Изобретение относится к огнеупорным материалам и может быть применено при производстве материалов и заполнителей бетона, предназначенного для высокотемпературных аппаратов химической промышленности, тиглей для плавки металлов.

Известны способы получения цирконатов щелочноэемельных элементов, которые включают введение добавок в виде различных оксидов, например

В От, FeеОт, Si0, Т10е и т.д. в сырьевую смесь с .последующим ее двукратным обжигом (1), Однако известные способы получения плотных, цирконатов кальция, стронция, бария являются крайне не" технологичными, так как требуют двукратного обжига, что вызывает необходимость дополнительных технологических операций: дробления, помола, прессования,.брикетирования.

При этом увеличиваются энергетические затраты на производство циркоИлюха, Н.Н. Шаповалова, Васютин и А,Г. Моссур

Ленина политехнический институт

В,И. Ленина

2 натов. По этим способам минимальная пористость цирконата после вторичного обжига при 1700 C 9,3 .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, согласно которому цирконаты кальция, стронция, бария получают путем смешивания цирконатов со связующим и оксидными добавками и двукратного обжига, Этим способом получают цирконаты повышенной плотности по сравнению с указанными известными: пористость 0,254 для цирконатов кальция, стронция и 9,2 6 для

15 цирконата бария (2) .

Однако и этот способ трудоемок и нетехнологичен, так как характеризуется необходимостью двукратного обжига.

Целью способа является упрощение технологического процесса.

Эта цель достигается тем, что согласно способу получения плотного огнеупорного материала на основе

Состав связки

Способ

Сь>рьевая смесь, Количество связки

Кажущаяся иористость

Материал получени»

Извест>в»й

Цирконат стронция

sгсЭз.54,5 и0

ZrO2 45,5

Предлагаемь>й

Цирконат кальция

СаС0. 44,8

2т:02 55,2

А1Я

2,0 1450-1500

0,5->,0

Вяжущее

То же

0,1-1 ° 3

0,8-1,3

10,0

Цирконат стронция Ь>СО 54

0,8-1,0

Вяжущее 11 2,0 !600-1750

3 92004 цирконатов щелочноземельных элементов преимущественно для заполнителя огнеупорных бетонов путем смеши" вания со связывающим, формования и обжига, в качестве связующего вво- 5 дят цирконий, содержащее гидравлическое вяжущее в количестве 2-10 вес. а обжиг проводят при 1500-1750 С.

Частицы сырьевой смеси, взаимодействуя друг с другом в процессе затвердевания, образуют прочные связи, в этом случае скорость диффузии катионов к кислотным окислам повышается при высокой температуре настолько, что процесс образсвания 1З соединений происходит с постоянным во времени уплотнением продукта оез увеличeíèÿ пористости и поверхностного отслаивания новообразований.

Предлагаемый способ получения цир- 20 конатов кальция, стронция, бария осуществляют следующим образом, Сырьевую смесь, состоящую из исходных компонентов в стехиометрическом соотношении, например ВаСО>, 25

7гО, подвергают измельчению в виде шлама и сухого порошка до прохождения через сито 20000 отв/см После помола сырьевую смесь в сухом виде смешивают с тонкоизмельченным гид- 30 равлическим вяжущим, алюмоцирконобариевым цементом, и гомогенизируют в течение 1 ч. После увлажнения сырьевой смеси до 6-9i из нее формуют брикеты или гранулы при давлении 200-300 кг/см . Обжиг брикетов производят при 1500-1750 С в любой

8 4 обжиговой установке, обеспечивающей указанные температуры. Дробление полученного спека производят в щековой дробилке с последующим фракционированием до заданного гранулометрического состава. Для получения бетона фракционированный цирконат бария, полученный по предлагаемой технологии, в сухом состоянии смешивают с алюмоцирконобариевым цементом состава,4: ВаО 55; А120 5;

Zr0z 40 в количестве 10-303 от веса бетонной смеси, добавляют воду и формуют изделие методом прессования или набивки.

Бетон обладает следующими физикотехническими свойствами: огнеупорность 2500-2600 С; усадка при 2000 С

1,7В; термостойкость (нагрев до

1900 С с резким воздушным охлаждением) число теплосмен 6-7, предел прочности при сжатии при твердении в нормальных ус>2овиях через 7 сут

500-800 кг/см2

В таблице представлены составы, содержащие оптимальное, минимальное и максимальное количество добавки и показаны данные по плотности материала

Как видно из таблицы, введение добавки в количестве 2-53 уменьшает пористость материала до 0,8-1ь.

Введение добавки более 5- .Oi экономически нецелесообразное, поскольку приводит к повышенному расходу вяжущегоо.

13 1350 1450 025

920048

Продолжение таблицы

» ° »« а»» а ъ«««»ь«« «

Способ лолу ме» сия

Сырьевая смесь, Ф

Состав связки

Количество связки

Кажущаяся пористост6, ф

Материал

«»»»»»««»«««

««»««««е««««««

«»« «« »««

«»««««««««

5,0

011"092

2,0-3,0

Цирконат бария

ВвСО 62,0

Zr0 38,0

Вяжущее I I I 2,0 1600- I 750

0,8-1, 1

То же

5,0

0,2» I 0

1I «

10,0

2,0"4,0

П р и и е ч а и и е: .Вяжущее Q 7.: СаО 31,7; АI 0 13,3; Zr01 55,0. Вяжущее 1Т, Ь

%ГО 46,5; А1 0 10,0; 7r0< 43,5. Вякуцее Ш, 3: Ва0 55,0; Ig0p 35,0; Zr0@40 О.

Формула изобретения

Составйтель Д. Иванов

Техред Т.Иаточка Корректор E. Рошко

Редактор И. Митровка

Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государстеенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2260/22

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

Способ получения плотного огнеупорного материала на основе цирконатов щелочноземельных элементов преимущественно для заполнителя огнеупорных бетонов путем смешивания со связующим, формования и обжига, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса, в качестве связующего вводят цирконий, содержащее гидравлическое вяжущее в количестве 2- 1 0 вес . 3, а обжиг проводят при !500- 1750 С.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

К 564291, кл. С 04 В 35/02, 1975.

2. Патент Японии 11 5125042, За -кл. 20/3/С 129, опублик. 1976.

Способ получения плотного огнеупорного материала

Шихта для получения огнеупорных изделий // 887541

Способ получения пористой цирконовой керамики // 885225

Шихта для изготовления керамических изделий // 881077

Способ получения керамического материала // 881070

Огнеупорный керамический материал // 863566

Огнеупорная масса // 844610

Огнеупорный термостойкий материал // 833872

Шихта для изготовления огне-упорного материала // 833859

Шихта для изготовления огне-упорных изделий // 833858

Способ получения циркониевой керамики // 2104985

Изобретение относится к порошковой металлургии, а более точно касается способов получения циркониевой керамики, и может быть использовано в производстве высокопрочных конструктивных и инструментальных материалов и изделий, например волочильных инструментов

Шихта для изготовления огнеупоров с прерывистым зерновым составом // 2107674

Шихта для изготовления огнеупоров с прерывистым зерновым составом // 2112761

Изобретение относится к технологии огнеупоров, которые могут использоваться в черной и цветной металлургии, в стекловаренной, химической и других отраслях промышленности

Огнеупорный материал // 2121988

Изобретение относится к материалам для производства огнеупорных металлопроводов, либо их частей для разливки стали

Способ изготовления плотной керамики для твердого электролита // 2134670

Изобретение относится к способам изготовления высокоплотной керамики для твердого электролита на основе диоксида циркония с небольшими добавками оксида алюминия, получаемого химическим осаждением из растворов хлористых солей циркония и алюминия

Углеродсодержащий огнеупор // 2151124

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к области производства углеродсодержащих огнеупоров для футеровки различных металлургических агрегатов, например конвертеров, электросталеплавильных печей, сталеразливочных ковшей

Способ получения высокопрочного материала (варианты), устройства на основе этого материала и способ их изготовления // 2157431

Шихта для изготовления керамики // 2164503

Изобретение относится к производству керамики, а именно к составам шихты для изготовления керамики конструкционного и инструментального назначения

Способ получения композиционного порошкового материала из цирконийсодержащего минерального сырья // 2167128

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению керамических материалов на основе стабилизированного диоксида циркония

Способ изготовления модифицирующей добавки // 2168484