CS270898B1 - Method of periclase-spinel refractory building material production - Google Patents

Description

CS 27 089 8 B1 1

Riešenie sa týká zmesi na výrobu periklasospinelovýeh žiaruvzdorných stavívs využitím slinutej magnézie s obsahom oxidu železitého 5 až 9 % hmot. Stavivá súurčené najma na vymurovanie termicky a mechanicky namáhaných čaatí pece vo výroběcementu a vápna. Obsahujú ako podstatné zložky periklas a spinel hlinitý MgAl20^.Vyrábajú sa zo slinutej magnézie a spinelu hlinitého připraveného slinováním alebotavením zmesi periklasu a oxidu hlinitého. Namiesto spinelu hlinitého sa často po-užívá periklasohlinitý dvojslinok (MADS), ktorý je produktom slinovania alebo ta-venia skusovanej zmesi periklasu s oxidom hlinitým v nadstechiometrickom pomerepri nadbytku periklasu. Pri použiti nízkokremičitého železitého periklasu, ako na-příklad periklas z prírodného breuneritického magnezitu, obsahujúcoho 5 až 9 % hmot.oxidu železitého pri mólovom pomere oxidu vápenatého k oxidu křemičitému viac akodva vzniká tavenina v přítomnosti spinelu hlinitého, pri teplote cca 1300 °C. Počasvýpalu sa výlisky nadmeme zmrštujú. Dochádza často k deformáciám najma v spodnýchradoch nálože vypalovacích pecí. DSsledkom sú nežiadúce rozptyly rozmerov výrobkova nedostatočná odolnost proti náhlým změnám teplot. Případné zníženie vypalovacejteploty tak, aby sa rozptyly rozmerov zmenšili, má za následok nedostatočná stálost'objemu pri vysokých teplotách.

Popísáné nedostatky odstraňuje riešenie, ktorého predmetom je zmes na výrobuperiklasospinelového žiaruvzdorného staviva vyznačujúca sa tým, že sa skládá z 10až 30 % hmot. slinutého alebo taveného spinelu hlinitého (MgAlgO^), z 87 až 69.5 %hmot. slinutého periklasu s obsahom 5 až 9 % hmot.. . oxidu železitého, 86 až 92 %hmot. oxidu horečnatého pri molovom pomere oxidu vápenatého k oxidu křemičitémuvaščom ako 1,87 a z 0,5 až 3 % hmot. stabilizátora objemu vypalovaných výliskov,ktorým je alkalický kondenzovaný fosfát s lineárnym reťazcom. Účinok alkalického, napr. sodného, polyfosfátu sa zakladá na tom, že počas vý-palu výliskov odbúrava oxid vápenatý zo všetkých vápenatých zlúčenin koexistujúcichs periklasom· za vzniku zlúčeniny CaNaPO^ - ortofosforečnanu sodnovápenatého (v Sal-šom texte C2NP), ktorý má vysoký bod topenia a tvoří sa v množstve odpovedajúcomstechiometrickým pomerom.

Ak je poměr oxidu vápenatého ku křemičitému vačší ako dva, rozruší sa v prvomradě brownmilerit resp. dikalciumferit, ktorý bol významnou zložkou taveniny, za vni-ku magnoferitu a spinelu. Prídavok polyfosfátu má byť v uvedenom rozpatí taký, abysa nerozrušil dikalciumsilikát, s ktorým tvoří C2NP sústavu s vysokou teplotou vzni-ku1 taveniny. Maximálny prídavok plyfosfátu (Qmax ) sa vypočítá zo vztahu: %ax. = Λ82 <CaOcelk. - 1,87 x SiO2) (CaOcelk. cel^ový obsah oxidu vápenatého, SiO2 je obsah oxidu křemičitéhov stavivé.) Výhodným je prídavok v úrovni 70 až 95 % vypočítanej hodnoty Q „ Vyplývá z hetero-genity črepu a povahy reakcie. Ak by sa použil prídavok váčší ako odpovedá hodnotěQmax.’ do§l° k odbúraniu dikalciumsilikátu na merwinit (3CaO . MgO . 2SiO2) ale-bo na monticellit (CaO . MgO . SiO2), s ktorými utvára kalciumnatrium ortofosfát ta-veninovú sústavu s nízkou teplotou vzniku tekutej fázy a prídavok by sa minul s cie-l'om. Riešením podl'a vynálezu sa zmenší obsah taveniny v stavivé počas výpalu výliskov,zmenší sa ich zmrštenie, a zlepšia najma termotechnické vlastnosti výrobkov. V přípa-de, že sa požaduje vo výrobkoch znížený obsah oxidu železitého, umožňuje riešeniepodl'a vynálezu nahradil vo vytváracej zmesi časť magnézie' s obsahom oxidov železa 5až 9 % slinutoumagnóziou nizkoželezitou, napr. b obsahom oxidu železitého 0,1 až 2 %hmot., výhodné pri mólovom pomere oxidu vápenatého ku křemičitému viac ako dva. 2 CS 270898 El Výhody rieSenia podlá vynálezu sú zřejmé z príkladov vykonania:

Na výrobu modelových stavív ca použili základné materiály s vlastnosťami podl'atah. I. Vytváracie zmesi sa připravili podlá zostáv uvedených v tab. II. s prídavkomnasýteného roztoku síranu horečnatého a zlisovali pri vlhkosti 1,9 % sílou 3000 KNna normálky s rozmermi 250 x 123 x 65 mm. Výpal sa vykonal pri 1600 °G s výdržou 6hodin pri uvedenej teplotě. Zostavy vytváracích zmesí, zmrStenia výpalom a vlastnos-ťami výrobkov odpovedajú typom označeným "C", "D". Ostatně sa uvádzajú na porovnanie.Vlastnosti základných materiélov (% hmotn.)

Tab. I. "železitá" Magnézia "nízkoželezitá" Periklasospine-- lový dvojslinok SiO2 "0 1,0 0,2 0,3 CaO 0, 0 2,7 0,5 0,7 ai2d3 0, 'O 0,4 0,1 65,0 Fe2°3 % 7,8 0,4 2,7 MgO 88,1 98,8 31,3

Zostavy vytváracích zmesí, zmrštenie výliskov výpalom a vlastnosti výrobkov

Tab. II. A 0 C 0 Magnézia železitá /%/ 75 55 75 50 Magnézia nízkožele-zltá /%/ 20 30 Periklas.spinelovýdvojslinok /%/ 25 25 25 20 Kondenzovaný fosfátsodný /%/ 0 0 0,9 0,9 Zmrštenie výpalom / % objem/ é 5,3 2,2 2 Po výpale Objemová hmotnost’ /g . cm-·*/ 3,07 3,05 2,95 2,94 Zdaní.pórovitosť /%/ 14,4 15,2 17,5' 17,8 Pevnost v tlaku zastud. /MPa/ 38 51 53 47 Pevnost' v ohybe při1400 °C /MPa/ 1,1 1,3 13 1,6 Modul pružnosti Eidynamický /GPa/ 22 20 28 29

Claims (2)

1. CS 270898 B1 3 PREDMET VYNÁLEZU 1 Ztnes na výrobu periklasospinelového žiaruvzdorného staviva, vyznačujúca satým, že sa skládá z 10 až 30 % hmot. slinutého, alebo taveného spinelu hlinitého(MgAlgO^), z 87 až 69,5 % hmot. slinutého periklasu s obsahom 5 až 9 % hmot. oxiduželezitého, 86 až 92 % hmot. oxidu horečnatého pri mólovom pomere obsahu oxidu vá-penatého k oxidu křemičitému vačšom ako 1,87 a z 0,5 až 3 % hmot. stabilizátoreobjemu vypalovaných výliskov, ktorým je alkalický kondenzovaný fosfát s lineárnymreťazcom.
2. 2. Zmes na výrobu periklasospinelového žiaruvzdorného staviva podlá bodu 1vyznačujúca sa tým, že sa 10 až 40 % hmot. slinutého periklasu nahradí slinutýmperiklasom s obsahom oxidu horečnatého 92 až 99 % hmot. a oxidu železitého 0,1 až1 % hmot.