CS221256B2 - Method of protection of fireproof products from silicon carbide against the corrosion - Google Patents

Method of protection of fireproof products from silicon carbide against the corrosion Download PDF

Info

Publication number
CS221256B2
CS221256B2 CS804812A CS481280A CS221256B2 CS 221256 B2 CS221256 B2 CS 221256B2 CS 804812 A CS804812 A CS 804812A CS 481280 A CS481280 A CS 481280A CS 221256 B2 CS221256 B2 CS 221256B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
product
products
pores
silicon carbide
corrosion
Prior art date
Application number
CS804812A
Other languages
English (en)
Inventor
Felicjan Biolik
Zygmunt Morys
Original Assignee
B P Przem Metali Niezelazny Bi
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 B P Przem Metali Niezelazny Bi filed Critical B P Przem Metali Niezelazny Bi
Publication of CS221256B2 publication Critical patent/CS221256B2/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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • 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
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/565Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • 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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • 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
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/85Coating or impregnation with inorganic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu ochrany žárovzdorných výrobků z karbidu křemíku proti korozi v oxidačním prostředí, a to proti vnitřní korozi, k níž dochází, je-li omezen přístup kyslíku do pórů uvnitř žárovzdorných výrobků.
Dosud známé způsoby ochrany výrobků z karbidu křemíku proti korozi při zvýšené teplotě spočívaly v tom, že vnější plochy výrobků byly opatřeny povlakem glazury typu D nebo L, který chránil karbid křemíku proti · okysličování; tento postup je například popsán v prospektu firmy Morganite International Limited, který popisuje topné články z karbidu křemíku.
Naproti tomu řešení, chráněné patentem Spolk. rep. Něm. č. 2 533 895 spočívá v tom, že žárovzdorné výrobky jsou impregnovány žárovzdorným materiálem, který obsahuje · zejména bisilicid molybdenu kombinovaný se silikonem. Tím se snížila pórovitost žárovzdorných výrobků z asi 30 % na asi 5 %, nřičemž se také zvýšila odolnost proti korozi.
Všechny tyto způsoby ochrany výrobků z karbidu křemíku mají za cíl snížit korozní proces pórovitých keramických materiálů, zvláště z karbidu křemíku ve zvýšených teplotách v prostředí obsahujícím kyslík; tento druh koroze se vyskytuje ve všech neehráněných žárovzdorných výrobcích.
Povlaky a krycí vrstvy zajišťují podstatné omezení pronikání kyslíku do pórů uvnitř žárovzdorných výrobků.
Je-li omezeno pronikání kyslíku do pórů žárovzdorných výrobků vyrobených z karbidu křemíku, což je umožněno výše uvedenými povlaky a krycími vrstvami, objevuje se jiný druh koroze výrobků z karbidu křemíku uvnitř těchto výrobků, na místech vzdálených od povrchu a vystavených prostředí obsahujícímu kyslík.
Tento odlišný druh koroze žárovzdorných výrobků z karbidu křemíku je zjevný obzvláště při snížených teplotách ve srovnání s předešlými a vyúsťuje ve velmi rychlé zničení žárovzdorných výrobků, které je způsobeno kysličníkem uhelnatým, který · vzniká v pórech za velmi malé koncentrace kyslíku.
Z důvodu používání ochranných vrstev a povlaků, které nejsou · dokonale plynotěsné nebo vykazují dokonce jen jeden netěsný bod, je toto v podmínkách operací dlouhodobého trvání obzvláště škodlivé pro žárovzdorné výrobky z karbidu křemíku.
Průběh koroze žárovzdorných výrobků z karbidu křemíku v oxidačním prostředí a za omezeného · pronikání kyslíku do vnitřku výrobků, tj. při takovém vytvoření výrobků, kdy část celkového vnějšího povrchu výrobků je izolována od přístupu kyslíku nebo vzduchu jako např. kovový tavící kelímek, jehož vnitřek je vyplněn kovem a povrch je zahříván, kryt pro topný článek je ponořen do kovu, přičemž je použito rektifikačního sloupce pro zinek systému New Jersey, je popsán níže.
C + 7/2 Oz—>CO SiC + CO——>SíO + 2C SiC + 1/2 Oz“+SiO + C
Jako výsledek reakce plynného kysličníku křemnatého vzniká kysličník křemičitý a křemík a část kysličníku křemnatého přechází do konstantní formy s hnědým zbarvením.
Směs těchto složek zůstává částečně v pórech výrobků, naopak zbývající část vychází na vnější plochy výrobků. Při opačném postupu reaguje volný uhlík s kyslíkem a vytváří se kysličník uhelnatý. Koroze žárovzdorných výrobků z karbidu křemíku začíná podle výše uvedeného schématu už od průměrné teploty výrobků nad 550 °C. Rychlost tohoto postupu je závislá především na způsobu vytvoření výrobků a na jejich průměrné teplotě. Jako příklad můžeme uvést pračku podle US patentu č. 2 943 008, ve které nechráněné klíny zapříčiňují takovou korozi hlavně ve střední části pračky, kde pronikání kyslíku je nejvíce omezeno. Způsobem podle vynálezu se má zabránit tvorbě kysličníku uhelnatého v pórech výrobku v podstatě' tím, že se vnější plochy výrobku vystavené působení kyslíku nebo vzduchu budou chránit dokonale těsnými kryty. Vrstvy přiléhající k povrchu výrobku mohou tvořit jakousi ochranu, impregnovanou dokonále neprodyšnými hmotami.
Způsobem podle vynálezu se má také snížit koncentrace kysličníku uhelnatého v pórech výrobků z důvodu poklesu hustoty výrobků pod 2000 kg/m3; tato hustota dovoluje volné pronikání kyslíku nebo vzduchu do pórů výrobků, což má za následek ředění stávajícího prostředí kysličníku uhelnatého.
Způsobem podle vynálezu se má stejně tak zabránit tvorbě kysličníku uhelnatého v pórech výrobků produkováním ochranného prostředí v přímé blízkosti vnějších vrstev, z nichž nejužitečnější je dusík.
Tento vynález má mimo jiné tyto výhody: rozšíření rozsahu průmyslové použitelnosti žárovzdorných výrobků z karbidu křemíku, např. pro boční obezdívky elektrolyzérů pro výrobu hliníku, pro výpustné otvory tavících a usazovacích pecí a pro · výrazné prodloužení životnosti těchto výrobků, přičemž se tato výhoda projevuje zejména u kelímJe-11 omezeno pronikání kyslíku do pórů výrobku, dochází k vyvíjení kysličníku uhelnatého jako důsledku působení kyslíku na stopové množství uhlíku, které je vždy přítomno ve výrobcích z karbidu křemíku,· což vede k vytvoření silně redukčního prostředí. Reakce kysličníku uhelnatého s karbidem křemíku probíhá podle níže uvedeného vzorce:
é 2 SiO—>SÍO2+ Si ků pro tavící pece, polic réktifikačních sloupců systému New Jersey, termočlánků' a tvarovek plynových hořáků.'
Způsob podle vynálezu je blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených nai výkresech, kde značí obr. 1 způsob ochrany kelímku vyrobeného z karbidu křemíku proti korozi v elektrické kelímkové peci pro tavení hliníku. Naproti tomu na obr. 2 je předveden způsob provádění ochrany topného článku vyrobeného z karbidu křemíku proti korozi v elektrické odporové peci pro tavení zinku s přímým ohřevem zinkové lázně.
Příklad 1 provedení ochrany podle vynálezu, znázorněný na obr. 1, se týká elektrické kelímkové pece pro tavení hliníku; sestává z pláště 1, víka 2, kelímku 3, vyrobeného z karbidu křemíku, kovových topných prvků · 4, systému pro přívod plynu 5, roztaveného hliníku 6 a topného prostoru 7. Do topného prostoru 7 se přivádí plynný dusík pomocí přívodu 5, který vytváří v topném prostoru 7 ochranné prostředí.
Ochranné prostředí chrání vnější vrstvy kelímku 3 proti přístupu· vzduchu, zatímco .
vnitřní vrstvy kelímku 3 se dotýkají při tavícím procesu roztaveného hliníku 6 a chrání tyto vrstvy před přístupem vzduchu. ,
Druhý příklad provedení způsobu podle vynálezu, znázorněný na obr. 2, se týká topného elementu užívaného v elektrických odporových pecích pro tavení zinku s přímým ohřevem zinkové lázně a sestává z keramického závaží 1, porcelánového prstence 2, kelímku 3 vyrobeného z karbidu křemíku, · který usměrňuje elektrický proud, vodiče proudu 4, 5, kovového kontaktu 8 a zinkové lázně 7. Kelímek 3 plave v lázni 7, jeho horní hranice vyčnívají z lázně 7 do vzduchu; naopak zbývající plochy kelímku · 3 jsou ponořeny do kontaktního kovu 6 a zinkové lázně 7, aniž se dotýkají vzduchu. Aby bylo možné chránit hranice vnějších vrstev kelímku 3 proti přístupu vzduchu, bylo vyrobeno dno v takovém tvaru, že jsou vnitřní hranice · porcelánového prstence 2 ponoře221256 ny -do kontaktního kovu 6 a spodní, vnějšíhranice porcelánového prstence 2 jsou ponořeny do zinkové lázně 7.

Claims (8)

  1. PŘEDMĚT
    1. Způsob ocihrany žárovzdorných výrobků z karbidu křemíku proti korozi v oxidačním prostře vyzna^ující se tím, že pH omezení proniků kystíku do pórů uvnitř výrobků se vnější povrch výrobků chrání dokonale těsným krytem před vytvořením kysličníku uhelnatého v pórech výrobků.
  2. 2. Způsob podle todu 1 vyznačující se tím, že kryt sestává z povlaku karbtáu Wemíku o tloušťce nejméně 1 mm, vytvořeného z plynné táze na vnějšto povrchu výrobků.
  3. 3. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že kryt je vyroben z keramických materiálů, které jsou dokonale plynotěsné.
  4. 4. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že kryt je vyroben z kovů, zvláště ze slitinových ocelí.
  5. 5. Způsob podte bodu 1 vyznačujteí se vynalezu tto že kryt sestává z kovů solí a/nebo sklovin v roztaveném stavu.
  6. 6. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že kryt sestává z žárovzdorných vrstev přiléhajících k povrchovým vrstvám a je impregnován hmotou dokonale neprodyšnou.
  7. 7. Způsob . podle bodu 1 vyznačující se tím, že se používá žárovzdorných výrobků z karbidu křemíku s hustotou sníženou pod 2000 kg/m3, dovolující voteé proníkání vzduchu nebo kystíku do rů výrobě, což vyvolává řídnutí vytvářející se atmosféry z kysličníku uhelnatého.
  8. 8. Způsob podle bodu , 1 vyznačující se tím, že se vytvoří ochranné prostředí v přímé blízkosti vnějších vrstev žárovzdorných výrobků.
CS804812A 1979-07-07 1980-07-07 Method of protection of fireproof products from silicon carbide against the corrosion CS221256B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL21696479A PL216964A1 (cs) 1979-07-07 1979-07-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS221256B2 true CS221256B2 (en) 1983-04-29

Family

ID=19997354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS804812A CS221256B2 (en) 1979-07-07 1980-07-07 Method of protection of fireproof products from silicon carbide against the corrosion

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4623517A (cs)
EP (1) EP0022272B1 (cs)
AT (1) ATE9785T1 (cs)
BR (1) BR8004208A (cs)
CA (1) CA1177228A (cs)
CS (1) CS221256B2 (cs)
DE (1) DE3069412D1 (cs)
IN (1) IN154641B (cs)
PL (1) PL216964A1 (cs)
YU (1) YU173480A (cs)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3929140B2 (ja) * 1997-10-27 2007-06-13 日本碍子株式会社 耐蝕性部材およびその製造方法
DE102009049839B4 (de) * 2009-10-16 2012-12-06 Calyxo Gmbh Gasverdampfer für Beschichtungsanlagen sowie Verfahren zu dessen Betreiben
KR102455319B1 (ko) * 2015-10-30 2022-10-18 노벨리스 인크. 고강도 7xxx 알루미늄 합금 및 이것의 제조 방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1906963A (en) * 1930-04-28 1933-05-02 Globar Corp Impregnated silicon carbide article and the manufacture thereof
US2003592A (en) * 1933-01-03 1935-06-04 Globar Corp Glaze for nonmetallic resistors
DE707272C (de) * 1936-08-29 1941-06-18 Siemens & Halske Akt Ges Hochhitzebestaendiges keramisches Schutzrohr fuer stabfoermige, vorzugsweise aus Graphit bestehende Heizleiter
US2691605A (en) * 1950-09-15 1954-10-12 Carborundum Co Silicon carbide articles and method of manufacturing same
US2943008A (en) * 1956-07-17 1960-06-28 Electro Refractories & Abrasiv Refractory articles
US3653851A (en) * 1966-04-04 1972-04-04 Monsanto Co High-strength metal-silicon carbide article
DE1765788A1 (de) * 1968-07-18 1971-08-26 Heatlock Ltd Elektrischer Widerstandsofen
US3905723A (en) * 1972-10-27 1975-09-16 Norton Co Composite ceramic turbine rotor
JPS519688B2 (cs) * 1973-04-12 1976-03-29
US4159357A (en) * 1975-03-13 1979-06-26 Motoren- Und Turbinen-Union Munchen Gmbh Process for surface treating parts made of ceramic material
DE2517380C3 (de) * 1975-04-19 1979-03-22 Rosenthal Ag, 8672 Selb Verfahren zur Herstellung von keramischen Siliziumnitridschaumkörpern bzw. Siliziumkarbidschaumkörpern
US4135053A (en) * 1977-12-23 1979-01-16 Alco Standard Corporation Heating assembly for a heat treating furnace
US4226914A (en) * 1978-05-19 1980-10-07 Ford Motor Company Novel spraying composition, method of applying the same and article produced thereby
DD136611A1 (de) * 1978-05-23 1979-07-18 Henry Preiss Verfahren zum herstellen einer schutzschicht auf sic-formkoerper
US4187344A (en) * 1978-09-27 1980-02-05 Norton Company Protective silicon nitride or silicon oxynitride coating for porous refractories
US4324843A (en) * 1980-02-13 1982-04-13 United Technologies Corporation Continuous length silicon carbide fiber reinforced ceramic composites

Also Published As

Publication number Publication date
DE3069412D1 (en) 1984-11-15
CA1177228A (en) 1984-11-06
YU173480A (en) 1983-02-28
EP0022272B1 (en) 1984-10-10
EP0022272A1 (en) 1981-01-14
US4623517A (en) 1986-11-18
PL216964A1 (cs) 1981-02-13
ATE9785T1 (de) 1984-10-15
IN154641B (cs) 1984-11-24
BR8004208A (pt) 1981-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3249460A (en) Protected refractory articles
IT9022536A1 (it) ''mandrino di grafite avente uno strato esterno di rivestimento __impermeabile all'idrogeno''
US4668262A (en) Protective coating for refractory metal substrates
CA2033018C (en) Method for diffusion coating of metal objects employing ceramic carrier provided with diffusion composition
KR20110079686A (ko) 오염 물질이 고순도 규소에 제공하는 불순물의 양을 결정하는 방법과 고순도 규소를 처리하기 위한 노
US3975212A (en) Thermocouple protective composite tube
JP2556397B2 (ja) 多結晶ケイ素の製造における始動フィラメント用黒鉛チャック及びその保護方法
CS221256B2 (en) Method of protection of fireproof products from silicon carbide against the corrosion
ES8305055A1 (es) Perfeccionamientos en conjuntos anodicos para la produccion electrolitica de aluminio.
US1483507A (en) Refractory article and method of making the same
CA2003154C (en) Carbon electrode with gastight, temperature stable protective globe
US3393084A (en) Coating carbon substrates with refractory metal carbides
US2885301A (en) Chromizing coating
JPS5643423A (en) Device for making carbon fiber
CA1188078A (en) Method of anti-corrosive protection of silicon carbide products
SU310508A1 (ru) Способ защиты углеграфитовых материалов от окислени
US4485143A (en) Silicon carbide material for low-melting point fusion metal
US1249636A (en) Crucible for preparing fused quartz.
SU1240754A1 (ru) Композици дл получени защитного покрыти на графите
US20240174519A1 (en) Oxidation Resistant Coating on Carbonaceous Surface
Rendtel et al. Oxidation-Induced Changes in Phase Composition of Dense Silicon Nitride
SU415232A1 (ru) Способ защиты графитовых изделий
SU487160A1 (ru) Способ защиты обоженного анода от окислени
SU1095652A1 (ru) Состав сол ной ванны дл нагрева изделий под закалку
SU698173A1 (ru) Защитна паста