Состав стержня тиглеографа для нанесения огнеупорных надписей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

Союз Советскик

Социалистических

Республик (u)9?3581 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01Р980 (21) 2986834/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 151132, Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 1511.82 (И}М.К .

С 09 0 13/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

t$3j УДК 667. 56 (088.8) О.E. Модебадзе и А.Н. Мумладзе (72) Авторы изобретения

1

"3

Институт кибернетики АН Грузинской CCP (71) Заявитель (54) СОСТАВ СТЕРкНЯ ТИГЛЕОГРАФА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ

ОГНЕУПОРНЫХ НАДПИСЕЙ

7, 9-25,0

Изобретение относится к производству карандашей для нанесения. огнеупорных надписей на металлические поверхности в температурном интервале до 1000 С. Его можно также применять для нанесения огнеупорных надписей на окрашенные и керамические поверхности.

Известен карандаш (стеклограф) имеющий следующий состав, в.ч.г стеарин, говяжье сало, воск — 9, железный сурик — 6, поташ — 4 (1 3.

Однако указанный карандаш содержит малое количество железного сурика (31,66%) и поэтому при высоких температурах после выгорания органических веществ, надпись получается нечеткой или вовсе исчезает. Карандаш со" держит дорогостоящие компоненты воск, говяжье аало.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является паста

"Тиглеограф", содержащая, вес.%г

Связующее 28,5-55,5

Кварцевый песок (sio ) 1-3

Закись .олова 0,5-1,5

Металлическая пудра 40-70 (2 J.

Однако нанесенные этой пастой надписи теряют четкость при 800 С (при этой же температуре цвет надпи си меняется на чеРный). При длительном выдерживании при высоких температурах (более 0,5 ч) из-за улетучивания тиглеографа, надписи исчезают. Кроме того, данным тигдеографом трудно наносить надписи на полированные металлические поверхности из-эа плохой адгезии (связующего к металлам.

Цель изобретения — получение огнеупорных надписей на металлических поверхностях, стойких к длительному воздействию высоких температур и повышение адгезии к металлической поверхности.

Поставленная цель достигается тем, 20 что состав стержня тиглеографа дпя нанесения огнеупорных надписей, включающий двуокись кремния, дополнительно содержит алебастр CaSO<.0,5 Hg окись магния, окись алюминия, окись

25 бора и воду прн следующем соотношении компонентов, вес.%:

АлебастрCaSO4" 0,5 Н О 52,4-62,8

Двуокись крем30 ния

9 3581

Окись магния 7,5-13,2

Окись алюминия 3,0-8,0

Окись бора 3,0-5,0

Вода Остальное укаэанные компоненты в состав тиглеографа вводят с применением ,химически чистых или технических рее активов. Двуокись кремния используют тщательно молотым, просеянным через сито (20-200 меш/см марки "ЧДА" или ,технический).

С применением алебастра и других

Укаэанных компонентов образуется масса, которая не выгорает при высоких температурах (до 10.0ООС) с металлических поверхностей в течение продолжительногo времени (не менее

30 мин, при 98 0 С) и дает возмож. ность маркировать такие металлические детали, заготовки и т.д., которые обрабатываются или обжигаются при высоких температурах.

Вместе с тем, данная композиция компонентов дает возможность изготовить лягкий (с твердостью по шкале

Мооса порядка 1,5) или твердый (с коэффициентом твердости 3) тиглеограф„ что, в свою очередь, обеспечивает в.,высокую адгезию тиглеографа к металлическим поверхностям и существенно упрощает нанесение надписей на укаэанные поверхности.

Изготовляют тиглеограф по следующей технологии: молотые порошки оКсН дов магния, алюминия, кремния„ бора а также алебастра (CaSO< 0,5 Н2О) .тщательно перел ешивают, обрабатывают водой до такой консистенции ког да полученную массу возможно заливать в специальные металлические формы. И- -за того, что алебастр быстро твердеет, вторичное технологическое перемешивание следует провоцить быстро и закончить в течение нескольких минут. Перемешанную массу заливают в специальные формы и сушат гри 20-60 С в течение 8-24 ч.

Изготовленные таким образом .тиглеотрафы готовы к применению.

При изготовлении тиглеографа следует предусматривать некоторые моменты технологического процесса,связанные с превращениями алебастра во время обработки массы тиглеографа водой и при последующей сушке, а также при применении карандаша при высоких температурах.

Алебастр получают путем термичеекой обработки минерала гипса (водная сернокислая соль кальция CaSO< ° 2Н 0) при 120-190"C. Ксли термообработку производить при нормальном (атмосферном) давлении, то образуется р-полугидрат — порошок обладающий повышенной водопоглощаемостью при тверденни (60-654} с удельным весом

2,67-2,68, р --полугицрат является основной составной частью алебастра.

При термообработке гипса под давлением (1,3 атм) образуется с --полyгидрит †вещество кристаллического строения, с удельным несом 2,722 73 отличающийся пониженной водопоглощаемостью при твердении, чтб обеспечивает его повышенную прочность. При обработке массы шихты данного тиглеографа водой, алебастр (CaSO+ 0,5 Н О - полуводный гипс) присоединяет воду по реакции:

2CaS04 0,5Í20 + 3Н20 - 2СаЬО - 2Н О.

После присоединения воды алебастр гидротируется — твердеет и вновь переходит в кристаллический двуводный гипс. Остальные компоненты шихты тиглеографа никаким химическим прев" ращениям не подвергаются. d результате пересыщения водой раствор частично переходит в коллоидное состоя2(1 ние. По мере испарения избытка воды при сушке происходит кристаллизация двуводного гипса, вследствие этого масса становится более густой и теряет подвижность. Залитая в формы

25 масса тиглеографа приобретает твер» дость, но в ней остается вода, которая химически связана с алебастром.

При температурах выше 180 С в мас-, се тиглеографа вновь может образоваться алебастр, а при 350 С появляется нерастворимая форма безводного

CaS04 - т;н. ангидрит. Выше 500 С образующийся нерастворимый безводный Са504 воду уже не присоединяет и может взаимодействовать с другими компонентами тиглеографа (например с В 05). При температуре выше

900 С могут образоваться основные соли состава СаБО, СаО (т.н. гидравлический гипс). Но при этих температурах образуется сложный продукт взаимодействия алебастра и оксидов, входящих в состав тиглеографа, который вжигается в поверхность металла и дает четкие опечатки белого цвета.

Тиглеограф можно применять для нанесения огнеупорных надписей на металлические поверхности, не выгорающие при высоких температурах (до

1000 C) в течение процолжительного

50 времени.(не менее 0,5 ч, например, при 980 С. Надписи наносятся при незначительных усилиях (порядка 25 н/см ).

Пример . 1. Изготовляется огнеупорный тиглеограф следующего состава, вес,Ъ: CaS04 -0,5 Н20 52,4, Hg0 7,5, А)дО 3, 5(Og 25,0, В О Зз

Н О 9,1. Молотые оксиды магния, алюминия, кремния, бора, а также алебастра (CaSO i/2 Н О) тщательно перемешивают, в дальнейшем добавляют воду (до 0,4 кг, или 0,4 л) и полученную смесь вновь тщательно и быстро (в течение 2-5 мин).перемешивают.

Укаэанную массу заливают в металли973581 ческие формы, например диаметром

15 мм и длиной 100 мм и сушат при

25 и течение 24 ч. Полученный тиглеограф готов к употреблению. Нанесенные при незначительном усилии (2 н/см ) тиглеографом надписи на .стальные поверхности характеризуются белым цветом, после нагрева при

9В0 С они сохраняются в течение

0,5 ч и не меняются при следующем охлаждении металла до комнатной тем« пературы в течение 3-24 ч. Четкость надписи относительно известного сос(тава выше 800 C возрастает на 20%, светоотражение на 15%. Лдгезия возрастает в 1,5 раза, а усиление для нанесения надписи уменьшается на

100-200%.

П р и и е р 2. Изготовляют огне- упорный тйглеограф следующего состава,вес.%: CaS04.0,5 Н О 62,8, Н90 10,5, А!ДОР 3,5, S(02 7 9, B О 3,5, Н О 11,8. Первоначально тщательно перемешивают оксиды магния, . алюминия, кремния, бора, а также алебастр (CaSO4 0,5 Н О), затем добавляют воду (до 0,5 л) до получения жидко-текучей массы и полученную смесь вновь тщательно и быстро (в твчение 2-5 мин) перемешивают. Указанную массу заливают в металлическую форму, например диаметром 15 мм и длиной 100 мм, сушат при 60 С в течение 8 ч, сухой тиглеограф обвертывают металлической фольгой, а также в случае необходимости нанесения тонких надписей, подтачивают с краев.

Нанесенные тиглеографом на стальные поверхности надписи после нагрева до 900ОC не выгорают в течение

1 ч и сохраняются без изменения при последующем охлаждении металла до комнатной температуры в течение

24 ч. Четкость надписи выше 800 С относительно известного состава возрастает на 25%, светоотражение на

20%. Адгезия данного тивлеографа к металлическим поверхностям возрастает в 1,5 раза, а усилие для нанесения надписей уменьшается в 2 раза.

Пример 3. Изготовляют огнеупорный тиглеограф следующего состава, вес.%: CaS04 .0,5 Н О 55,6, И90 13,2, Ы 03 8, S)01 7,9, В 0% 5Р

Н10 10,2. Смесь молотых оксидов магния, алюминия, кремния, бора, и алебастра (CaS04-0,5 Н О) тщательно перемешивают и заливают водой (до 0,5 л) до получения жидко-текучей массы, которую тщательно перемешивают в течение 2-5 мин, переносят в металлические форма и сушат при температуре окружающей среды в течение 24 ч. Отвердевшие пористые тиглеографы пригодны для нанесения огнеупорных надписей при усилии 5 н/cM °

Нанесенные тиглеографом надписи на стальные. поверхности при 800 С не выгорают в течение 2-х ч и сохраняются без изменения. При последующем охлаждении металла до комнатной температуры в течение 24 ч, четкость надписей возрастает на 30%, а свето1О отражение в видимой части спектра на 25%.

Время выдерживания надписей, сделанных данных тиглеографом, при высоких температурах, относительно

15 известного, увеличивается на 1РО200%, в 1,5-2 раза увеличивается адгеэия к поверхности металла, на . 100-200% понижается величина усилия, необходимая для нанесения надписей, (2() на 15-30% увеличивается четкость надписи и на 15-25% светоотражение надписей в видимой части спектра при температурах выше 800ОС. Твердость данного тиглеографа по шкале

25 Иооса лежит в пределах 2,5-3,5.

Относительно стеклографа (1 3 предлагаемый тиглеограф характеризуется следующими преимуществами: нанесенные стеклографом надписи полностью

gg исчезают или остаются в виде нечетких отпечатков при температурах 400500 С. Надписи нанесенные предлагаемым тиглеографом остаются четкими до температуры 1000 С, четкость надписей увеличивается на 40-90%, стеклографом надписи наносятся при усилии

10-30 н/см, предлагаемым тиглеографом — при усилии 2-5 н/см, стирание надписи, нанесенного стеклографом . происходит за 0,1-0,3 ч при полиров" ке поверхности металла крокусом на .станке,ДРШ-200 под давлением 0,30,9 н/сй при использовании предлагаемого тиглеографа укаэанное время составляет 0,5-0,8 ч.

45 ;1ре„агае, и, иглеограф изготавливается из материалов выпускаемых промыаленностью. Получение белых четких надписей на металлические поверхности, не выгорающих при дли50 тельном выдерживании металлических заготовок или изделий при высоких температурах, а так же существенное увеличение адгеэии материала тиглеографа к поверхности металла, сниже55 ние усилий при нанесении надписей гарантируют получение значительного экономического эффекта при его использовании.

В таблице представлены данные по

Q) свойствам предлагаемого карандаша (тиглеографа) в сравнении с известным.

973581

Предлагаемая композиция

I 1

Известная композиция (2) Показатели свойств

Пример 1 пример 2 пример 3

Огнестойкость тиглеографа наименьшее время сохранения четкой надписи на Практически металлической поверх- не выгораности, при 800 С ет

900 С

980оС

3,4

3,2

0,2

0,1

0,45

0,55

0,5

800

980

960

990

1,6 1,8

3 5

1,.5

Давление при нанесении надписей, н/см

0,3

0,8

0,7

0,5

4О рают при высоких .температурах и поэтому надписи остаются четкими и после многократного нагревания метал-, лических поверхностей. Если до 800ОС нанесенные известным тиглеографом надписи являются более четкими, то выше 800ОС четкость надписей, нанесенных предлагаемым тиглеографом, возрастает на 20-30%, а светоотражение в видимой области спектра на 20-25%.

Таким образом, нанесенные тиглеографом надписи на стальнЖ поверхности не выгорают при 980ОС и сохраняются в виде белой четкой надписи в течение 0,5 ч (в известном надпись выгорает при 800ОС), при 900 С— в течение 1 ч, при 800 C — в течение

2-3-.х ч в известном серебристый цвет надписи переходит в черный).Ниже 800 С нанесенные тиглеографом надписи практически не выгорают. вдгезия данного тиглеографа к металлическим поверхностям, увеличена в

1,5-2 раза и надписи производятся при незначительном усилии (порядка 26 н/см, в случае предлагаемого тиглеографа и до десяти н/см поверхности известным тиглеографом). Надписи,нанесенные предлагаемым тиглеографом не стираются с поверхности металла при полировке на станке ДРШ-200 в течение 0,5-0,8 ч под давлением 0,30,9 н/м"1. В известном в идентичных случаях, надписи стираются за 0,10,4 ч.

Вместе с тем, в состав тиглеографа не входят вещества, которые выгоФормула изобретения

Состав стержня тиглеографа для нанесения огнеупорных надписей, включающий двуокись кремния, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью получения огнеупорных надписей на металлических поверхностях, стойких к длительному воздействию высоких температур и повышения адгеэии к о металлической поверхности, он дополнительно содержит алебастр

CaS04 ° 0,5 Н О; окись магния, окись ,алюминия, окись бора и воду при следующем соотношении компонентов, 4З вес.%:

Максимальная температура сохранения четкой надписи на металлической поверхности, С

КоЪффициент твердости (по шкале Mooca) Адгеэия Надписей к поверхности металла для мягкого тиглеографа); время стирания

-надписей ври полировке поверхности металла крокусом на станке

ДРМ-200 под давлением 0,3-0,9 н/см, ч .

0,5 (переходит в

Практически Практически черный цвет) не выгора- .не -выгорает ет

973581

52,4-62,8

7,9-25,0

7,5-13,2

3,0 -8,0

3,0-5,0

Остальное

Составитель:Г.Бровкина

Редактор И.Касарда Техред H.Гайду Корректор О.Билак

Заказ 8612/27 Тираж 661 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Алебастр

-СаSO+ 0,5 И О

Двуокись кремния

Окись. магния

Окись алюминия

Окись бора

Вода

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник химика, т.1,.

Л. "Химия", с. 1052.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2902183/23-05, кл. С 99 0 13/00, 1980 (прототип).

Состав стержня тиглеографа для нанесения огнеупорных надписей Состав стержня тиглеографа для нанесения огнеупорных надписей Состав стержня тиглеографа для нанесения огнеупорных надписей Состав стержня тиглеографа для нанесения огнеупорных надписей Состав стержня тиглеографа для нанесения огнеупорных надписей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композициям для антикоррозионных покрытий с использованием сополимера на основе кубовых остатков V ректификации стирола (сополимер КОРС) и предназначено преимущественно для защиты металлических (в том числе стальных) конструкций, эксплуатирующихся в атмосферных условиях, а также для защиты бетонных и деревянных сооружений, подвергающихся атмосферному воздействию

Изобретение относится к лакокрасочным составам, используемым при окраске зданий и сооружений по кирпичным, бетонным, оштукатуренным, деревянным и другим пористым поверхностям (кроме полов)

Изобретение относится к композициям для формирования чертежно-графического покрытия, используемого для работы тушью в ручном и автоматическом режиме, карандашом, красками, фломастерами, и может найти применение в картографии, топографии, маркшейдерии, в работе конструкторско-проектных бюро и т.д

Изобретение относится к лакокрасочным и защитным материалам и может применяться для защиты металлических, бетонных и деревянных поверхностей от атмосферной коррозии и разрушения, защиты наружных поверхностей химического оборудования с повышенной температурой стенок

Изобретение относится к многоступенчатым радиационно отверждаемым латексным полимерам, к способу их получения и композиции покрытия, содержащей воду и полимер

Изобретение относится к области получения латексов стиролакрилатных сополимеров, предназначенных для формирования антистатических покрытий

Изобретение относится к области лакокрасочных материалов

Состав стержня тиглеографа для нанесения огнеупорных надписей, форма из алебастра, марки алебастра

Наверх