CS273115B1 - Refractory ceramic material with application temperature till 1 700 centigrade degrees - Google Patents
Refractory ceramic material with application temperature till 1 700 centigrade degrees Download PDFInfo
- Publication number
- CS273115B1 CS273115B1 CS536987A CS536987A CS273115B1 CS 273115 B1 CS273115 B1 CS 273115B1 CS 536987 A CS536987 A CS 536987A CS 536987 A CS536987 A CS 536987A CS 273115 B1 CS273115 B1 CS 273115B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- parts
- mass
- mixture
- alumina
- grog
- Prior art date
Links
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 title claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 241001649081 Dina Species 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 17
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 2
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 229910002026 crystalline silica Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
Vynález se týká žárovzdorného keramického materiálu s teplotou použití do 1 700 °c, odolávajícího dlouhodobě i vysokému mechanickému namáhání. Materiál je vhodným konstrukčním stavivém pro průmyslové pece, pro vysokoteplotní topeniště, pro kyslíkové konvertory, mísiče ocele a pro soustavy plynulého odléváni oceli. Mohou z něho být vyráběny i vysoko-» teplotní pecní pomůcky a vysokoteplotní izolace.
□sou známé některé keramické žárovzdorné materiály pro tak vysoké provozní teploty. Patří mezi ně například čistý korundový materiál, magnezit, chrommagnezít, zirkonsilikátové materiály, jakož i některé karbidy, nitridy nebo boridy žárovzdorných prvků. Tyto materiály jsou však vzhledem k reologickému nebo viscoelastickému chováni nebo vzhledem k vratným změnám určeny pro speciální použití. Některé z vyjmenovaných materiálů reagují nežádoucně i se vsázkou a mnohé z nich jsou i málo odolné vůči náhlým změnám teploty. Nevýhodou jsou i dodatečné délkové změny při expozici vysokým teplotám.
Dále je znám žárovzdorný materiál soustavy oxid hlinitý - oxid křemičitý. V této soustavě jsou známé hmoty nejrůznějšího molárniho poměru těchto oxidů:
| silimanity - | molárního | poměru | 1,00 | až | 1,33 |
| mullity | molárniho | poměru | 1,40 | až | 1,50 |
| mullíto- | |||||
| korundy | molárniho | poměru | 1,60 | až | 1,75 |
Žárovzdorný materiál podle vynálezu patří do skupiny mullitokorundových výrobků. Byl vyvinut pro teploty použití do 1 700 °C a v uvedené podvojné soustavě nemá v tomto směru a vzhledem k prakticky nulovým dodatečným délkovým změnám analogii. Vývoj tohoto materiálu souvisí s intenzifikací výrobních postupů, kde se již nevystačí s teplotami do 1 600 °C.
Týká se to i žárovzdorných materiálů podle autorského osvědčení č. 210 751 a 224 866, celé materiálové skupiny klasifikace SSSR VGO-72, VGP-72 a také výrobků typu Annamullit (NSR). Týká se i materiálů podle SSSR patentu č. 1 151 529 a 1 011 604, i USA patentu 6. 3 067 050. Materiály popisované v těchto patentových spisech jsou navíc vyráběny za použiti amorfního křemíku, jehož výroba je velmi nákladná, dále za použití drahého tabulárního oxidu hlinitého, přičemž se výrobky z těchto hmot vytvářejí litím suspenze do sádrových forem, kde je nutné počítat s nestejnorodou hustotou keramického střepu v důsledku gravitačního odmísení. Dodatečné délkové změny těchto materiálů řádu plus 2,3 až minus 3,3 % jsou v mnoha případech nepřijatelné. Některé z těchto nevýhod sice odstraňuje vynález podle autorského osvědčení SSSR č. 643 472, avšak nejsou udány vlastnosti, pokud jde o dodatečné délkové změny při dlouhodobé expozici. Nevýhodou postupu podle citovaného sovětského vynálezu je nutná přesná kontrola úzce vymezené sypné hmotnosti směsi. Ta je vzhledem k nespojitě rozloženým frakcím hmoty provozně problematická. Velkou nevýhodou je i skutečnost, že nejtvrdší složka hmoty, tj. korund, musí být upravena na zrno 0,001 až 0,02 mm.
Tyto nevýhody odstraňuje vynález žárovzdorného materiálu mullitokorundového typu s teplotou použití do 1 700 °C, tvořeného relativně hrubými zrny korundu, zevně spojenými jehličkami mullitu vyrůstajícími z povrchové vrstvy korundových zrn. Podstatou je žárovzdorný materiál obsahující 30 až 75 hmot. dílů ostřiva v zrnitosti 0,2 až 2 mm s obsahem 60 až 95 % oxidu hlinitého a jako zbytek oxid křemičitý. Ostřivo je voleno ze souboru zahrnujícího elektrotavený korund, syntetický mullit, vysokohlinité ostřivo nebo směs těchto látek. Materiál obsahuje dále 25 až 70 hmot. dílů reaktivní vazby v zrnitosti pod 0,06 mm, obsahující 20 až 80 % oxidu křemičitého a jako zbytek oxid hlinitý. Látky pro přípravu reaktivní vazby jsou voleny ze souboru zahrnujícího krystalický křemenec, dinasové zlomky, křemičitý úlet, technický nebo mineralizovaný oxid hlinitý nebo směs těchto látek.
□ako tepelněizolačni varianta hlavního bodu předmětu vynálezu je vyznačen materiál stejného složení, obsahující navíc práškový koks nebo grafit.
CS 273 115 Bl
Děje odehrávající se při syntéze podle předmětu vynálezu lze charakterizovat tak, že v soustavě oxid hlinitý - oxid křemičitý se při teplotě 1 587 í 10 °C začíná objevovat vysoce viskózní kyselá tavenina. Ta svou agresivitou za dále stoupajících teplot na rušuje povrch hrubých zrn korundu a reaguje s přítomným oxidem hlinitým na mullit. Na povrchu korundových zrn tak vznikající jemné krystalky mullitu pevně zatmelují korundová zrna do mullitu základní hmoty.
Vyšší účinek technického řešení podle vynálezu v porovnání se známými materiály spočívá v tom, že jde o výrobek doplňující sortiment žárovzdorných hmot a to s teplotou použití až 1 700 °C. Prakticky nulové dodatečné délkové změny při expozici nejvyšším teplotám propůjčují materiálu objemovou stálost. Výhodné jsou i ekonomické přednosti vyplývající jednak z možnosti využití odpadního dinasu a odpadního křemičitého úletu. Výhodné, jak technologicky, tak i ekonomicky, je také, že se na jemnou frakci utírá křemenec, zatímco korund, o 2 stupně tvrdší, se upravuje na relativně hrubší frakci.
Provedení vynálezu objasňují čtyři příklady provedení v hutné a čtyři příklady ve vylehčené variantě:
Příklad 1
Drcením a mělněním na zrnitost 0,2 až 1,6 mm byla připravena směs tohoto zrnitostního složení elektrotaveného korundu: (v hmotnostních dílech) 60 dílů velikosti 0,2 až 0,5 mm, 30 dílů velikosti 0,5 mm až 1 mm, lo dílů velikosti zrn 1 až 1,6 mm. Z této směsi bylo odváženo 70 dílů, které tvořily ostrivovou složku hmoty. Současně byla jemným mletím na zrno pod 0,06 mm připravena směs reaktivní vazby s podílem 30 dílů ve hmotě. Směs byla sestavena z 55 dílů technického oxidu hlinitého, 28 dílů krystalického křemence a 9 dílů křemičitého úletu. Celá směs byla ovlhěena 4 díly vody se 4 díly dextrinu. Reakčním slinováním směsi při teplotě 1 670 °C byl získán žárovzdorný materiál vlastností podle tabulky.
Příklad 2
Podle příkladu 1 byla sestavena vytvářecí hmota složená hmotnostně ze 70 dílů syntetického mullitu o zrnitosti pod 0,2 mm a 30 dílů reaktivní vazby o složení: 28 dílů dinasových zlomků a 72 dílů technického oxidu hlinitého, oboje v. zrnění pod 0,06 mm. Reprodukovatelné vlastnosti vypáleného výrobku, viz tabulka.
Příklad 3
Podle příkladu 1 byla sestavena vytvářecí hmota složená hmotnostně ze 75 dílů ostřiva tvořeného ze směsi syntetického mullitu a křemence v poměru 2 : 1 a 25 dílů reaktivní vazby sestavené z 50 dílů mineralizovaného oxidu hlinitého, 25 dílů krystalického křemence, 15 dílů křemičitého úletu, 5 dílů sulfitového louhu a 5 dílů vody. Vlastnosti výrobku po výpalu při 1 670 °C viz tabulku.
Příklad 4
Podle příkladu popsaného Sub 1, v témže zrnitostním složení, byla sestavena vytvářecí hmota složená ze 72 dílů ostřiva tvořeného v poměru 3 : 1 : 1 ze směsi vysokohlinitého ostřiva, křemence a dinasových zlomků, dále z 28 dílů reaktivní vazby sestavené ze směsi obsahující 55 dílů technického oxidu hlinitého, 28 dílů křemence, 9 dílů křemičitého úletu, 4 dílů dextrinu a 4 dílů vody. Vlastnosti vypáleného výrobku jsou uvedeny v tabulce.
Příklad 5
Způsobem podle příkladu 1 byla připravena vytvářecí směs hmotnostně složená z 30 dílů ostřiva a 70 dílů reaktivní vazby. Do směsi bylo přidáno 40 dílů koksového prášku. Vlastnosti hmoty po výpalu při 1 670 °C - viz tabulka.
*
ΐ.
lite
CS 273 115 Bl
Příklad 6
Způsobem popsaným v příkladu 2 byla připravena směs 60 hmot. dílů ostřiva a 40 dílů reaktivní vazby. Pro vylehčení hmoty byl do směsi přidán práškový koks v dávce 40 dílů. Výrobek po výpalu při 1 670 °C měl vlastnosti - viz tabulka.
Příklad 7
Způsobem popsaným v příkladu 3 byla připravena vytvářecí hmota složená ze 40 hmot. dílů ostřiva a 60 dílů reaktivní vazby. Pro vylehčení bylo do hmoty přidáno 30 hmot. dílů grafitu. Vlastnosti po výpalu jsou uvedeny v tabulce.
Příklad 8
Způsobem podle příkladu 4 byla připravena vytvářecí hmota o složení 50 hmot. dílů ostřiva a 50 dílů reaktivní vazby. Pro vylehčení hmoty byl do ní přidán grafit v dávce 40 hmot. dílů. Vlastnosti výpalu jsou uvedeny v tabulce.
Tabulka
Charakteristické vlastnosti výpalků podle příkladu 1 až 8
| Vlastnost | I | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| OH | 2 592 | 2 562 | 2 580 | 2 570 | 1 300 | 1 500 | 1 400 | 1 300 |
| ODZ | 1 700 | 1 700 | 1 710 | 1 710 | 1 660 | 1 680 | Ϊ 665 | 1 660 |
| PTL | 20,0 | 25,0 | 23,5 | 21,3 | ||||
| POH | 16,1 | 17,3 | 16,8 | 16,7 | ||||
| -DZ | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | ||||
| cC | 7,30 | 6,58 | 6,56 | 6,60 | ||||
| 7t | 0,57 | 0,80 | 0,68 | 0,56 |
Vysvětlení zkratek pro označení charakteristických vlastností (podle ON 72 1050):
OH s objemová hmotnost, kg ni , ODZ = odolnost proti deformaci v žáru při zatížení, °C, PTL = pevnost v tlaku za studená, MPa, PHO a pevnost v ohybu, MPa, -DZ a dodatečné délkové změny měřené při teplotě 1 400 °C, % (minusové), střední součinitel teplotní roztažnosti 20-1 400 °C, IO-6 °C-^, měrná tepelná vodivost, W m-^ K-^.
Claims (2)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZU1. Žárovzdorný keramický materiál s teplotu použití do 1 700 °C tvořený ostřivem a vazbou, pojený organickým nebo anorganickým pojivém, vyznačující se tím, že obsahuje 30 až 75 hmot. dílů ostřiva v zrnitosti 0,2 až Z mm s obsahem 60 až 95 % oxidu hlinitého, zbytek je oxid křemičitý, voleného ze souboru zahrnujícího elektrotavený korund, syntetický mullit, vysokohlinité ostřivo nebo směs těchto látek a 25 až 70 hmot. dílů reaktivní vazby v zrnitosti pod 0,06 mm, obsahující 20 až 80 % oxidu křemičitého a jako zbytek oxid hlinitý, volené ze souboru zahrnujícího křemenec, dinasové zlomky, křemičitý úlet, technický nebo mineralizovaný oxid hlinitý nebo směs těchto látek.
- 2. Žárovzdorný keramický materiál podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje práškový koks nebo grafit, v dávce 40 až 60 hmot. dílů.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS536987A CS273115B1 (en) | 1987-07-15 | 1987-07-15 | Refractory ceramic material with application temperature till 1 700 centigrade degrees |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS536987A CS273115B1 (en) | 1987-07-15 | 1987-07-15 | Refractory ceramic material with application temperature till 1 700 centigrade degrees |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS536987A1 CS536987A1 (en) | 1990-07-12 |
| CS273115B1 true CS273115B1 (en) | 1991-03-12 |
Family
ID=5398476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS536987A CS273115B1 (en) | 1987-07-15 | 1987-07-15 | Refractory ceramic material with application temperature till 1 700 centigrade degrees |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS273115B1 (cs) |
-
1987
- 1987-07-15 CS CS536987A patent/CS273115B1/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS536987A1 (en) | 1990-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sadik et al. | Recent advances in silica-alumina refractory: A review | |
| ES2638051T3 (es) | Procesamiento de cenizas volantes y fabricación de artículos que incorporan composiciones de cenizas volantes | |
| Pilli et al. | Effect of spinel content on the properties of Al2O3–SiC–C based trough castable | |
| Nana et al. | Innovative porous ceramic matrices from inorganic polymer composites (IPCs): microstructure and mechanical properties | |
| SK173899A3 (en) | Refractory, chrome-alumina-based material, chrome-alumina brick and use of the brick | |
| Tai et al. | A new approach to anorthite porcelain bodies using nonplastic raw materials | |
| Nemaleu et al. | Refractory ceramics bonds from potassium-based inorganic polymer for advanced applications: Crystalline phase changes and descriptive microstructure | |
| EP0437483A4 (en) | Low cement refractory | |
| US4476234A (en) | Refractory cement | |
| GB2176773A (en) | Abrasion resistant refractory castable composition | |
| CZ20003060A3 (cs) | Bázická volně tekoucí licí hmota a tvarované díly vyrobené z této hmoty | |
| CN109232004A (zh) | 一种抗结皮耐磨浇注料 | |
| US4680279A (en) | Abrasion resistant refractory composition | |
| Tripathi et al. | Synthesis and thermo-mechanical properties of mullite–alumina composite derived from sillimanite beach sand: effect of ZrO2 | |
| US3471306A (en) | Refractory resistant to molten aluminum | |
| CA1037503A (en) | Carbon composition and shaped article made therefrom | |
| Shi et al. | Preparation and properties of quartz-anorthite ceramics synthesized using desert sand and coal fly ash | |
| Wahsh et al. | The effect of microsilica and aluminum metal powder on the densification parameters, mechanical properties and microstructure of alumina–Mullite ceramic composites | |
| CS273115B1 (en) | Refractory ceramic material with application temperature till 1 700 centigrade degrees | |
| JP2002519302A (ja) | 耐火性ライニング及び焼成された成形部材を製造するためのモールディング材料、及びライニング、並びに成形部材の製造方法 | |
| Sarkar et al. | Effect of Cement and sol Combined Binders on High-Alumina Refractory Castables | |
| GB2166130A (en) | Monolithic refractory mix | |
| IT8148390A1 (it) | Procedimento per la produzione di refrattari di migliorate caratteristiche fisiche con trattamento termico in atmosfera di nitrurazione di miscele pressato di aggregati refrattari ed argilla contenenti silicio metallico in polvere e relativi prodotti | |
| JP3024723B2 (ja) | 断熱キャスタブル | |
| US3003887A (en) | Process for obtaining refractory articles having a high mullite content |