Масса для изготовления пористых огнеупорных изделий

 

изобретения

А.Х.Акишев, П.Н.Бабин и Г.А.Нечистых

У

Институт металлургии и обогащения АН .Ка кЬА.:.CCP (7I ) Заявитель

<54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ ОГНЕУПОРНЫХ

ИЗЛЕ.ПИЙ

Изобретение относится к огнеупор ной промышленности и может быть ис пользовано для получения пористых основных огнеупорных изделий на ос нове чистой окиси магния с высокой газопроницаемостью, стойких к тер" мическим ударам, воздействию высоких температур и агрессивных сред, используемых в устройствах новой техники, например, для Футеровки каналов плазмохимических установок, МГД-генераторов и устройство для продувки газами расплавов металлов, Известна масса для получения пористых газопроницаемых о неупорных иэделий из крупных зерен периклаза и окиси магния с добавками выгорающих веществ. U1.

Однако применение выгорающих добавок загрязняет огнеупорный материал продуктами неполного сгорания (золой) и приводит к снижению механической прочности иэделий вследствие нарушения контактов между частица2 ми огнеупорных компонентов шихты.

Известная масса не позволяет получать иэделия с высокой газопроницаемостью и термической стойкостью.

Связано это с тем, что они содержат

3 угловатые частички из периклаза, которые при прессовании, плотно укладываясь, уменьшают пористость (размер пор) и нарушают равномерность их распределения в изделии. В результате чего в изделии Формируется разноплотная структура с пористыми и плотными участками. При нагреве изделия плотные участки прогреваются быстрее, а пористые медленнее, поэтому возникает температурный градиент, который способствует появлению трещин и разрушению материала, 20

Наиболее близкой к предлагаемой является масса t2) для изготов ления пористых огнеупорных изделий содержащая, вес.3:

3 91

Слоистые гранулы иэ периклаза фракцией 5-0,5 мм 90-96

Окись магния 4-10

Иэделия из массы такого состава имеют высокую огнеупорность и газопроницаемость.

Однако чистая окись магния трудно спекается. При обжиге изделий в пористом внешнем слое гранул не образуются прочные связи между структурными составляющими огнеупора. Это не позволяет получать огнеупоры с высокой механической прочностью и термической стойкостью. Рабочая поверхность огнеупоров при службе в высокотемпературных установках на чинает со временем разрушаться под действием газового лотока и эначитель ных тепловых знакопеременных нагрузках.

Целью изобретения является ловышение механической прочности и термостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что в массу для изготовления пористых огнеупорных изделий, вклю чающую слоистые гранулы иэ периклаза фракции 5-0,5 мм и тонкодисперсную окись магния, дополнительно содержит двуокись циркония при следующем соотношении компонентов, вес.4:

Слоистые гранулы из периклаза фракции

5-0,5 мм 85-96

Тонкодисперсная окись магния 0 5-3

Двуокись циркония . 3,5-12

Дополнительное введение в массу двуокиси циркония способствует .образованию при обжиге во внешнем слое гранул твердых растворов системы, 2Юз- Чф), что активизирует диффузионные процессы, облегчает спекание и рекристаллизацию пеоиклаза.

Размеры кристаллов в контактном слое увеличиваются и прочность связей между ними возрастает, т.е.

2717 4 повышается механическая прочность изделий из предлагаемой массы. Увеличение прочности связей между гранулами способствует одновременно и повышению термической стойкости иэделий.

Количество добавок двуокиси циркония в массу ограничивается 3,5-123 . При содержании 7Ю менее 3,53

1О поВышение прочности изделий не значительно, при,содержании ЕгО более

124 понижается газопроницаемость иэделий и повышается хрупкость и злектропроводность массы, последнее

13 не допускается при использовании материалов в качестве йутеровки каналов плазмохимических установок.

Для всех примеров слоистые гранулы сферической формы изготавливают

2О одинаково: на высокоплотные зерна периклазового порошка из плавленной или спеченной окиси магния наносят слой активной тонкодисперсной окиси магния. Порошок иэ высокоплот 3 ного крупнозернистого периклаэа в количестве 500 г, смешивают с орга. нической связкой, сульфитно-спиртовой бардой в количестве 2,53 от веса материала. Затем в шихту добавляют

Зр 250 г активной тонкодисперсной окиси магния. Смесь перемешивают и гранулируют на вибросите до полного окаты.вания зерен периклаза. Полученные гра,нулы сушат при 80-100 С и обжигают при 1400 С.

3S

В табл.1 приведены составы предлагаемой массы.

Свойства изделий, изготоЬленных из масс предлагаемых составов при40 ведены в табл.2.

Как следует иэ табл.2 изделия из массы предлагаемого состава обладают высокой механической прочностью (28-35,7 мПа) и термостойкостью Qo 28 теплосиен ), что позволяет значительно повысить срок службы огнеупоров. >

912717

Таблица 1

Состав, вес.3

1 1 .1

Компоненты

1 2

Периклаз фракции, мм

1 015

2-1

93

3-2

5-0, 5

0 5

Окись магния двуокись циркония

3,5

Таблица 2

Предла гае мый

Технические свойства масса е

J z

Предел прочности при сжатии (механическая прочность ), мПа

Термическая стойкость, количество теплосмен (1300 С - воздух ) 28,0 35 7 5,3-7,8

33,4. 29,3

25

2700 2700

Огнеупорность, С

Открытая пористость, 63,2 61 8

59-62

58,1 56,0 юТонкодисперсная окись магния

Двуокись циркония

Формула изобретения

0,5 3

3 5-12

ВНИИПИ Заказ 1306/33 Тираж 640 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Масса для изготовления пористых огнеупорных изделий, включающая слоистые гранулы из периклаза фракции 5-0,5 мм и тонкодисперсную окись магния, отличающаяся тем, что, с целью повышения механической прочности и термостойкости, рна дополнительно содержит двуокись циркония при следующем соотношении компонентов, вес.7, :

Слоистые гранулы из периклаза фракции

5-0,5 мм 85-96 состав массы Известная

21 28 12-17

2700 2700. 2500-2800

Источники информации у принятые во внимание hpH экспертизе

1. Гузман И.Я„ Серова Г.А.

Пористые огнеупоры иэ окиси магния, Огнеупоры, 1964, У 6, с. 281"284.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке в. 2670804/29"33, кл. С 04 В 35/04, 1978 (прототип).