Способ производства безобжиговых кварцевых огнеупоров

 

О П И С А Н И Е !»887538

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскид

Вецяаяистяческих

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.10.79 (21) 2825941/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл з

С 04 В 35/14 йсударстоеииый комитет сссР йе делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетспь ¹ 45 (53) УДК 666.763,3 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.12.81 т-- ..

4 (72) Автор ы изобретения

В. А. Бевз и Ю. Е. Пивинский (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕЗОБЖИ ГОВЫХ

КВАРЦЕВЫХ ОГНЕУПОРОВ

Предлагаемое изобретение относится к области производства огнеупорных и керамических материалов, в частности получаемых на основе кварцевого стекла пли плавленного кварца по безобжиговой технологии.

Известен способ получения безобжиговых кварцевых огнеупоров, вк.тючаюший мокрое измельчение, стабилизацию суспензии, формование шликерным литьем, сушку и введение щелочи путем в!!дер>ккп в водном растворе жидкого стекла с последующим автоклавированием при температуре

110 — 220 С в течение 1 — 10 ч (1).

Однако безобжиговые кварцевые огнеупоры, особенно толстостенные. получаемые по известному способу, имеют неодинаковые по толщине изделия свойства, например прочность внутренних слоев материала может быть в 1,1 — 1,3 раза меньше прочности поверхностных слоев. Это связано с наличием технологической операции пропитки отливки с поверхности растворами жидких стекол или соды, приводящей к большему насыщению щелочами поверхностных слоев чем внутренних. Избыток щелочей на поверхности в некоторых случаях отрицательно сказывается па работоспособности изделий.

Выдержка в упрочняющсм растворе, 2 особенно крупногабаритных изделий, требующих ступенчатой пропитки, значительно удлиняет технологический цикл производстВ3 безобжиговых кварцевых огнеупоров.

Отливки на основе кварцевого стекла, полученные по известному способу, имеют недостаточную прочность 10 — 30 кг/см, что требует осторожного обращения с ними.

В большей степени это относится к кварцевым отливкам, содержащим наполнптсль.

Целью изобретения являстся получcнпс равных свойств по толщине огнеупора и сокращение технологического цикла сго изготовления.

Цель достигается тем, что в способе производства безобжиговых кварцевых огнеупоров путем мокрого измельчения, стабилизации суспснзии, формовання заготовок шлпкерным литьем, введения щелочи и

20 автоклавной обработки в течение 1 — 10 ч, щелочь ввоз,ят в суспензию перед ес стабилизацией в количестве 0,04 — 0,16% (в расчете на К О) от веса суспензии, а автоклавную обработку ведут при температурс 169—

25 290ОС.

Щелочь, введенная в шлпкер в виде жидких стекол. соды, кремH!!Aoprан!!чсск!!х жидкостей 2КЖ-11, 2КЖ-10 и других, растворяет поверхность частиц кварцевого стск30 ла, образуя оысокомодульные гидросилика887538

Загорская типографии Упрполиграфиздата Мособлисполкома

3 ты. 13 процсссс стабилизации текучесть шликера с добавками щелочей резко понижается. При наборе отливок щелочные соединения не переходят в пористые формы вместе с водой, а остаются на поверхности частиц, упрочняя отливку. Введение щелочей в шликер приводит к уменьшению пористости отливок на 7 — 10 /о (относительных процентов), достигая 9,5 — 10,5 /о для суспеHçèé, содержащих 1 — 5 /о частиц выше

63 мкм.

Пример 1. В качестве исходного материала для получения кварцевого огнеупора по предлагаемому способу используют, например, отходы прозрачного кварцевого стекла. Суспензию получают мокрым помолом при влажности 16,1 /, рН 4,5 — 6,0, температуре до 54 С до зернового состава, соответствующего остатку на сите 63 мкм (1,4 /о) . Полученную суспензию отделяют от мелющих тел и вводят 0,68 /о натриевого жидкого стекла (0,082 /о Ка О). После 17 ч стабилизации вязкость суспензии составляет

9 Е, что в 6 раз меньше вязкости до стабилизации, значение рН составляет 10,8. Прочность при изгибе отливок равна 80—

100 кг см . После автоклавирования в течсцие 10 ч при 179 С прочность повышается до 550 кг/см, после автоклавирования в течение 1 ч при 290 С прочность составляет

790 мг/см . Пористость отливок — 9,5 /о, в то время как отливки из того хке стабилизированного шликера без введения щелочи имеют пористость 11,0%. Отливки из шликера, стабилизированного в течение 72 ч с добавкой щелочи, имеют прочность

140 кг/см2

Пример 2. В нестабилизироваиный шликер кварцевого стекла с влажностью

16,1 / при зерновом составс, соответствующем остатку. на сите 63 мкм (5,5 /о), рН 5,6, добавляют 0,23 /о Na.Ñ03 (0,16" Ка О) .

После стабилизации вязкость составляет

10 Е, рН равно 9,75. Отливки имеют прочность 50 кг/см, после автоклавирования в течение 8 ч при 169 C прочность при изгибе ссставляет 485 кг/см, при 179 С

520 кг/см2, после автоклавирования при

290 С в течение 3 ч прочность повышается до 790 кг/см .

Пример 3. В нестабилизированный шликер кварцевого стекла плотностью

1,86 г/см вязкостью 26 Е добавляют 0,62 /О кремнийорганической жидкости ГК К11 (0,1 /о КарО). После стабилизации вязкость понижается до 10 Е, рН равно 10,40. Прочность отливок при изгибе равна 60 кг/см, после автоклавирования в течение 3 ч при

200оС прочность повышастся до 520 кг/см .

Пример 4. В нестабилизированный шликер кварцевого стекла с влажностью

14,0О/о при зерновом составе, соответствуюЗаказ 8338 Изд. М б20

g5

ЗЮ

36

4 щем остатку на сите 63 мкм (3,55 о), добавляют 0,4 /о калиевого жидкого стекла (0,04 /О К20). После стабилизации в течение

24 ч вязкость составляет 9 Е, р1-1 10,0, отливки имеют пористость 10,7 /о и прочность при изгибс 50 кг/см . Отливки из того же стабилизированного шликера, не содержащие добавки, имеют пористость 12,0 /о, а прочность — 10 кг/см . После автоклавирования в течение 2 ч при 169 С прочность при изгибе отливок составляет 400 кг/см, автоклавирование в течение 1 ч при 290 С повышает прочность до 730 кг см .

Кварцевая керамика, полученная по предлагаемому способу, несколько повышает свою прочность при повышении температуры до 900 С. Высокая прочность отливок и огнеупора, отсутствие усадки и короблений при изготовлении позволяют получать из безобжигового огнеупора (кварцевого) изделия сложной формы с высокой размерной точностью без механической обработки. Высокая прочность отливок позволяет производить в них сверления, что гораздо легче и экономичнее сверления готового огнеупора. Повышенная прочность огнеупора расширяет область при мснения безобжиговых огнеупоров. Введение щелочи в нестабилизированный шликер исключает операции пропитки отливок

1пелочными растворами. После автоклавирования огнеупор имеет одинаковые по толщине прочностные свойства, что связано с равномерным распределением щелочных элементов.

Из полученных по предлагаемому способу кварцевых огнеупоров могут изготовляться тигли и дозаторы для разливки мсталлов при температурах до 1700 С, устройства для дозировки стекломассы, сложные по конфигурации керамические детали ит. д.

Формула изобрстения

Способ производства безобжиговых кварцевых огнеупоров, путем мокрого измельчения, стабилизации суспензии, формования заготовок шликерным литьем, введения щелочи, и автоклавной обработки, в течение 1 — 10 ч, отличающийся тем, что, с целью получения равных свойств по толщине огнеупора и сокращения технологического цикла его изготовления, щслочь вводят в суспензию перед ее стабилизацией в количестве 0,04 — 0,16 /о (в расчете íà R>O) от веса суспензии, а автоклавную обработку ведут при температуре 169 †2 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2749236/29-33, кл. С 04 В 35/14 (прототип).

Тираж бб1 Подписиоо