CS213033B1

CS213033B1 - Method of making the ceramic products and protective coatings on the products

Info

Publication number: CS213033B1
Application number: CS602580A
Authority: CS
Inventors: Veslav Maroszczyk; Valter Boehm; Antonin Cieslar; Zbignev Piegza
Original assignee: Veslav Maroszczyk; Valter Boehm; Antonin Cieslar; Zbignev Piegza
Priority date: 1980-09-04
Filing date: 1980-09-04
Publication date: 1982-03-26

Abstract

Vynález se týká plazmového nanášení ochranných povlaků či vytváření žáruvzdorných výrobků. Řešení dle vynálezu se zabývá prodlou žením životnosti výrobků v prostředí vysokých teplot, např. ve slévárenstvi a v hutnictví. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na předměty vystavené vlivu vysokých teplot se nanáší pomocí plasmového hořáku etruská z aluminotermické výroby ferotitanu. Vynález se osvědčil zejména ve slé- várenství pro nanášení keramického ochranného povlaku na šoupátkové uzávěry licích pánví.The invention relates to plasma deposition protective coatings or refractory products. The solution according to the invention deals with prolongation lifetime of products in high environments temperatures, eg in foundry and v metallurgy. The essence of the invention is that on objects exposed to high temperatures is applied using an Etruscan plasma torch of aluminothermic ferotitanium production. The invention has proved particularly useful in for protective ceramic coating coating on slide gate closures pelvis.

Description

Vynález ae týká plazmového nanášeni ochranných povlaků či vytváření žáruvzdorných výrobků.The invention relates to the plasma deposition of protective coatings or the formation of refractory products.

Jedním ze způsobů vytváření keramických výrobků a ochranných vrstev je plazmové stříkání. Využitím koncentrovaného zdroje tepla v podobě plazmového hořáku a práškových materiálů lze získat keramické výrobky neb© ochranné vrstvy použitelné pro extrémní podmínky tepelného i mechanického namáhání.One method of forming ceramic products and protective layers is by plasma spraying. By using a concentrated heat source in the form of a plasma torch and powder materials, ceramic products or protective coatings can be obtained for extreme thermal and mechanical stress conditions.

V současné době se pro výše uvedené účely používá takových materiálů, jako např. kysličník hlinitý, zirkoničitý, titaničitý, boridy, nitridy, silicidy a to ve formě Čistých sloučenin. Používají se také i tzv. modifikované a směsné nástřiky, kdy vhodným způsobem se modifikují vlastnosti základního materiálu pomocí různých příměsí. Všechny výše uvedené látky jsou velmi drahé, jejich získávání je energeticky velmi náročné a technologie výroby je velmi složitá. Omezené možnosti získávání těchto čistých materiálů a jejich cena brání širšímu využití plazmové techniky pro aplikace, u kterých je nutno počítat s vysokou spotřebou nástřikových prášků.Currently, materials such as alumina, zirconium, titanium, borides, nitrides, silicides are used in the form of pure compounds for the above purposes. Modified and mixed injections are also used, whereby the properties of the base material are modified in a suitable way by means of various admixtures. All of the above substances are very expensive, their extraction is very energy intensive and the production technology is very complex. The limited possibilities of obtaining these pure materials and their cost hinder the widespread use of plasma technology for applications where high consumption of spray powders is to be expected.

Výše uvedené nedostatky stávajících způsobů zhotovování keramických výrobků a ochranných vrstev pomocí plazmového hořáku řeší vynález, podle, něhož se pro plazmové stříkání použije etruská, vznikající jako odpadový produkt při výrobě ferotitanu aluminotermickým způsobem.The aforementioned drawbacks of the present methods of manufacturing ceramic products and protective layers by means of a plasma torch are solved by the invention according to which Etruscan is used for plasma spraying as a waste product in the production of ferrotitanium by an aluminothermal process.

Vlastnosti tét© strusky, obsahující obvykle 40 až 70 % kysličníku hlinitého, 10 až 30 % kysličníku titaničitého, 5 až 9 % kysličníku vápenatého, 2 až 5 % kysličníku železitého, jsou takové, že v práškové formě lze ji pomoci plazmového hořáku nanášet na jiné materiály. Práškový materiál, tj, ferotitanová struska doznává ve vysokých teplotách plazmového hořáku příznivých změn chemického složení, snížení obsahu kovových kysličníků, jako např. železitého o 10 až 20 %, sodného a draselného o 40 až 60 % z původního obsahu, čímž se mění její vlastnosti, např. zvyšuje se její žáruvzdorný účinek. Dostupnost tohoto odpadového produktu, jakým ferotitanová struska je, umožňuje širokou aplikaci plammových nástřiků, zvláště v případě technologií, které vyžadují velké množství nástřikových materiálů. Z vhodně upravené ferotitanevé strusky lze rovněž vytvářet pomocí plezmového hořáku celé elementy či žáruvzdorné výrobky a nahradit drahé a těžko číostupné čisté nástřikové materiály jako korund, kysličník zirkoničitý apod.The properties of the slag, usually containing 40 to 70% alumina, 10 to 30% titanium dioxide, 5 to 9% calcium oxide, 2 to 5% iron oxide, are such that it can be applied to other plasma powders materials. At high temperatures of the plasma torch, the powdered material, ie ferrotitanium slag, undergoes favorable chemical composition changes, reducing the content of metallic oxides such as ferric oxides by 10 to 20%, sodium and potassium by 40 to 60% from the original content, thereby changing its properties. , eg, its refractory effect is increased. The availability of this waste product, such as ferrotitanium slag, allows for a wide range of plasmic coatings, especially in the case of technologies that require a large amount of coating materials. Appropriately treated ferro-titanium slag can also be used to form whole elements or refractory products using a Plasma Burner and to replace expensive and hard-to-reach clean coating materials such as corundum, zirconia, etc.

Podle vynálezu by kusová struska z výroby ferotitanu o hmotnostním složení 67,4 % kysličníku hlinitého, 10,7 % kysličníku titaničitého, 8,0 % kysličníku vápenatého a kysličníku hořečnatého, 3,2 % kysličníku železitého, upravena v soustavě drtičů postupně na zrnivost 25 až 30 mm. Takto upravený materiál byl dále upraven v kulovém mlýně na zrnitost do 0,2 mm, který lze použít pro nástřik plazmovým hořákem. Pomocí plazmového hořáku byla na základní materiál desek pro šeupátkevé uzávěry nanesena postupně souvislá vrstva strusky o tloušťce 2 mm. Tím byla nahrazena běžně pro tento účel používaná vrstva čistého kysličníku hlinitého. I o dalších technologických úpravých byly šoupátkové desky odzkoušeny při odlébání taveb z 10 t pánví v elektroocelárně a ze 75 t pánví v aiemens-martinské ocelárně. Funkce šoupátkového uzávěru se zlepšila a trvanlivost desek se podstatně zvýšila.According to the invention, the bulk slag from the production of ferrotitanium having a mass composition of 67.4% alumina, 10.7% titanium dioxide, 8.0% calcium oxide and magnesium oxide, 3.2% iron oxide, would be gradually adjusted to a grain size of 25 in the crusher system. up to 30 mm. The material treated in this way was further treated in a ball mill to a grain size of up to 0.2 mm, which can be used for spraying with a plasma torch. Using a plasma torch, a continuous layer of slag of 2 mm thickness was gradually applied to the base material of the plates for the sealed closures. This has replaced the commonly used layer of pure alumina. The sliding plates were also tested for further technological adjustments while releasing heat from 10 tons of pans in an electric steel plant and from 75 tons of pans in an aiemens-Martin steel plant. The function of the slide gate has improved and the durability of the plates has been substantially increased.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Use of slag from aluminothermal production of ferrotitanium as a powdered material for plasma fabrication of ceramic products and protective coatings on products.