Огнеупорная масса

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБP ЕТЕй ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вуг (22) Заявлено 131180, (21) 3004337/29-33

ting)М К 1 3

С 04 В 35/48 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делаь. изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.10;82. Бюллетень ¹38 (53) УДК666.76 (088. 8) Дата опубликования описания 151082

С.A.Ñóâîðîâ, И.A.Òóðêèí, B.Ñ.Êàáàíîâ и Е. (72) Авторы изобретения

Ордена Октябрьской Революции и ордена Тру

Знамени технологический институт им.. (71) Заявитель (541 ОГНЕУПОРНАЯ МАССА

Изобретение относится, к промгш ленности производства огнеупорных материалов, которые могут быть использованы при варке оптических .стекол в горшковых и ванных печах в виде защитных слоев на сосудах или при изготовлении монолитной футеровки ванных печей.

Известна огнеупорная масса для по лучения монолитных футеровок, состоящая иэ смеси зерен (спеченных или ,плавленых .) A1 0>, И90г ZrO>,èëê их . соединений, в которой часть зерен.

:имеет покрытия иэ тугоплавкого стекла, включающая, например, вес.З."

Плавленая: окись алюминия 40 .Плавленая:.: окись алюминия с покрытием. 30

Окись алюминия высокой частоты со стеклянным . покрытием. 15

Мелкодисперсная окись алюМиния 10Кремнезеьвгстый бой 5 .

Недостатком шихты укаэанного состава является низкая прочность материала в интервале теглператур 200—

1200оС, когда стекло находится в твердом состоянии и не связывает зерна огнеупорных окислов. При высоких температурах присутствие стекла способствует разрушению материала за,, счет вымывания зерен огнеупорных ,окислов. В связи с чем применение

5 стекла в качестве свяэуощего не может считаться оптимальным вариантогл.

Наиболее близкой к предлагаемой техническому решению является огнеупорная масса (2), включающая, вес.Ъ:

10 Цирконовый концентрат 15-77

Огнеупорная глина 3-5

Фосфатное связующее 5-30

Бакор 15-50

Однако использование цирконового концентрата ограничивает температурный предел использования огнеупора 1550-1600оС, так как выше этой. температуры происходит его разложение, чему содействует глина и фос-

2() фатная связка.

Кроме. того, материал, полученный иэ этой массы, имеет недостаточнр высокую коррозионную стойкость.

Цель иэобретения — повышение коррозионноь стойкости.

Поставленная цель достигается тем, что огнеупорная масса, включающая бакор и связующее, дополнительно содер.жит оксид элемента 11а или (йа:группы периодической системы, стаоы изирующий диоксид циркония, а в качестве

966079

A tqOy

41-46

Состав

96

88

Zг01

3,5

3 5

И90 связующего водорастворимую соль эле мента иэ той же группы при следующем .соотношении компонентов, вес.Ъ:

Бакор 88-96

Оксид элемента Па или Фà>группы периодйческой систе ьы, стабилизирующий диоксид циркония 3-7

Водорастворимая соль 1-5

При содержаний окисла и соли элементов, стабилизирующих двуокись циркония менее 3 и 1Ъ соответственно, снижается прочность изделий, при со- 5 держании их более 7 и 5% снижается их термостойкость.

Высокая механическая прочность материала при его сушке в интервале тЕмператур 200-300аС обуславливается образованием кристаллогидратов окислов металлов, входящих в состав связующего. Прочность за счет кристаллогидратов сохраняется вплоть до 900-1000ОС, когда; начинается процесс их разложения. Дальнейшее увеличение прочности материала при обжиге в интервале температур 1000—

1500ОС обусловлено интенсификацией процесса спекания за счет образования тонкодисперсных частиц окислов металлов - .стабилиэатОров ZrO< при разложении их кристаллогйдратов и синтеза в материале твердых растворов на основе двуокиси циркония.

Наполнитель, спеченое и плавленое бакоровое зерно (1-0,088 мм) Связующее: окисел металла-стабилизатора

Водорастворимая соль а(ьо4)э 9 Г о

vci бн и9(но,), бн,о

Технология подготовки массы и изготовления образцов сводится к следующему.

В качестве наполнителя используют спеченое; или плавленое зерно бадделеито-корундового состава с содержанием основных компонентов, вес.Ф:

Zr01 40-50

5 l0 5" 12

Максимальный размер зерна использованного наполнителя составляет 1 мм.

Часть зерна наполнителя подвергают помолу в вибромельнице до получения порошка с размером частиц менее 60 мкм.

Затем добавляют компоненты связующе-, :Fo H перемешивают в вибромельйице 1 ч. Полученную смесь перемешива« ют с зернистым материалом при соотношении, вес.Ъ:

Зернистая часть (зерно 1-0,088мм) 70

Тонкомолотая часть наполыителя+связка (зерно менее 0,06 мкм) 30

Увлажняют .водой до получения влажности 3,5-4%. Для исследования свойств из полученной массы прессуют образцы диаметром и высотой 25 мм при удельном давлении 800 кг/см1.

Конкретные составы масс и свойства подученных из них изделий представлены в табл. 1 и 2 соответственно, .Табй.ица 1

966079

Таблица 2

Состав, 9

Свойства

Механическая прочность на сжатие, кг/см в интервале температур

Стеклоустойчивость

200-250 С 1000©С 1500 С

260

3200

400

3700

280

400

4300

500

3500

270

300

3600

250

300

Прототип

Составитель В.Соколова

ТехредЖ.Кастелевич КорректорО.Билак .

Редактор А; Химчук

Заказ 7771/36 Тираж 641 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изОбретений и открытий

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

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

Использование в качестве основного компонента бакора приводит к резкому увеличению коррозионной стойкости.

Стеклоустойчивость огнеупоров ис пытывают динамическим методом в расплаве боросиликатного стекла при

1450 C s течение 6 ч при скорости вращения образцов 30 об/ми.

Образцы термостатируют при 200 С (сушка), 1000 и 1500ОС (обжиг). Открытая пористость образцов, обожженных при 1500ОС, находится в пределах

7-12%.

Дальнейшее повышение. температуры обжига до 1500 С приводит к значи тельному уплотнению материала и росту прочности до 3500-5000 кг/см, -что в 2-3 раза. выше прочности материала иэ известной.шихты. При из готовлении массы для изготовления защитных слоев высокая прочность . материала, высушенного при 200 С, обеспечивает надежность сохранения, рабочего слоя вплоть до обжйга изделий .

Формула изобретения

Огнеупорная масса, включащая ба-. кор и связующее, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения.

25 коррозионной стойкости, она дополнительно содержит оксид элемента Йа. или l9 а группы периодической системы, стабилизирующий диоксид циркония, а.в качестве связующего водораствориЗр мую соль элемейта из той же группы .при следующем соотношении компонентов-, вес.Вг

Бакор 88-96

35 ) Оксид элемен та Па или Ша группы периодической системы, стабилизирую4() . щий диокс д циркония 3-7

Водорастворимая соль 1- 5 !.

Источники информации, 4 :.принятые во внимание нри экспертизе

1. Патент CUlA 9 3793040, кл. 106-55 у 1974.

2. Ъвторское свидетельство СССР

9 597661, кл. С 04 В 35/48, 1976