CS245145B1

CS245145B1 - Method of synthetical mullite production

Info

Publication number: CS245145B1
Application number: CS266985A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Kupka; Josef Omsky; Jiri Svanda; Jiri Koranda; Viktor Fackovec
Original assignee: Frantisek Kupka; Josef Omsky; Jiri Svanda; Jiri Koranda; Viktor Fackovec
Priority date: 1985-04-11
Filing date: 1985-04-11
Publication date: 1986-08-14

Abstract

Řešení se týká způsobu výroby syntetického mullitu za snížených teplot s použitím krystalizátorů.The present invention relates to a process for the production of synthetic mullite at reduced temperatures using crystallizers.

Description

Vynález se týká způsobu výroby slinutého mullitu za snížených “teplot- s -použitím krystalizátorů.The present invention relates to a process for producing sintered mullite at reduced temperatures using crystallizers.

Mullit má složení, odpovídající přibližně vzorci 3 AI2O3. 2 S1O2 a vyrábí se tavením nebo slinováním hlinitých a křemičitých, případně hlinitokřemičitých surovin, obsahujících AI2O3 a S1O2 v uvedeném poměru. Podle způsobu výroby jsou známy dva druhy mullitu: mullit tavený a mullit slinutý. Mullit tavený se získává tavením vhodných surovin v elektrické peci a řízenou krystalizací vzniklé taveniny, slinutý mullit se vyrábí slinováním podobných surovin v tunelové, rotační nebo jiné peci.Mullite has a composition corresponding approximately to formula 3 Al 2 O 3. 2 S1O2 and is produced by melting or sintering aluminum and siliceous or aluminosilicate raw materials containing Al2O3 and S1O2 in the stated ratio. According to the production method, two types of mullite are known: fused mullite and sintered mullite. Melted mullite is obtained by melting suitable raw materials in an electric furnace and controlled crystallization of the resulting melt, sintered mullite is produced by sintering similar raw materials in a tunnel, rotary or other furnace.

Tavený mullit je tvořen poměrně velkými krystaly, má nepatrný obsah sklovité fáze a velmi nízkou porozitu. Má vysokou odolnost proti náhlým změnám teploty, proti otěru a proti korozívním účinkům skel, strusek a roztavených kovů. Jeho výroba je však drahá, což značně omezuje rozsah jeho použití v technické praxi.Fused mullite consists of relatively large crystals, has a low glass phase content and very low porosity. It has high resistance to sudden changes in temperature, abrasion and corrosive effects of glass, slag and molten metals. However, its production is expensive, which considerably limits the scope of its use in technical practice.

Slinutý mullit je jemně: krystalický a ve srovnání s taveným mullitem ipá poněkud vyšší obsah sklovité fáze, poněkud vyšší porozitu a nižší žárovzdornost. Při použití vypalovacích teplot vyšších než 1 700 °C je jeho výroba ekonomicky nevýhodná, neboť je dražší než výroba mullitu taveného. Vhodnou úpravou surovin je možno dosáhnout snížení vypalovacích teplot, zlevnit podstatně jeho výrobu a umožnit tak daleko širší použití v technické praxi.The sintered mullite is finely crystalline and, in comparison with fused mullite, is slightly more glassy, slightly more porous and less refractory. When firing temperatures higher than 1700 ° C are used, its production is economically disadvantageous since it is more expensive than mullite production. By suitable treatment of raw materials it is possible to reduce the firing temperatures, substantially reduce its production and thus allow for a much wider use in technical practice.

Nedostatky, vyplývající z použití vysokých vypalovacích teplot při výrobě slinutého mullitu odstraňuje způsob výroby slinutého mullitu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se k jemně krystalickému jílu, obsahujícímu 50 až 54 % oxidu křemičitého a 38 až 44 % oxidu hlinitého přidá oxid nebo hydroxid hlinitý bez jakékoliv předběžné úpravy nebo aktivace a krystalizátor. Směs se zhomogenizuje, vytvaruje a vypálí při teplotě 1 500 až 1 550 °C. Jako krystalizátor lze použít oxid mědný, oxid mědnatý, oxid horečnatý, oxid kademnatý, oxid vanadičný, oxid molybdenový, oxid wolframový, dihydrogenfosforečnan amonný, karbid křemíku nebo směs 3 AI2O3. . 2 S1O2 a S1O2 a podobné další se stejným účinkem, případně jiná směs těchto látek v množství nejvýše 10 %.The drawbacks resulting from the use of high firing temperatures in the production of sintered mullite are eliminated by the method of making the sintered mullite according to the invention, which comprises adding to the fine crystalline clay containing 50 to 54% silica and 38 to 44% alumina, or aluminum hydroxide without any pretreatment or activation and a crystallizer. The mixture is homogenized, shaped and baked at 1500-550 ° C. As the crystallizer, copper oxide, copper oxide, magnesium oxide, cadmium oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, ammonium dihydrogen phosphate, silicon carbide or a mixture of Al 2 O 3 can be used. . 2 S1O2 and S1O2 and the like, having a similar effect or another mixture of these substances in amounts not exceeding 10%.

Slinutý mullit vyrobený podle vynálezu má vysoký obsah .krystalické fáze, nejvýše 2 °/o volného korundu, žádný volný oxid křemičitý, velmi nízkou porozitu a nasákavost (kolem 2 %). Suroviny potřebné k výrobě jsou snadno dostupné a běžně těžené (vyráběné). Teplota výpalu 1 500 až 1 550 °C umožňuje, aby se pro výrobu slinutého mullitu používalo například tunelových peci a technologie, obvyklé u šamotových výrobků nebo komorových pecí a technologie, používané při výpalu dinasu. Široké provozní využití kapacity těchto pecí je významným ekonomickým přínosem vynálezu. Rovněž úspora tepelné energie — snížení vypalovacích teplot je až 150 °C ve srovnání s jinými producenty srovnatelných výrobků — je důležitým ekonomickým ukazatelem.The sintered mullite produced according to the invention has a high content of crystalline phase, at most 2% free corundum, no free silica, very low porosity and water absorption (about 2%). The raw materials needed for production are readily available and commonly extracted. A firing temperature of 1,500 to 1,550 ° C allows, for example, tunnel furnaces and the technology common to fireclay products or chamber furnaces and the technology used in firing dinas to be used to produce sintered mullite. The wide operational utilization of the capacity of these furnaces is a significant economic benefit of the invention. Also, thermal energy savings - lowering the firing temperatures up to 150 ° C compared to other producers of comparable products - is an important economic indicator.

PříkladExample

Vysušený žárovzdorný jíl, obsahující veDried refractory clay, containing

vyžíhaném stavu: annealed: '53.37 '53 .37 % % S1O2 S1O2 42,47 42.47 % % AI2O3 AI2O3 0,26 0.26 '% '% T1O2 T1O2 1,06 1.06 % % Fe2O3 Fe2O3 0,16 0.16 % % MgO MgO 0,24 0.24 % % CaO CaO 0,10 0.10 % % Na₂0At ₂ 0 0,13 0.13 % % K2O K2O

(1,52 % ztráta žíh.j se smísí s jemně krystalickým hydroxidem hlinitým v poměru 500 hmotnostních dílů vysušeného jílu na 613 hmotnostních dílů hydroxidu hlinitého a 3 díly oxidu molybdenového, homogenizuje se jemným mletím a vylisuje se do vhodných forem. Vysušené kusy se vypálí v tunelové peci za teploty 1 500 až 1 550 ^QC při dodržování teplotního režimu, obvyklého u šamotových tvárnic. U hotového výrobku činil obsah krystalické fáze více než 95 %, nasákavost 1,5 % a obsah volného korundu méně než 2 %. Místo krystalizátorů MoO3 se může použít kterýkoliv z uvedených krystalizátorů, případně jejich směsi v množství nejvýše 10 ^l% hmotnosti.(1.52% loss on ignition was mixed with finely crystalline aluminum hydroxide in a ratio of 500 parts by weight of dried clay to 613 parts by weight of aluminum hydroxide and 3 parts by molybdenum oxide, homogenized by fine grinding and pressed into suitable molds. in a tunnel furnace at temperatures between 1,500 and 1,550 ^Q C, while maintaining the temperature regime usual for fireclay blocks, the crystalline phase content was more than 95%, the water absorption 1.5% and the free corundum content less than 2%. MoO3 can be used any of these crystallizers or their mixtures in proportions of 10 ^l% by weight.

Claims

SUBJECT

A process for the production of synthetic mullite by sintering refractory clays with crystallizers, characterized in that it comprises a fine crystalline clay containing 50 to 54% silica and 38 to 44% alumina,

To the invention, hydroxide or alumina and crystallizers, or a mixture thereof in an amount of not more than 10% by weight, are added, the mixture is homogenized and fired at a temperature of 1500 to 1500 ° C.