CS203962B2 - Žáruvzdorný materiál zásadité povahy s obsahem kysličníku hořečnatého a způsob jeho výroby - Google Patents

Žáruvzdorný materiál zásadité povahy s obsahem kysličníku hořečnatého a způsob jeho výroby Download PDF

Info

Publication number
CS203962B2
CS203962B2 CS684980A CS498068A CS203962B2 CS 203962 B2 CS203962 B2 CS 203962B2 CS 684980 A CS684980 A CS 684980A CS 498068 A CS498068 A CS 498068A CS 203962 B2 CS203962 B2 CS 203962B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
weight
cao
ratio
calcium
less
Prior art date
Application number
CS684980A
Other languages
English (en)
Inventor
Walter S Treffner
Alfred H Foessel
Original Assignee
Walter S Treffner
Alfred H Foessel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Walter S Treffner, Alfred H Foessel filed Critical Walter S Treffner
Publication of CS203962B2 publication Critical patent/CS203962B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/03Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/03Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
    • C04B35/04Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite based on magnesium oxide
    • C04B35/043Refractories from grain sized mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00215Mortar or concrete mixtures defined by their oxide composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/10Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
    • C04B2111/1056Silica-free or very low silica-content materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

Vynález se týká žáruvzdorného materiálu zásadité povahy, obsahujícího kysličník hořečnatý, a způsobu jeho výroby.
Je obvyklou praxí při výrobě žáruvzdorného zásaditého, kysličník hořečnatý obsahujícího materiálu, používat jej v nepáleném stavu. Při použití může být tento materiál popřípadě podroben působení teploty, při níž se sintrováním částeček vytváří keramická vazba. Pevnost materiálu před vytvořením keramické vazby je zaručena „chemickou“ vazbou, utvořenou přidáním složky reagující s kysličníkem hořečnatým v základní hmotě při nízkých až mírných teplotách.
Jako chemických pojiv se takto používaly sírany, například síran hořečnatý, hydrogen sírnatý a kyselina sírová, chromany, například chromové soli a kyselina chromová, křémičitany, například křémičitany alkalických kovů, chloridy a hydraulické cementy.
Nevýhodou většiny těchto chemických pojiv je, že se tyto látky nebo jejich reakční produkty rozkládají při vysokých teplotách, při kterých nebyla pevnost, získána keramickou vazbou, dostatečná. Jestliže se materiál zahřeje na teplotu 1095 až 1260 °C, dojde ke značnému snížení jeho pevnosti. Chromové vazby při těchto teplotách uchovávají svou pojivou schopnost, která však rychle klesá již při malém zvýšení teploty, například 1490 °C, čímž se často rovněž brání vytvoření dostatečné keramické vazby. Nízká intermediární pevnost chemicky vázaných žáruvzdorných materiálů byla považována za jeden z důvodů předčasného selhání těchto materiálů.
Později bylo zjištěno, že polyfosforečnany sodné skýtají vyšší pevnost za tepla zásaditých žáruvzdorých materiálů obsahujících kysličník horečnatý. Hovoří se o pevnosti za tepla (pevnost v ohybu) až 9,3 MPa při 1260 stupních Celsia u nepálených cihel a 14,0 MPa u cihel vypalovaných při teplotě 1450 stupňů Celsia, avšak v materiálech, ve kterých se do zrnek kysličníku hořečnatého přidal orthokřemičitan vápenatý.
Při použití pouze dokonale vypáleného kysličníku hořečnatého samotného nebo ve směsi s chromovou rudou lze dosáhnout pouze velice nízké pevnosti za tepla při 1260 stupních Celsia pro nepálené přípravky, a to nanejvýš 3,6 MPa.
Předmětem vynálezu je tedy žáruvzdorný materiál zásadité povahy, s obsahem kysličníku hořečnatého a se zlepšenou pevností za tepla, vyznačující se tím, že obsahuje kalcinovaný magnesit s obsahem kysličníku křemičitého nižším než 0,7 % hmotnostního, sloučeninu vápníku, která se volí ze skupi203962 ny uhličitanu vápenatého a hydraulického cementu, a polyfosforečnan sodný obecného vzorce
N&O
O
II
PI o
N&
NA kde n je celé číslo v hodnotě 4 až 100, s výhodou 10 až 30, popřípadě stopy až 40 hmot. procent chromové rudy s obsahem kysličníku křemičitého, nejvýše 1,5 hmot. % a popřípadě dehet, přičemž obsah S1O2 v uvedeném materiálu je nižší než 0,7 hmot. %, poměr CaP : S1O2 činí nejméně 4,0 :1, poměr P2O5: S1O2 činí 3:1 až 12 :1, poměr P2O5: : CaO je 0,6 :1 až 1,2 :1 a poměr CaO :
: (P2O5 + S1O2) je 0,8 : 1 až 1,3 : 1, přičemž sloučenina vápníku a polyfosforečnan sodný jsou přítomny v množství 1 až 10 hmot. %, vztaženo na hmotnost celého materiálu.
Předmětem vynálezu je rovněž způsob výroby žáruvzdorného materiálu vyznačující se tím, že se mísí kalcinovaný magnesit s obsahem kysličníku křemičitého nižším než 0,7 hmot. % se sloučeninou vápníku, která se volí ze skupiny uhličitanu vápenatého a hydraulického cementu, a s polyfosforečnanem sodným obecného vzorce
NaO0
II
-P-οι o
I
Na
-na kde n je celé číslo 4 až 100, popřípadě se stopami až 50 hmot. % chromové rudy s obsahem kysličníku křemičitého nejvýše 1,5 hmot. % a popřípadě s dehtem, přičemž směs obsahuje méně než 0,7 hmot. % kysličníku křemičitého, poměr CaO : SíOý činí nejméně 4,5 :1, poměr P2O5: S1O2 je 3 :1 až 12 :1, poměr P2O5 : CaO je 0,6:1 až 1,2 :1 a poměr CaO : (P2O5 + SiOs) je 0,8 :1 až 1,3 : : 1, a sloučenina vápníku a polyfosforečnan sodný jsou přítomny v množství 1 až 10 hmot. %, vztaženo na celkovou hmotnost materiálu.
Žáruvzdorné materiály podle vynálezu v nevypáleném stavu mají zlepšenou pevnost pn teplotě 1480 °C i při teplotě 1260 °C.
Žáruvzdorné materiály podle vynálezu jsou při vysokých teplotách velice pevné, takže snesou značné namáhání v tlaku, mají velice dobrou struskovou odolnost vůči bazickým struskám a vysokou odolnost proti tepelným nárazům.
Vynález bude v dalším podrobněji popsán a v příkladech provedení blíže ilustrován.
Bylo zjištěno, že lze dosáhnout nečekaně vysokých pevností při 1260 °C a lepších pevností i při 1480 °C, jestliže se nevypálené žáruvzdorné materiály obsahující kysličník hořečnatý připravují z materiálu volených a do vzájemných poměrů upravených, tak, aby vznikly určité vztahy mezi složkami CaO, S1O2 a P2O5, přičemž celkový obsah S1O2 v materiálu je nízký.
Žáruvzdorné materiály podle vynálezu mají v nevypáleném stavu pevnost při 1260 stupních Celsia 13,9 MPa nebo vyšší a při 1480 °C značně vyšší než 1,39 MPa, výhodné materiály pak mají ve vypáleném stavu při 1260 °C pevnost značně vyšší než 13,9 MPa, někdy až 20,8 MPa nebo vyšší, a při 1480 °C někdy i vyšší než 13,9 MPa.
Jako zdroje kysličníku hořečnatého se používá kalcinovaného magnesitu š nízkým Obsahem kysličníku křemičitého, tj. s obsahem kysličníku křemičitého nižším než 0,7 hmot. procent. Jinak však kalcinovaný magnesit nemusí mít vysokou čistotu, pokud jde o obsah MgO, a typický kalcinovaný magnesit velice vhodný má tuto průměrnou analýzu:
91—92 hmotnostních °/o MgO
0,3 hmot. °/o S1O2
2,7 hmot. % CaO hmot. % kysličníku Fe, Al, Mn atd.
Původní magnesit se kalcinuje, aby se uhličitan hořečnatý převedl na kysličník hořečnatý. Magnesit proto může být a výhodně je dokonale vypálen, čehož se obvykle dosahuje kalcinováním při teplotách nad 1480 stupňů Celsia, ,
Kalcinovaný magnesit je hlavní složkou žáruvzdorného materiálu podle vynálezu a je dobře známý a obvyklý v materiálech tohoto typu, přičemž velikost a rozptýlení jeho částic se může měnit alespoň zčásti podle toho, jak má být přípravek použit. Obecně je žádoucí, aby byla přítomna směs poměrně hrubých a poměrně jemných částeček, například asi 20 až 90 hmot. % částeček jemných. Hrubší částečky mají obvykle velikost —2 až + 48 mesh a jemná frakce je o něco drobnější a její velikost je obvykle volena tak, aby částečky prošly sítem o velikosti —28 mesh, výhodně —48 mesh. Typické rozdělení velikosti zrn obzvlášť vhodné pro pěchování a výrobu cihel je takové, kde 60 % magnesitu má velikost zrn —6 až + 35 mesh a 40% velikost zrn —48 mesh. Velikosti zrn se zde týkají Talerovy stupnice.
Hlavním chemickým pojivém používaným u tohoto vynálezu je polyfosforečnan sodný vzorce
N&O0
II
-p-οι o
I na •Na
o.
kde n má hodnotu 4 až 100.
Jsou to amorfní skla dostupná v práškové formě. Hodnota n představuje průměrnou délku řetězce. U výhodných polyfosforečnanů sodných má n hodnotu 10 až 30. Tyto polyfosforečnany sodné jsou v podstatě neutrální až alkalické, takže jejich pH ve vovodě má hodnotu 6,5 a vyšší. Obzvláště výhodným polyfosforečnanem sodným je sloučenina, kde n má hodnotu 21.
Žáruvzdorné materiály podle vynálezu obsahují rovněž sloučeninu vápníku. Tato sloučenina upravuje poměr CaO : S1O2 v materiálu do žádoucího rozmezí v případě, kdy je tato úprava nutná. Kromě toho je však důležitá proto, že i v případě, kdy kalcinovaný magnesit samotný obsahuje vhodný popoměr CaO : S1O2, zvyšuje přidání sloučeniny vápníku silně pevnost vazby, zejména při teplotě 1480 °C. Proto působí patrně sloučenina vápníku jako iniciátor pro vazebné reakce, ke kterým dochází při teplotách kolem 1480 °C. Je pravděpodobné, že se sloučenina vápníku rozkládá při teplotě asi 872 ?.ž 1095 °C, podle použité sloučeniny reagující s polyfosforečnanem sodným. Vzniklá komplexní sloučenina vápníku a fosforečnanu sodného tvoří patrně hlavní vazbu při teplotách asi 983 až 1480 °C a normální fosforečnan vápenatý tvoří patrně hlavní spojovací složku při vyšších teplotách. Vhodnými sloučeninami vápníku jsou uhličitan vápenatý a hydraulické cementy, zejména hlinitovápenatý cement a potrlandský cement. Výhodné jsou zejména hydraulické cementy, zejména blinitovápenatý cement. Tyto cementy tvoří nejlepší původní vazbu při teplotách od teploty místnosti do teploty 983 °C a jejich schopnost vytvářet vazby při teplotách vyšších než 983 °C je dobrá.
Vzájemné poměry uvedených tří složek jsou voleny tak, aby vznikl vztah mezi CaO, S1O2 a P2Ó5 v určitých rozmezích poměrů. Tak například poměr CaO: S1O2 musí být alespoň 4,5 :1. Horní mez tohoto poměru není důležitá, zejména při velmi nízkém obsahu S1O2, avšak v praxi obvykle nepřevyšuje hodnotu 20 : 1. Poměr P2O5: SiO'2 u materiálů podle vynálezu je také poměrně vysoký, 3 :1 až 12 : 1. Poměr P2O5: CaO je, jak bylo již uvedeno, 0,6 : 1 až 1,2 : 1 a poměr CaO : (P2O5 + SÍO2) činí 0,8 až 1,3 : 1. Tyto poměry jsou vyjádřeny hmotnostně.
Z uvedených údajů vyplývá, že množství použitého polyfosforečnanu sodného a sloučeniny vápníku mohou poněkud kolísat a mohou se upravit podle žádaných vztahů v uvedených rozmezích, á podle fyzikálně chemické povahy použité magnesitové sloučeniny a sloučeniny vápníku. V žádném případě však množství polyfosforečnanu sodného nebo případné sloučeniny vápníku nepřevyšuje obecně asi 10 hmot. %, počítáno na hmotnost suchého materiálu, přičemž obě z těchto složek mohou být přítomny v množství 1 až 8 hmot. %, výhodně asi 2 až 8 hmot. %, počítáno na hmotnost materiálu.
Při přípravě materiálu se uvedené složky prostě smísí podle známých a obvykle používaných technik. Suchá směs může být uváděna na trh tak, jak je. Při použití se přidá voda, obvykle v množství 1 až 30 hmot. procent, počítáno na hmotnost suché směsi, a získá se tak plastická hmota konsistence žádané pro zamýšlený způsob použití.
Plastická hmota obsahující vodu se může stlačovat do cihel nebo vylévat do tvarů nebo vystřelovat, pěchovat, naházet nebo pod. na místo. V jedné nebo jiné z těchto forem lze materiál použít tam, kde se normálně užívá zásaditých žáruvzdorných materiálů, jako v zásaditých kyslíkových a 0tevřených vysokých pecích na výrobu oceli.
Do žáruvzdorných materiálů podle vynálezu lze rovněž včlenit dehet, například jemně rozptýlený dehet o vysoké teplotě tání, který se včlení do výše uvedené směsi. Předmětem připravené vypálené nebo nevypálené cihly lze roztaveným dehtem impregnovat. Množství takto přidaného dehtu může činit asi 2 až 8 hmot. °/o, počítáno na kombinovanou suchou hmotnost kalcinovaného magnesitu, polyfosforečnanu sodného a sloučeniny vápníku.
Níže uvedené příklady 1 až 14 ilustrují výše popsané provedení, ve kterém žáruvzdorný materiál sestává v podstatě z kalcinovaného magnesitu.
Příklady 1 až 15
V těchto příkladech se používá dokonale vyžíhaného australského magnesitu, jehož průměrná analýza kysličníků činí:
91—92 hmot. °/o MgO
0,3 hmot. % S1O2
2,7 hmot. % CaO hmot. % kysličníků Fe, AI, Mn atd.
Velikost zrn je taková, že 60 % projde sítem o velikosti —6 až +35 mesh a 40% sítem o velikosti —48 mesh. Smíchá se s různými polyfosforečnany sodnými a různými vápenitými sloučeninami (v příkladu 15 se nepoužívá vápenaté sloučeniny], jak je uvedeno v tabulce, v různých množstvích rovněž v tabulce uvedených. Polyfosforečnan sodný a vápenatá sloučenina jsou ve formě prášku. Po smíchání složek za sucha se přidají 2 hmot. °/o vody, počítáno na hmotnost suché směsi. Pak se připraví cihly o velikosti 228,60x114,30x63,50 mm lisováním pod tlakem 827 MPa a tyto cihly se pak 24 hodiny suší při 150 °C. Z těchto vysušených cihel se pak nařezají pruty o velikosti 152,40X25,40X25,40 mm. Část těchto prutů (tři pro každý příklad) se zahřeje na 1260 stupňů Celsia. Zahřívání se provádí postupB ně v průběhu 5 hodin a pruty se na této teplotě udržují 15 hodin, načež se při této teplotě měří pevnost v ohybu. Další část prutů (tři pro každý příklad) se 5 hodin zahřívá na 1480°C a udržuje se na této teplotě 15 hodin. Pevnost v ohybu těchto prutů při 1480 °C se rovněž měří. V tabulce se uvádí průměr určení pro všechny tři vzorky.
Příklady a výsledky jsou shrnuty v následující tabulce.
kalcinovaný magnesit 100* 100 100 100 100 100 100 100 fosforečnan
co CM •Φ rT rH ·· ' * CO 00 CÚO OHC\ cm cn o rT o rH
rH rH r-í
Φ .. M CO; O .. Φ in !> rH
in ID co tH cm co CO O rT
tH rH r-í rH
in rH CO CQ r-í 00 00 o
LO co CM co oo t< O r-T
r-1 r—í T-t r4
O t>- rH 00 O
in co ir? co co rT o rT
CM Ή
in CM CO o Ή rH Η H ,, ., ·· ” CO CO O 00 Q O rT σ> co o co
CM t—í
xji ’Φ <ΰ fí ω
” ·* in ·· ’Φ CO CO Φ CD CO CO rT CQ ΙΟ o rT
......CO
CX COtSr-^lSCM *φ cm 03 CD O rT
O
CM >ř-i
OJ rQ >>
Λ rH ....
’ ’ H oo CM CM^O .. σί σΓ c> o τ-Γ °£ tZ cm > So
O •rK to «2 to o to ~ '> Q tŮ ft Λ &l '£0 65 > »5 oS β
4-J d λ — v u
N'SS?lSgotío0 š“2^m č« w fi ΰΛ o 0,0 CUh ftr-J O '>>CO rH Cl Ό in w oo° « W w fX« P4 O
Příklad č. _ 9_ 10_11_12_13_14_15 kalcinovaný magnesit 100 100 100 100 100 100 10 polyfosforečnan 5
ÍO uo co
ÍO
XjT co
CM ·· ·· tH CO^CT^CM^l·^ cm σΓ r-f rH o
.. ..
ΓΟ M CO O ©O t> O r-T (Ό 00 CO^CO |> '
O tx 00 O ’
CD oo od 1’ rH t> ·· O CO .. t> CM r-Γ VÍ CM O rH rH H rl
Ή rH H rt .» .. *· ’· CD 00 CM^OO^O^ r-f OO £>. O O tH xí o
§
S<3 a
t-I rd rH rH řs CM >1
cn t\CO .. G) O a
oo t*H co co 00 o o >.£3 > ea
CM
CO
rH rH τ-l rl ,, ,. ** ·’ uo co COSfWCQ cm oo CD r-Γ O
CM °
>> w e-1 4“ °f£°í£ « 5 β NcjSťSgoSOn.BJ5n O) II ιι.5 3Ευ»>(0£οο®ΟΟ® Μ β β £l o 0,0 Ord OM O 04 O O 'Ctí *§2 +j
O Sp tí θ' T3 . o Έ §1 o <5 o Λ ou β
O
Γ—<
w .
4->
O % B
ΟΛ xi SS u CO '3
E >0) si >£ * * *
Příklady 1, 4 až 6, 10, 11 a 14 ilustrují výhodné provedení vynálezu, kde u použitého magnesitu a hlinito-vápenatého cementu činí poměry CaO : SiOz 8:1 až 9:1, P2O5: : S1O2 7 : 1 až 9 :1, P2O5: CaO 0,75 : 1 až 1:1 a CaO : (P2O5+SÍO2) 0,9 :1 až 1,15 : 1. U jiných specifických magnesitů a jiných vápenatých sloučenin lze snadno určit jiná vhodná rozmezí v hranicích rozmezí výše uvedených.
Podle jiného provedení vynálezu se do kalcinovaného magnesitu včlení ještě chromová ruda k utvoření hlavní složky kalcinovaného materiálu, který může mít formu prosté směsi uvedených složek nebo předem slinatých zrnek vzniklých slinováním směsi obvykle předem připravené, s následujícím drcením a mletím. V každém případě může obsah chromové rudy být až 40 hmot. % směsi s kalcinovaným magnesitem. Chromová ruda, jak bylo uvedeno, obsahuje malé množství kysličníku křemičitého, tzn. nanejvýše 1,5 hmot. %. Jelikož se však materiálu dodá kysličník křemičitý, může maximální obsah SiO‘2 v něm být pak blízký 1 hmot. procentu.
Materiál podle tohoto provedení vynálezu se skládá tedy v podstatě z:
a) kalcinovaného magnesitu obsahujícího méně než 0,7 hmot. % kysličníku křemičitého,
b) vápenaté sloučeniny,
c) polyfosforečnanu sodného výše uvedeného a
d) chromové rudy s nízkým obsahem kysličníku křemičitého v množství nanejvýše 40 hmot. %, počítáno na kombinovanou hmotnost této rudy a kalcinovaného magnesitu.
Pokud jde o vztahy mezi hlavními složkami, zdá se, že hlavním faktorem, zejména při vyšším poměru chromové rudy, je poměr CaO : SiO!2. Tento poměr se řídí, jak je výše uvedeno, a činí tedy nejméně 4,5:1, s výhodou 6 : 1 až 10 : 1.
Další příklady 16 až 18 ilustrují toto provedení vynálezu.
Příklady 16 až 18
V těchto příkladech je kalcinovaný magnézií stejný jako v příkladech 1 až 15, polyfosforečnan sodný a hlinito-vápenatý cement stejný jako v příkladech 1 až 11 a produkty se připravují a zkoušejí jako v příkladech 1 až 15. Chromovou rudou jsou promyté transvaalské koncentráty, jejichž částice procházejí sítem o velikosti —28 mesh a průměrná analýza je:
SÍO2 1,2 hmot. %
FežO3 25,4 hmot. %
AI2O3 16,2 hmot. °/o
CaO 0,6 hmot. %
MgO 10,5 hmot. %
CnOj 46,1 hmot. °/o
Materiály, podíly vyjádřené ve hmotnostních dílech a výsledky lze shrnout takto:
Tabulka II
Příklad č. 16 17 18
Kalcinovaný magnézií 80 70 60
Chromová ruda 20 30 40
Polyfosforečnan sodný 5 5 5
hlinito-vápenatý cement 3 3 3
CaCO3 3 3 4
pevnost v ohybu při 1260 °C MPa 15,3 16,3 11,9
pevnost v ohybu pří 1480 °C
MPa 11,5 12,7 13,5
CaO : S1O2 8,1: 1 6,5 : 1 6,4
Příklady 19 až 20 5,0 hmot. % CaO
5,5 hmot. % kysličníků Fe, AI, Mn atd.
V těchto příkladech se používá kalcinovaného magnezitu tohoto složení: Polyfosforečnan sodný a hlinitano-vápenatý cement jsou jako v příkladech 1 až 11, 88—89 hmot. % MgO postup jako v příkladech 1 až 15. Materiály,
0,4 hmot. % S1O2 podíly vyjádřené v hmotnostních dílech a výsledky jsou shrnuty v tabulce III.
203982
Tabulka III
Přiklad č. 19
kalcinovaný magnezit 100
polyfosforečnan sodný 5
hliníto-vápenatý cement 3
portlandský cement pevnost v ohybu pří 1260 °C/ /MPa 18,6
pevnost v pohybu při 1480 °C/ /MPa 0,97
CaO : SiO‘2 11,9
P2O5: SiOz 6,8
P2O5: CaO 0,57
CaO : (P20S + SIO2) 1,52
Ve volbě použitých materiálů i jejich
množství a v přidávání přísad jsou možné modifikace, které neovlivňují nepříznivé
100
7,25
24,0
24,1
8,5
7,3
0,85
1,03 vlastnosti žáruvzdorných materiálů a které proto patří do rozsahu vynálezu.
PRSDMÍT
VYNALEZU

Claims (10)

  1. VYNALEZU
    1. Žáruvzdorný materiál zásadité povahy, s obsahem kysličníku horečnatého a se zlepšenou pevností za tepla, vyznačující se tím, že obsahuje kalcinovaný magnesit s obsahem kysličníku křemičitého nižším než 0,7 hmotnostních %, sloučeninu vápníku, která se volí ze skupiny uhličitanu vápenatého a hydraulického cementu, a polyfosforečnan sodný obecného vzorce
    NaO
    O
    II
    PI o
    Na
    Na kde n je celé číslo v hodnotě 4 až 100, s výhodou 10 až 30, popřípadě stopy až 40 hmotnostních % chromové rudy s obsahem kysličníku křemičitého, nejvýše 1,5 hmotnostního °/o a popřípadě dehet, přičemž obsah SiOž v uvedeném materiálu je nižší než 0,7 hmotnostního %, poměr CaO : S1O2 činí nejméně 4,0 :1, poměr P2O5 : S1O2 činí 3:1 až 12 :1, poměr P2O5: CaO je 0,6 : 1 až 1,2:1 a poměr CaO: (P2O5+SÍO2) je 0,8:1 až 1,3 :1, přičemž sloučeniny vápníku a polyfosforečnan sodný jsou přítomny v množství 1 až 10 hmotnostních %, vztaženo na hmotnost celého materiálu.
  2. 2. Žáruvzdorný materiál podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsah kysličníku křemičitého je nižší než 0,5 hmotnostního %.
  3. 3. Žáruvzdorný materiál podle bodu 1, vyznačující se tím, že sloučeninou vápníku je hlinitovápenatý cement.
  4. 4. Žáruvzdorný materiál podle bodu 1, vyznačující se tím, že má tvar cihel.
  5. 5. Žáruvzdorný materiál podle bodu 3, vyznačující se tím, že obsah kysličníku hořečnatého v kalclnovaném magnesitu je 91 až 92 hmotnostních %, přičemž obsah kysličníku křemičitého je nižší než 0,5 hmotnostního °/o, n je celé číslo v hodnotě 10 až 3, poměr CaO : SÍO2 je 8:1 až 9:1, poměr P2O5: SiO'2 je 7 :1 až 9 :1, poměr P2O5 : CaO je 0,75 :1 až 1:1 a poměr CaO(P2OS+SiO2) je 0,9 :1 až 1,15 :1.
  6. 6. Žáruvzdorný materiál podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje kalcinovaný magnesit s obsahem kysličníku křemičitého nižším než 0,7 hmotnostního °/o, sloučeninu vápníku, která se volí ze skupiny uhličitanu vápenatého a hydraulického cementu a polyfosforečnan sodný svrchu uvedeného obecného vzorce, přičemž obsah kysličníku křemičitého ve výsledném materiálu je nižší než 0,7 hmotnostního % a poměr CaO : SiO’2 je alespoň 0,5:1 a sloučenina vápníku a polyfosforečnan sodný jsou přítomny v množství 1 až 10 hmotnostních %, vztaženo na celkovoů hmotnost materiálu.
  7. 7. Žáruvzdorný materiál podle bodu 6, vyznačující se tím, že jeho obsah kysličníku křemičitého je nižší než 0,7 hmotnostního procenta a poměr CaO : S1O2 je 6 :1 až 10 : : 1.
  8. 8. Žáruvzdorný materiál podle bodu 6, vyznačující se tím, že jako sloučeninu vápníku obsahuje hlinitovápenatý cement.
  9. 9. Způsob výroby žáruvzdorného materiálu podle bodů 1 až 8, vyznačující se tím, že se mísí kalcinovaný magnesit s obsahem kysličníku křemičitého nižším než 0,7 hmotnostního % se sloučeninou vápníku, která se volí ze skupiny uhličitanu vápenatého a hydraulického cementu, a s polyf osforečnanem sodným obecného vzorce
    NaOO
    II
    -P-0
    I o
    I
    Na
    -na kde n je celé číslo 4 až 100, popřípadě se stopami až 50 hmotnostních % chromové rudy s obsahem kysličníku křemičitého nejvýše 1,5 hmotnostního °/o a popřípadě s dehtem, přičemž směs obsahuje méně než 0,7 hmotnostního % kysličníku křemičitého, poměr
    CaO : S1O2 činí nejméně 4,5 :1, poměr P2O5 : : S1O2 je 3:1 až 12 :1, poměr P2O5: CaO je 0,6 : 1 až 1,2 : 1 a poměr CaO : (P2O5+S1O2) je 0,8 :1 až 1,3 :1, a sloučenina vápníku a polyfosforečnan sodný jsou přítomny v množství 1 až 10 hmotnostních %, vztaženo na celkovou hmotnost materiálu.
  10. 10. Způsob podle bodu 9, vyznačující se tím, že se smísí kalcinovaný magnesit s obsahem kysličníku křemičitého nižším než 0,7 hmotnostního % se sloučeninou vápníku, která se volí ze skupiny uhličitanu vápenatého a hydraulického cementu, a s polyfosforečnanem sodným svrchu uvedeného obecného vzorce, celkový obsah kysličníku křemičitého ve směsi je nižší než 0,7 hmotnostního %, poměr CaO : S1O2 je alespoň 4,5 :1 a sloučenina vápníku a polyfosforečnan sodný jsou přítomny v množství 1 až 10 hmotnostních % celkové hmotnosti směsi.
    Mverograíl·, n. p., ztvod 7, Most
CS684980A 1967-07-26 1968-07-05 Žáruvzdorný materiál zásadité povahy s obsahem kysličníku hořečnatého a způsob jeho výroby CS203962B2 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US65603567A 1967-07-26 1967-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS203962B2 true CS203962B2 (cs) 1981-03-31

Family

ID=24631365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS684980A CS203962B2 (cs) 1967-07-26 1968-07-05 Žáruvzdorný materiál zásadité povahy s obsahem kysličníku hořečnatého a způsob jeho výroby

Country Status (12)

Country Link
US (1) US3522063A (cs)
JP (1) JPS5027848B1 (cs)
AT (1) AT280875B (cs)
BE (1) BE717217A (cs)
CS (1) CS203962B2 (cs)
ES (1) ES355066A1 (cs)
FR (1) FR1576636A (cs)
GB (1) GB1193403A (cs)
LU (1) LU56429A1 (cs)
NL (1) NL141483B (cs)
PL (1) PL71416B1 (cs)
SE (1) SE340588B (cs)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3615777A (en) * 1968-06-03 1971-10-26 Dresser Ind Phosphate bonded magnesite-chrome brick
US3839057A (en) * 1971-07-28 1974-10-01 Gen Refractories Co Burned basic phosphate-bonded refractory brick
GB1437808A (en) * 1973-09-28 1976-06-03 Ici Ltd Refractory binder
JPS5612271B2 (cs) * 1974-05-25 1981-03-19
JPS5612273B2 (cs) * 1974-09-30 1981-03-19
US4175974A (en) * 1975-07-16 1979-11-27 Oesterreichisch-Amerikanische Magnesit Aktiengesellschaft Sliding shutters of basic refractory material
ATA743878A (de) * 1977-10-17 1987-06-15 Gen Refractories Co Verfahren zur herstellung einer schieberplatte fuer einen schieberverschluss fuer geschmolzene materialien
US4169734A (en) * 1978-02-21 1979-10-02 Armco Steel Corporation Chemically bonded magnesia-chrome refractories
EP0119812B1 (en) * 1983-03-18 1992-02-05 Quigley Company Inc. Monolithic refractory composition
JPS61291465A (ja) * 1985-06-18 1986-12-22 品川白煉瓦株式会社 不定形耐火組成物
RU2172726C1 (ru) * 1999-12-03 2001-08-27 Закрытое акционерное общество "Научно-технический центр "Бакор" Способ изготовления огнеупорных изделий из оксида хрома
US7503974B2 (en) * 2006-03-22 2009-03-17 Stellar Materials, Inc. Cementitous material
EP2918564A1 (de) * 2014-03-13 2015-09-16 LANXESS Deutschland GmbH Feuerfeste Materialien enthaltend einen Mischkristall mit Spinell-Struktur

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3304187A (en) * 1965-03-01 1967-02-14 Republic Steel Corp Basic refractory compositions
US3304186A (en) * 1965-03-01 1967-02-14 Republic Steel Corp Carbon-bearing refractories

Also Published As

Publication number Publication date
US3522063A (en) 1970-07-28
SE340588B (cs) 1971-11-22
ES355066A1 (es) 1970-03-01
FR1576636A (cs) 1969-08-01
BE717217A (cs) 1968-12-27
JPS5027848B1 (cs) 1975-09-10
GB1193403A (en) 1970-06-03
AT280875B (de) 1970-04-27
NL141483B (nl) 1974-03-15
PL71416B1 (cs) 1974-06-29
DE1771615B1 (de) 1971-12-02
NL6809309A (cs) 1969-01-28
LU56429A1 (cs) 1969-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0364640B1 (en) Hard setting refractory composition
US3963508A (en) Calcium aluminate cement
CS203962B2 (cs) Žáruvzdorný materiál zásadité povahy s obsahem kysličníku hořečnatého a způsob jeho výroby
AU2013250885B2 (en) Method for forming a quickly hardening, inorganic foam
US4012264A (en) Early strength cements
JPS597660B2 (ja) セメント組成物の製造方法
US4849383A (en) Basic refractory composition
JPH03153566A (ja) スピネル結合性セラミック組成物
CN105777151A (zh) 一种含锰的镁铝尖晶石耐火材料及其制备方法
US3879208A (en) Refractory composition
CA1049571A (en) Gunnable refractory composition
CA2090723A1 (en) Method of producing silica brick
US3257217A (en) Refractory
JP3204723B2 (ja) クロム固溶スピネル及びコランダムよりなるクリンカー並びにそれを用いて得られる耐火物
US3839057A (en) Burned basic phosphate-bonded refractory brick
US4710225A (en) Refractory cement
US2537013A (en) Refractory bonding method and refractories produced thereby
CA2277188C (en) Bonded aggregate composition and binders for the same
CA1236492A (en) Phosphate bonding of reactive spinels for use as refractory materials
CA1153024A (en) Portland cement clinker
CA1144187A (en) Refractory gun mix
JPS5938178B2 (ja) 化学結合マグネシア−クロム耐火物
US3240615A (en) Refractory
GB2055786A (en) Portland cement clinker
JPS5917064B2 (ja) 耐火性アルミン酸カルシウムセメント