-80 фр. 1 -0,5 мм 19-55 фр. 0,5-0,1 мм 0,5-50

Электрокорунд фр ° 0,2-0,1 мм 17-45 фр.0,1-0,05 мм 45-80 фр.0,05-0,03 мм 3-31 так как при этих соотношениях имеет место максимум технической прочности. Кроме того, введение крупного карбида кремния в составе карбидкремнийсодержащих материалов повышает их теплопроводность в большей степени, чем мелкодисперсный.

Ввиду необходимости использования для.достижения оптимальных соотношениы - и - крупных фракций карбида

5змкт-д кремния увеличивается также и теплопроводность материалов, изготовленных из составов предлагаемой шихты.

1. Шихта для изготовления огнеприпаса по авт.св. Р 591439, о т

30 л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения срока службы огнеприпаса за счет повышения прочности и теплопроводности, она содержит карбид кремния или карбидкремнийсодержащий материал или их смесь следующего фракционного состава, %:

2,5-1,0 5,80

1 -0,5 мм 19-55

0,5-0,1 мм 0 5-50 и электрокорунд, Ъ:

40 0,2-0,1 мм 17-45

О, 1-0, 05 мм 45-80

О, 05-0, 03 мм 3-31

2. Шихта ro п.1, о т л и ч а .— ю щ а. я с я тем, что суммарная по4 верхность зерен карбида кремния или карбидкремнийсодержащего материала или их смеси составляет 25-100% от поверхности зерен электрокорунда.