CZ296841B6 - Keramický materiál pro výrobu záruvzdorných válcu - Google Patents

Keramický materiál pro výrobu záruvzdorných válcu Download PDF

Info

Publication number
CZ296841B6
CZ296841B6 CZ20001954A CZ20001954A CZ296841B6 CZ 296841 B6 CZ296841 B6 CZ 296841B6 CZ 20001954 A CZ20001954 A CZ 20001954A CZ 20001954 A CZ20001954 A CZ 20001954A CZ 296841 B6 CZ296841 B6 CZ 296841B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
oxide
ceramic
aluminum
nickel
alloys
Prior art date
Application number
CZ20001954A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20001954A3 (cs
Inventor
Valle@Massimiliano
Gandolfi@Renzo
Original Assignee
Icra S. P. A.
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 Icra S. P. A. filed Critical Icra S. P. A.
Publication of CZ20001954A3 publication Critical patent/CZ20001954A3/cs
Publication of CZ296841B6 publication Critical patent/CZ296841B6/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
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/185Mullite 3Al2O3-2SiO2
    • 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
    • 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
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • 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
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path
    • F27B9/24Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path being carried by a conveyor
    • F27B9/2407Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path being carried by a conveyor the conveyor being constituted by rollers (roller hearth furnace)
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/0003Linings or walls
    • F27D1/0006Linings or walls formed from bricks or layers with a particular composition or specific characteristics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/02Skids or tracks for heavy objects
    • F27D3/026Skids or tracks for heavy objects transport or conveyor rolls for furnaces; roller rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D5/00Supports, screens or the like for the charge within the furnace
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001Heating elements or systems
    • F27D99/0033Heating elements or systems using burners
    • 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
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00129Extrudable mixtures
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817Carbides
    • C04B2235/3826Silicon carbides
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817Carbides
    • C04B2235/3839Refractory metal carbides
    • C04B2235/3843Titanium carbides
    • 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
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6562Heating rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

Pouzití keramických materiálu, obsahujících alespon jednu fázi typu oxidu a alespon jednu fázi typuneoxidu pro výrobu keramických produktu, zejména vytlacovaných záruvzdorných keramických válcu pro prumyslové vypalovací pece, pri nemz je materiálemtypu oxidu kordierit a materiálem typu neoxidu jsou karbidy chromu, hliníku, kremíku, titanu, zeleza, niklu, manganu, zirkonu, vanadu, molybdenu, tantalu, boru a wolramu, nitridy chromu, hliníku, kremíku, titanu, zirkonu, vanadu, molybdenu tantalu aboru, kovy, jako hliník a nikl, slitiny kovu na bázi niklu nebo kobaltu, slitiny medi a niklu, slitiny zeleza, horcíku a hliníku, slitiny typu monelua oceli. Soucást resení tvorí také zpusob výroby tohoto materiálu a záruvzdorné keramické válce, z tohoto materiálu vyrobené.

Description

Keramický materiál pro výrobu žáruvzdorných válců
Oblast techniky
Vynález se týká keramického materiálu, který obsahuje cordierit (Mg, Fe)2Al4SÍ50i8 a dále obsahuje látky, odlišné od oxidů, např. karbidy a/nebo nitridy různých typů, materiál je vhodný zejména pro výrobu žáruvzdorných keramických válců pro vypalovací pece.
Dosavadní stav techniky
Vypalovací pece, vybavené válci a určené pro vypalování tašek jsou užívány s velmi dobrým výsledkem přibližně čtvrtinu století. V průběhu těchto let bylo možné zlepšit strukturu těchto pecí i typy keramických materiálů a tím snížit průměr válců na 20 až 25 mm a naopak zvýšit jejich délky až na 5 m, takže bylo možno dosáhnout zvýšené výroby v takových pecích. Hlavní výhodou této technologie je vysoký stupeň mechanizace, který je možno využít ve všech stupních zpracování materiálu.
Uvedené výhody přinášejí také zvýšení hospodárnosti. V současné době jsou vypalovací pece, vybavené válci používány nejen pro vypalování tašek, ale pro další účely a aplikace, které je zapotřebí provádět za obtížných podmínek, jde např. o vypalování dílů pro hygienické účely, keramických trubek a dlaždic z kabřince. V těchto typech pecí postupuje vypalovaný materiál na vrstvě otáčejících se válců, válce se otáčejí kolem své osy. Pohyb materiálu je tedy podobný jako na pásovém dopravníku. Tímto způsobem se materiál pohybuje z předehřívací oblasti, v níž se teplota postupně zvyšuje např. na 800 až 1000 °C do oblasti s maximální teplotou, např. 900 až 1300 °C a pak se materiál přepravuje do chladicí oblasti, v níž se na dráze několika málo metrů materiál lychle chladí a dostává se do výstupní oblasti pece. Žáruvzdorné keramické materiály, užívané v těchto pecích musí mít příslušné fyzikální, chemické a mechanické vlastnosti pro předpokládané použití. Základním požadavkem na keramické válce, užívané v těchto vypalovacích pecích, je např. rozměrová tolerance, udržení rozměrů ve všech oblastech pece, dobrá mechanická odolnost proti ohybu při vysokých teplotách, odolnost proti deformaci i při podstatných výkyvech teploty a tedy dobrá odolnost proti teplotním změnám a také dobrá chemická odolnost v prostředí, které je velmi agresivní vzhledem k vysoké teplotě par, které se v tomto prostředí nacházejí.
Keramické výrobky na bázi kordieritu a/nebo mullitu jsou známé. V těchto výrobcích jsou uvedené minerální látky často kombinovány s korundem, křemičitanem zirkoničitým a dalšími syntetickými materiály, které jsou v oboru běžně užívány. Je známo, že kordierit a mullit mají své použití v keramických materiálech, zejména v tradičních technických materiálech, které jsou vyráběny klasickým vypalovacím způsobem.
Jsou také známé keramické výrobky na bázi karbidu a/nebo nitrilu, v nichž jsou tyto látky často kombinovány s dalšími látkami, jako jsou kovy, jejich slitiny apod. Také tyto kombinace jsou známé. Tyto materiály jsou známé pro použití v keramických materiálech typu tak zvaných „neoxidů“, tzn. materiálů, v nichž nejsou hlavní složkou oxidy, současně vyžadují tyto materiály pečlivé řízení chemického složení a parametrů zpracování.
Mezinárodní patentová přihláška WO 95/33965 popisuje mechanické spojení dvou válců, v němž vnější válec, vyrobený z materiálu typu oxidu je vyztužen vnitřním prvkem z materiálu typu neoxidu, přičemž materiál typu oxidu a materiál typu neoxidu jsou zařazeny do dvou oddělených složek.
Publikace Patent Abstract of Japan, sv. 013, č. 275 ze 23. 6. 1989 uvádí obsah dokumentu JP-A-01072961, který se týká výroby lisovaných a sintrovaných konstrukčních prvků, vytvoře
-1 CZ 296841 B6 ných smísením práškového materiálu na bázi mullitu a/nebo materiálu typu neoxidu, jako SiC nebo Si3N4. Sintrovaný prvek se pak zpracovává působením tepla při teplotě 900 až 1550 °C k modifikaci povrchové vrstvy.
Takový konstrukční prvek je mimo jiné vhodný pro použití jako součásti strojního zařízení nebo jako válce ve vypalovacích pecích.
V průběhu přihlášky se pod pojmem „keramický materiál“ rozumí syntetický materiál, získaný sintrováním anorganických práškových materiálů při vysokých teplotách a mající převážně kiys- talickou strukturu, současně je materiál tvořen jednou nebo větším počtem fází. Pod pojmem „keramický výrobek“ se rozumí vyrobený produkt pro průmyslové použití, tvořený keramickým materiálem. Pod pojmem „oxid“ se rozumí látka, tvořící část chemicky stálého a inertního keramického materiálu s krystalickou strukturou při teplotách mezi teplotou místnosti a pracovní teplotou průmyslových vypalovacích pecí a tvořená alespoň jedním kovem, polokovem nebo 15 nekovovou látkou, jako fosforem, arsenem, uhlíkem a selenem, chemicky vázanou na kyslík.
Pojmy kovů, polokovů a nekovů je možno nalézt v publikaci S. I. Tompkieff: A New Periodic Table of the Elements, London, Chapman and Halí, 1954.
Do rozsahu této definice spadá např. oxid křemičitý a také všechny krystalické fáze, které se 20 mineralogicky řadí do křemičitanů, jako mullit a kordierit, uhličitan vápenatý a hořečnatý, spinel, fosforečnan vápenatý, hořečnatý a hlinitý, korund, zirkon, rutil apod. Široká škála materiálů, splňujících svrchu uvedenou definici „oxidů“ je popsána v publikaci M. Fleísher a J. A. Mandarino, Glossary of Minerál Species 1991, 6. vydání, 1991, The Mineralogical Record lne., Tuscon.
V průběhu popisu i následujících nároků identifikuje pojem „neoxidy“ sloučeniny iontového, kovalentního nebo kovového typu s krystalickou strukturou, které jsou chemicky stálé a inertní za podmínek v průmyslových vypalovacích pecích a které tvoří při vysokých teplotách sloučeniny mezi uhlíkem a kovovými nebo polokovovými prvky (karbidy), sloučeniny iontového, kovalent- ního nebo kovového typu s krystalickou strukturou, chemicky stálé a inertní za podmínek v průmyslových vypalovacích pecích a které tvoří při vysokých teplotách mezi dusíkem a kovy nebo polokovy (nitridy), inertní kovy nebo kovové slitiny, odolné proti vysokých teplotách, obvykle užívaným v průmyslových vypalovacích pecích. Typickými příklady karbidů, použitelných pro účely vynálezu jsou karbidy chrómu, hliníku, křemíku, titanu, železa, niklu, manganu, 35 zirkonu, vanadu, molybdenu, tantalu, boru a wolframu. Typickými příklady nitridů, použitelných pro tento účel jsou nitridy chrómu, hliníku, křemíku, titanu, zirkonu, vanadu, molybdenu, tantalu a boru. Jako příklad kovů, použitelných pro účely vynálezu lze uvést hliník a nikl. Ze slitin kovů jde zejména o slitiny na bázi niklu nebo kobaltu, o slitiny mědi a niklu, železa, hořčíku, hliníku, slitiny typu monelu a oceli.
Pod pojmem „keramický materiál na bázi oxidu/neoxidu“ se rozumí keramický materiál, v němž je použit alespoň jeden „oxid“ ve svrchu uvedeném významu v předem stanoveném poměru po zpracování, při němž vzniká směs krystalických fází, tvořená alespoň jedním oxidem a alespoň jedním neoxidem. Tato krystalická fáze tvoří podstatnou část keramického materiálu. Pod 45 pojmem „podstatná část“ se v tomto případě rozumí podíl keramického materiálu, který je zodpovědný za fyzikální, mechanické a chemické vlastnosti produktu, získaného způsobem podle vynálezu.
V keramických produktech, získaných způsobem podle vynálezu tedy mohou být fáze, tvořené 50 oxidem a neoxidem ještě doprovázeným jinými vedlejšími fázemi, rovněž přítomnými ve směsi pro výrobu těchto keramických produktů.
Přítomnost těchto vedlejších fází, které mohou být přítomny v nekrystalické, např. sklovité formě může být užitečná, není však pro účely vynálezu nezbytná.
-2CZ 296841 B6
Typickým příkladem keramického produktu, vytvořeného podle vynálezu může být produkt, tvořený keramickým materiálem, obsahujícím alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu, ze směsi kordieritu a karbidu a/nebo nitridu, popř. v přítomnosti jedné nebo většího počtu vedlejších fází.
Podstata vynálezu
Vynález je založen na použití keramických materiálů, v nichž alespoň část je tvořena keramickým materiálem, obsahujícím alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu a umožňuje získat keramické produkty s novými funkčními vlastnostmi, zvláště jde o žáruvzdorné keramické válce pro průmyslové vypalovací pece.
Vynález umožňuje získat keramické produkty ze zvláštními vlastnostmi, a tak vyřešit nejen běžné problémy, nýbrž také závažné technické problémy v keramice, jako jsou vysoká deformovatelnost žáruvzdorných keramických válců v oblasti pro rychlé chlazení ve vypalovacích pecích.
Při provádění způsobu podle vynálezu je nutno užít v požadovaných poměrech stechiometrické směsi keramických materiálů, obsahujících alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu pro zpracování na keramický materiál, v němž se oba uvedené typy složek nacházejí v předem požadovaném poměru.
Podle výhodného provedení vynálezu obsahuje keramický materiál, použitý k výrobě uvedených keramických produktů podíl alespoň 50 % keramického materiálu, obsahujícího alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu, přičemž zbytek je tvořen svrchu uvedenými vedlejšími fázemi. Keramický materiál, obsahující alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu je s výhodou tvořen kordieritem, (Mg, Fe)2Al4Si5O18 jako oxidem a karbidem křemíku a/nebo titanu a/nebo boru a/nebo nitridem křemíku jako neoxidem. Poměr oxidu k neoxidu se může měnit v hmotnostním rozmezí 1:9 až 9:1, s výhodou 1:3 až 3:1.
Příklady provedení vynálezu
K výrobě keramických produktů, tvořených zcela dvoufázovým keramickým materiálem, obsahujícím alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu je možno použít kordierit a karbid křemíku v následujících hmotnostních podílech: 30 % kordieritu a 70 % SiC, 50 % kordieritu a 50 SiC a 70 % kordieritu a 30 % SiC. Je nutno připravit směs s celkovým chemickým složením, uvedeným v tabulce 1. Toho je možno dosáhnout tím, že se přidá karbid křemíku v požadovaném množství do směsi tradičních výchozích látek, jako mastku, chlorečnanu, oxidů hlinitých, hlinek nebo kaolinů, jimiž je možno dosáhnout chemického složení, uvedeného v tabulce 1. Keramický materiál typu oxidu/neoxidu je pak možno vypalovat obvyk le několik hodin až 100 hodin při maximálních teplotách v rozmezí 1100 až 1400 °C.
-3CZ 296841 B6
Tabulka 1. Chemické složení materiálu v % hmotnostních
SiC % MgÓ% SÍO2 % A12O3%
A 30 % kordierit 70 % sic 70 4,1 15,4 10,5
B 50 % kordierit 50 % SiC 50 6,9 25,6 17,5
C 70 % kordierit 30 % SiC 30 9,7 35,9 24,4
Míšení materiálů se provádí běžnými postupy v popsaném technickém odvětví. Výchozí látky pro výrobu keramického materiálu se odměří a smísí známým způsobem nejprve za sucha a pak za vlhka po dobu, dostatečnou k dosažení homogenizace. Získaná směs se pak vytlačuje v částech požadovaného tvaru a délky neboje možno ji odlévat nebo lisovat. Získané útvaiy se suší na 10 vhodných podložkách nebo rámech ve sušicích pecích při teplotách řádu 100 °C. Usušené produkty se pak vloží do vypalovacích pecí k vypálení. K vypálení se užijí různé teplotní gradienty a doby pobytu při různých teplotách v závislosti na odlišných produktech, které mají být získány a také v závislosti na odlišných výchozích látkách, v každém případě je vždy za potřebí použít teplot, převyšujících 1100 °C.
V následující tabulce 2 jsou uvedeny doby tepelného zpracování a relativní teploty pro každou ze svrchu uvedených směsí A, B a C k získání keramických produktů podle vynálezu ve formě keramických válců pro průmyslové vypalovací pece.
Tabulka 2
A B C
Teplota °C/h Teplota °C/h Teplota °C/h
500 50 700 50 700 50
1250 100 1250 100 1250 100
1360 50 1360 50 1320 50
max. doba při max. teplotě v h 3 max. doba při max. teplotě v h 4 max. doba při max. teplotě v h 5
Je zřejmé, že podmínky, uvedené v tabulce 2 jsou vhodné pro výrobu keramických produktů podle vynálezu při použití materiálů tradičního typu. Jde pouze o ilustrativní podmínky, které je možno použít, specifické podmínky bude nezbytné stanovit pro každý případ podle chemického
-4CZ 296841 B6 složení výchozích látek a podle požadovaných fyzikálních vlastností výsledného produktu. Přesné podmínky snadno stanoví každý odborník.
Zvláštní pozornost je nutno věnovat teplotě při provádění uvedeného postupu zejména v těch případech, kdy jsou jako neoxidové složky keramického materiálu, obsahujícího alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu použity slitiny. V případě, že slitiny jsou hlavní složkou, musí se použitá teplota blížit teplotě při metalurgických postupech, např. v případě slitiny hliníku ve směsi s karbidem křemíku. V případě, že slitina je sekundární složkou, je možno přestoupit teplotu tání k získání roztavené fáze, která v keramickém materiálu v průběhu chlazení tuhne.
Způsob podle vynálezu dovoluje získat novou skupinu žáruvzdorných keramických materiálů se zcela výjimečnými vlastnostmi. Tyto materiály napomáhají řešit nejen běžné problémy, nýbrž také velmi závažné situace, jako vysokou deformovatelnost žáruvzdorných keramických válců v těch oblastech vypalovacích pecí, v nichž dochází k rychlému chlazení.
Použití keramických materiálů, obsahujících alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu ve svrchu uvedených aplikacích je proto velmi výhodné. Součást podstaty vynálezu tvoří také keramické produkty, získané uvedeným způsobem a způsob jejich výroby.

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Použití keramických materiálů, obsahujících alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu pro výrobu keramických produktů, zejména vytlačovaných žáruvzdorných keramických válců pro průmyslové vypalovací pece, při němž je materiálem typu oxidu kordierit a materiálem typu neoxidu jsou karbidy chrómu, hliníku, křemíku, titanu, železa, niklu, manganu, zirkonu, vanadu, molybdenu, tantalu, boru a wolframu, nitridy chrómu, hliníku, křemíku, titanu, zirkonu, vanadu, molybdenu tantalu a boru, kovy, jako hliník a nikl, slitiny kovů na bázi niklu nebo kobaltu, slitiny mědi a niklu, slitiny železa, hořčíku a hliníku, slitiny typu monelu a oceli.
  2. 2. Použití keramických materiálů, obsahujících alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu pro výrobu keramických produktů podle nároku 1, při němž jsou fáze, tvořené uvedené materiály popřípadě doprovázeny dalšími vedlejšími fázemi, které mohou mít krystalovou nebo sklovitou formu.
  3. 3. Použití keramických materiálů, obsahujících alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu pro výrobu keramických produktů podle nároku 2, při němž získaný keramický produkt obsahuje alespoň 50 % hmotnostních tohoto keramického materiálu, přičemž hmotnostní poměr oxidu k neoxidu je 1:9 až 9:1, s výhodou 1:3 až 3:1.
  4. 4. Použití keramických materiálů, obsahujících alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu pro výrobu keramických produktů podle nároků 1 až 3, při němž je tento keramický materiál tvoře kordieritem jako oxidem a karbidem křemíku a/nebo nitridem titanu a/nebo boru a/nebo křemíku jako neoxidem.
  5. 5. Vytlačovaný žáruvzdorný keramický válec pro průmyslové vypalovací pece, tvořený alespoň z 50 % hmotnostních keramickým materiálem obsahujícím alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu, vyznačující se tím, že materiálem typu oxidu je kordierit a materiálem typu neoxidu je karbid chrómu, hliníku, křemíku, titanu, železa, niklu, manganu, zirkonu, vanadu, molybdenu, tantalu, boru a wolframu, nitrid chrómu, hliníku křemíku, titanu, zirkonu, vanadu, molybdenu, tantalu nebo boru, kovy, jako hliník a nikl, slitiny kovů na
    -5CZ 296841 B6 bázi niklu nebo kobaltu, slitiny mědi a niklu, slitiny železa, hořčíku a hliníku, slitiny typu monelu a oceli.
  6. 6. Vytlačovaný žáruvzdorný keramický válec podle nároku 5, vyznačující se tím, že 5 hmotnostní poměr fáze oxidu k fázi neoxidu je v rozmezí 1:9 až 9:1, s výhodou 1:3 až 3:1, přičemž keramický materiál, obsahující alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu je popřípadě doprovázen jinými vedlejšími fázemi vkrystalové a/nebo sklovité formě.
  7. 7. Vytlačovaný žáruvzdorný keramický válec podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se ío tím, že keramický materiál, obsahující alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu je tvořen kordieritem jako oxidem a karbidem křemíku a/nebo nitridem titanu a/nebo boru a/nebo křemíku jako neoxidem.
  8. 8. Způsob výroby keramického produktu na bázi keramického materiálu, obsahujícího alespoň
    15 jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu, tvořeného vytlačovaným žáruvzdorným keramickým válcem pro průmyslové vypalovací pece, vyznačující se tím, že se odměří suroviny pro keramický materiál, připraví se směs a tato směs se tvaruje a podrobí tepelnému zpracování, přičemž materiálem typu oxidu kordierit a materiálem typu neoxidu jsou karbidy chrómu, hliníku, křemíku, titanu, železa, niklu, manganu, zirkonu, vanadu, molybdenu, tantalu,
    20 boru a wolframu, nitridy chrómu, hliníku, křemíku, titanu, zirkonu, vanadu, molybdenu tantalu a boru, kovy, jako hliník a nikl, slitiny kovů na bázi niklu nebo kobaltu, slitiny mědi a niklu, slitiny železa, hořčíku a hliníku, slitiny typu monelu a oceli, výchozí materiály pro tvorbu keramického materiálu, obsahujícího alespoň jednu fázi typu oxidu a alespoň jednu fázi typu neoxidu se smísí v množství předem stanoveném na základě chemického složení fází, které mají tvořit keramický
    25 materiál a v závislosti na požadovaných podílech těchto fází ve výsledném keramickém materiálu.
  9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se výchozí látky volí ze skupiny mastek, chlorid, oxid hlinitý, hlinky a kaolin, fáze oxidů je tvořena kordieritem a fáze neoxidů je
    30 tvořena karbidem křemíku při jejich hmotnostním poměru v keramickém materiálu v rozmezí 1:3 až3:l.
  10. 10. Způsob podle nároku 9, v y z n a č u j i c í se t í m , že vypalování trvá několik hodin až 100 hodin a maximální dosažená teplota je v rozmezí 1100 až 1450 °C.
CZ20001954A 1997-11-26 1998-11-09 Keramický materiál pro výrobu záruvzdorných válcu CZ296841B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT002625 IT1296514B1 (it) 1997-11-26 1997-11-26 Utilizzo di materiali ceramici contenenti componenti come cordierite e/o mullite e come carburi e/o nitruri per la fabbricazione di

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20001954A3 CZ20001954A3 (cs) 2000-10-11
CZ296841B6 true CZ296841B6 (cs) 2006-06-14

Family

ID=11378269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20001954A CZ296841B6 (cs) 1997-11-26 1998-11-09 Keramický materiál pro výrobu záruvzdorných válcu

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP1036294B1 (cs)
CN (1) CN1174212C (cs)
AU (1) AU1668099A (cs)
BR (1) BR9815025A (cs)
CZ (1) CZ296841B6 (cs)
DE (1) DE69805843T2 (cs)
ES (1) ES2175831T3 (cs)
IT (1) IT1296514B1 (cs)
WO (1) WO1999028690A1 (cs)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4227347B2 (ja) * 2002-03-29 2009-02-18 日本碍子株式会社 多孔質材料及びその製造方法
CN100368327C (zh) * 2003-02-14 2008-02-13 霓佳斯株式会社 盘辊、其制造方法以及圆盘部件基底材料
CN100358839C (zh) * 2005-12-09 2008-01-02 陈文杨 高晶体结构堇青石-莫来石质窑具、窑炉耐火制品及焙烧工艺
JP4731381B2 (ja) 2006-03-31 2011-07-20 ニチアス株式会社 ディスクロール及びディスクロール用基材
US8426328B2 (en) 2009-09-24 2013-04-23 C. Robert Kline Surface-etched etched alumina/SiC mini-whisker composite material and uses thereof
JP5650022B2 (ja) * 2010-03-12 2015-01-07 日本碍子株式会社 外周コート材、外周コートハニカム構造体及びその製造方法
US20120004084A1 (en) * 2010-07-02 2012-01-05 Dean Veral Neubauer Pulling Rolls for Making Sheet Glass and Methods of Making and Using
DE102010052420A1 (de) * 2010-11-24 2012-05-24 Centrotherm Thermal Solutions Gmbh + Co. Kg Durchlaufofen mit einer Muffel für DCB-Substrate
CN104191163B (zh) * 2014-07-31 2017-07-21 王华彬 一种铁基金属陶瓷复合导辊及其烧结、焊接一体化工艺
CN109095933B (zh) * 2018-07-24 2021-06-11 广东金刚新材料有限公司 一种急冷带专用的抗弯陶瓷辊棒及其制备方法
CN112876267B (zh) * 2021-03-24 2022-08-05 福建安溪马斯特陶瓷有限公司 一种钢化玻璃窑炉用陶瓷辊及其制造工艺
CN114230354B (zh) * 2022-01-11 2023-08-25 广东新岭南科技有限公司 吹风管注浆浆料、注浆型吹风管及其制备方法
CN114716257B (zh) * 2022-03-11 2023-08-22 广东金刚新材料有限公司 一种急冷带陶瓷辊棒胶泥

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0234887A1 (en) * 1986-02-20 1987-09-02 Ngk Insulators, Ltd. Setters and firing of ceramic honeycomb structural bodies by using the same
WO1989005285A1 (en) * 1987-12-02 1989-06-15 The Duriron Company, Inc. Porous ceramic shapes, compositions for the preparation thereof, and method for producing same
WO1995033965A1 (fr) * 1994-06-08 1995-12-14 Nuova Sirma S.P.A. Rouleaux ceramiques renforces pour fours

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6472961A (en) * 1987-09-16 1989-03-17 Nihon Cement Production of ceramic sintered body
JPH0365555A (ja) * 1989-08-03 1991-03-20 Mitsubishi Materials Corp ムライト系焼結体及びその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0234887A1 (en) * 1986-02-20 1987-09-02 Ngk Insulators, Ltd. Setters and firing of ceramic honeycomb structural bodies by using the same
WO1989005285A1 (en) * 1987-12-02 1989-06-15 The Duriron Company, Inc. Porous ceramic shapes, compositions for the preparation thereof, and method for producing same
WO1995033965A1 (fr) * 1994-06-08 1995-12-14 Nuova Sirma S.P.A. Rouleaux ceramiques renforces pour fours

Also Published As

Publication number Publication date
EP1036294A1 (en) 2000-09-20
WO1999028690A1 (en) 1999-06-10
ES2175831T3 (es) 2002-11-16
EP1036294B1 (en) 2002-06-05
ITMI972625A1 (it) 1999-05-26
DE69805843D1 (de) 2002-07-11
DE69805843T2 (de) 2002-09-19
CZ20001954A3 (cs) 2000-10-11
BR9815025A (pt) 2000-10-03
AU1668099A (en) 1999-06-16
CN1280665A (zh) 2001-01-17
IT1296514B1 (it) 1999-06-25
CN1174212C (zh) 2004-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ296841B6 (cs) Keramický materiál pro výrobu záruvzdorných válcu
US5521129A (en) Sialon-bonded silicon carbide refractory
EP0153000A1 (en) Refractories of silicon carbide and related materials having a modified silicon nitride bonding phase
MXPA02003437A (es) Material refractario sintetico para productos refractarios, asi como procedimiento para la fabricacion del producto..
US5565390A (en) Use of a refractory ceramic brick for lining cement rotary kilns
US5053370A (en) Aluminum oxide ceramics having improved mechanical properties
Reddy Properties of silicate-bonded silicon carbide refractories
JPS5888107A (ja) α型窒化珪素の連続製造法
MXPA00005168A (en) Ceramic materials for the manufacture of refractory rollers and other supports
RU2720337C1 (ru) Шихта для получения огнеупорного конструкционного керамического материала
JPS61166914A (ja) ハ−スロ−ル
JPS6310114B2 (cs)
JP3506721B2 (ja) 耐スポーリング性焼結体
US3298841A (en) Basic refractory particularly suited for use in rotary kiln
RU2075711C1 (ru) Способ нанесения обмазки на футеровку вращающейся печи
SU1744080A1 (ru) Огнеупорна масса дл футеровки тепловых агрегатов
SU1002273A1 (ru) Шихта дл получени изделий из нитрида алюмини
Vasilets et al. REFRACTORY LINING OF KILN CARS FOR 7 M WIDE TUNNEL KILNS
JPS60226475A (ja) 複合れんが
Roy et al. Development of High-Alumina Bricks with High Abrasion Resistance and High Thermal-Shock Resistance
Junge Possibilities and limits of fast firing in the brick and tile industry
SK9312003A3 (en) Refractory material for cement industry kilns and use thereof
Puscasu et al. APPLICATIONS OF VERAL ELECTRO-CORUNDUM: CERAMIC PRODUCTS FOR SINTERING KILNS WORKING IN HYDROGEN ATMOSPHERE
JPS6197165A (ja) β′サイアロン結合炭化珪素質材料およびその製造方法
SU1031952A1 (ru) Шихта дл изготовлени огнеупорных изделий

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20081109