CS220278B1 - Spdsob výroby žiaruvzdorných magnéziových priedušných tvárnic - Google Patents

Description

220278

Vynález sa týká spósobu výroby žiaru-vzdorných magnéziových priedušných tvár-nic s vysokou pevnosťou a vysokou prie-pustnosťou pre plyny. Tvárnice podl'a vy-nálezu sa používajú v žiaruvzdorných vy-murovkách hutnických, najmá oceliarskychpecí a nádob na privádzanie róznych inert-ných, oxidujúcich alebo redukujúcich ply-nov, připadne ich zmesí do kovového kú-peia, cez ktorý prestupujú. Pódia doteraj-ších postupov sa priedušné tvárnice vyrá-bajú formováním a výpalom výliskov spra-vidla z dvojzložkových vytváracích zmesípřipravovaných z vysokého podielu hrubo-zrnnej frakcie a relativné malého podieludrobnozrnného matrixu s veikosřou častícdo 0,2 mm. V zrnitosti vytváracej zmesi jemedzi najváčšími časticami matrixu a naj-menšími časticami hrubozrnnej frakciemedzera. Drobnozrnný matrix počas kera-mického výpalu spája hrubozrnné částice.Týmto sposobom sa oproti běžným výrob-kom docieli zvýšená priepustnosf pre plyny.Podobný efekt sa pódia známých postupovdosahuje tiež primiešavaním anorganickýchlátok, ktoré počas výpalu výtvorkov zmen-šujú svoj objem a zanechávajú priechodnépóry. Sú to napr. magnezit, brucit, zásaditýuhličitan horečnatý, neskvehonit, dolomit ainé.

Minerálny charakter výrobku sa týmitopřísadami bud' nemení, alebo mění len ne-podstatné. Používajú sa tiež přísady orga-nickej povahy. Tieto výpalom výtvorkov uni-kajú a taktiež zanechávajú priechodné pó-ry. Nevýhodou doterajších výrobkov a zná-mých spósobov výroby je, že sa pri použitírelativné nízkého podielu matrixu dosahujúmechanické pevnosti pre mnohé případypoužitia nízkej úrovně. Zvýšenie podielumatrixu má za následok zvýšenie pevnosti,avšak spravidla nežiadúce zmenšenie prie-pustnosti pre plyny.

Uvedené nedostatky sa odstraňujú pódiavynálezu, ktorého podstatou je spósob vý-roby žiaruvzdorných magnéziových prie-dušných tvárnic s vysokou pevnosťou a vy-sokou priepustnosťou pre plyny, v ktoromsa vytváracia zmes, pozostávajúca zo slinu-tej alebo tavenej magnézie s obsahem viacako 90 hmotnostných % oxidu horečnatého,menej ako 1,2 hmotnostných % oxidu kře-mičitého, zloží z hrubozrnnej frakcie ostá-vajúcej na site s otvormi najmenej 0,3 mma prepadávajúcej sitom s otvormi najviac4 mm, v hmotnostnej koncentrácii 80 až 95proč., z matrixu vysokého stupňa disperzi-ty, prepadávajúceho sitom s otvormi 0,04milimetra s ostatkom najviac 20 hmotnost-ných % na tomto site, v hmotnostnej kon-centrácii 5 až 20 %.. Přidá sa vysokodis-perzný oxid titaničitý v hmotnostnej kon-centrácii 0,2 až 1 °/o. Zložky sa po přidanívody a obvyklých spojiv, akými sú napr. sí-ran alebo chlorid horečnatý, chromáty ale- bo kyselina chrómová, sulfitový výluh, dex-trín alebo iné, v technologii zásaditých ma-teriálov používané spojivá, homogenizujú,zmes sa lisováním, ubíjaním alebo liatimformuje na výtvorky, ktoré sa po vysušenívypália pri teplote 1500 až 1700 °C. Prídavokoxidu titaničitého sa pre najvýhodnejšievlastnosti tvárnic dimenzuje tak, aby jehoobsah bol rovnaký alebo menší ako obsahoxidu vápenatého, zmenšený o 1,87-násobokobsahu oxidu křemičitého, delený hodnotou0,7. Týmto sposobom sa docieli, že výpalomvznikne minerál perovskit (CaTiO3) a di-kalciumsilikát (CazSiCUj. V tomto případesa tvoří v systéme MgO-CaO-SiOž-TiOz te-kutá fáza pri vysokej teplote a výrobok mávysoké termotechnické parametre. Z popisu vynálezu je zřejmé, že na vlast-nosti výrobku pósobia vo výrobnom proceseviaceré činitele. Použitie matrixu s nezvy-čajne vysokým stupňom disperzity a nezvy-čajne vysokým měrným povrchom sledujeciel' jeho maximálneho zmrštenia a spoje-nia s hrubozrnnými časticami. Tento činitel'je ešte umocněný účinkom oxidu titaničité-ho, ktorý je podfa vynálezu súčasťou matri-xu. Týmto komplexným a kombinovanýmopatřením dojde k pevnému spojeniu hru-bozrnných častíc. Docieli sa vysoká pevnostvýrobku. Zmrštenie matrixu má za následokvýrazné zvačšenie priepustnosti pre plyny,pretože obsah matrixu nie je dostatočne vy-soký na to, aby mohol počas slinovania uná-šať hrubozrnné částice. Zmrštenie výliskuako celku je teda podstatné menšie akozmrštenie matrixu. To vysvětluje základnýefekt zvačšovania pórov a priepustnosti ply-nov pri súčasnom zvýšení pevnosti. Prída-vok oxidu titaničitého je účinný pri kaž-dom pomere oxidu vápenatého k oxidu kře-mičitému, avšak v hutnických procesoch, vktorých sa tvárnice používajú a sú vysta-vené účinku vysokých teplot, je výhodnériadiť sa horeuvedenou formulou, podfa kto-rej nedójde k odbúraniu oxidu vápenatéhoz přítomných kremičitanov vápenatých a kvzniku tekutej fázy pri nízkých teplotách.V případe, že sa tvárnice používajú v pod-mienkach, v ktorých sú termicky^ vysokonamáhané a použitá magnézia nespíňa pod-mienky v pomere obsahu vápnika k obsa-hu kremíka, može sa použiť súčasne prída-vok oxidu vápenatého alebo vápenatých so-lí, z ktorých sa pri teplotách výpalu tvoří.Pre stupeň disperzity matrixu je výhodnépoužiť magnéziu upravenú mletím tak, abyostatok na site s otvormi 0,025 mm bol čímnajnižší, napr, menší ako 10 hmotnostnýchproč. Vynález pripúšťa použiť v hrubozrnnejčasti magnéziu iného chemického zloženiaako v matrixe, a to v rámci uvedených li-mitov pre obsah oxidu horečnatého a oxi-du křemičitého pre chemické zloženie tvár-nice ako celku.

Claims (3)

1. 220278 Příklady vykonania Přikladl Použila sa slinutá magnézia so zložením(hmotnostně °/o): oxid křemičitý 1,16 %,oxid vápenatý 2,93 %, oxid železitý 0,5 %,oxid hlinitý 0,2 %, oxid horečnatý 95 %.Upravila sa na frakcie 1 — 1,5 mm, 0,5 až1,5 mm a matrix s ostatkom na site s otvor-mi 0,04 mm 19,9 hmotnostných °/o. Vytvá-racie zmesi v zložení podlá tab. 1 sa homo-genizovali s prídavkom 5 dielov sulfitové-ho výluhu z výroby celulózy s hustotou 1,24g. cnr! a striedavo s prídavkom 0,6 dielovvysokodisperzného oxidu titaničitého na 100dielov suchých základných zložiek. Zmesisa po homogenizácii vyformovali ubíjaníma výtvorky sa po vysušení vypálili v pecivykurovanej plynom s výdržou 5 hodin priteplote 1700 °C. P r í k 1 a d 2 Slinutá magnézia použitá na výrobu tvár-nic mala toto charakteristické zloženie(hmotnostně °/o): oxid křemičitý 1,10 %,oxid vápenatý 2,51 %, oxid železitý 0,6 %,oxid hlinitý 0,2 %, oxid horečnatý 95,4 %. Upravila sa na hrubozrnnú část so zrni-tosťou 0,5 — 1,5 mm a matrix s ostatkom16,2 hmotnostných % na site s otvormi0,04 mm. Vytváracia zmes sa zložila z 85hmotnostných dielov frakcie 0,5 — 1,5 mma 15 hmotnostných dielov matrixu. Přidalisa ďalšie 4 diely sulfitového výluhu s hus-totou 1,24 g. cm-3 a 3 diely vody. K zmesič. 6 podl'a tab. 2 sa přidalo 0,6 dielu vyso-kodisperzného oxidu titaničitého. Po zhomo-genizovaní sa zmesi formovali ubíjaním. Vy-sušené výtvorky sa vypálili vo vozokomo-rovej peci s údržbou 5 hodin pri teplote1730 °C. Vlastnosti tvárnic uvádza tab. č. 2. Tabulka 1 Zloženie vytváracích zmesi a vlastnosti vypálených priedušných tvárnic (příklad 1) Zmes (výrobok) č. 1 č. 2 č. 3 č. 4 Frakcia 0,5 — 1 mm (hmot. %) 90 89,4 — — 1 — 1,5 mm (hmot. °/o) — — 90 89,4 Matrix (hmot. %) 10 10 10 10 Oxid titaničitý (hmot. %) — 0,6 — 0,6 Zdánlivá pórovitosť (%) 25,4 20,8 24,2 21,2 Pevnost v tlaku pri 20 CC (MPa) 12,8 46,1 12,3 46,0 Priepustnosť vzduchu (pPerm — SI.) 48,0 60,5 68,4 90,8 Vlastnosti priedušných tvárnic (příklad 2) Ta bulka 2 č. 5 č. 6 Prídavok oxidu titaničitého (hmot. °/o) _ 0,6 Zdánlivá pórovitosť (%) 23,5 23,7 Pevnosť v tlaku pri 20 °C (MPa] 13,6 30,1 Priepustnosť vzduchu (pPerm — SI.) 26,6 38,4 P R E D Μ E T VYNÁLEZU

   1. Sposob výroby žiaruvzdorných magné-ziových priedušných tvárnic s vysokou me-chanickou pevnosťou a vysokou priepust-nosfou pre plyny, vyznačený tým, že sa vy-tváracia zmes pozostávajúca zo slinutej ale-bo tavenej magnézie s obsahom viac ako90 hmotnostných percent oxidu horečnaté-ho, najviac 1,2 hmotnostných percent oxi-du křemičitého, zloží z frakcie ostávajúcejna site s otvormi najmenej 0,3 mm a pre-padávajúcej sitom s otvormi najviac 4 mm,v hmotnostněj koncentrácii 80 až 95 %, zmatrixu vysokého stupňa disperzity, prepa-dávajúceho sitom s otvormi 0,04 mm a sostatkom najviac 20 hmotnostných % natomto site v hmotnostnej koncentrácii 5 až20 o/o, z přídavku vysokodisperzného oxidu titaničitého v hmotnostnej koncentrácii 0,2až 1 %, zložky sa po přidaní vody a spojiv,akými sú síran alebo chlorid horečnatý,chromáty alebo kyselina chrómová, sulfito-vý výluh, dextrín v technológii zásaditýchmateriálov používané spojivá, homogenizu-jú, zmes sa lisováním, ubíjaním alebo Ha-tím formuje na výtvorky, ktoré sa po vy-sušení vypália pri teplote 1500 až 1750 °C.
2. 2. Sposob výroby žiaruvzdorných magné-ziových priedušných tvárnic podfa bodu 1vyznačený tým, že na docielenie najvyššíchpevností pri teplotách 1500 °C sa oxid tita-ničitý přidá do vytváracej zmesi v množstveodpovedajúcom obsahu oxidu vápenatéhozmenšeného o 1,87-násobok obsahu oxidu 220278 křemičitého delenom hodnotou 0,7, avšaknajmenej v množstve 0,2 hmotnostných %.
3. 3. Spó.sob výroby žiaruvzdorných magné-ziových priedušných tvárnic pódia bodov 1 2, vyznačený tým, že matrix, ktorý je jed-nou zo zložiek vytváracej zmesi, přepadásitom s otvormi 0,025 mm s ostatkom max.20 hmotnostných % na tomto site. Severografla, n. p., Závod 7, Most Cena 2,40 Kčs