CZ304714B6 - Vodná kompozice pro výrobu izolačního žáruvzdorného materiálu a výrobek, mající těleso ze žáruvzdorného materiálu - Google Patents
Vodná kompozice pro výrobu izolačního žáruvzdorného materiálu a výrobek, mající těleso ze žáruvzdorného materiálu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304714B6 CZ304714B6 CZ2002-1689A CZ20021689A CZ304714B6 CZ 304714 B6 CZ304714 B6 CZ 304714B6 CZ 20021689 A CZ20021689 A CZ 20021689A CZ 304714 B6 CZ304714 B6 CZ 304714B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- insulating
- metal
- refractory material
- article
- silica
- Prior art date
Links
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 16
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 8
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 5
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 3
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/16—Shaped 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
- C04B35/18—Shaped 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Vodná kompozice pro výrobu izolačního žáruvzdorného materiálu obsahuje od 20 do 70 % hmotn. keramické složky, od 5 do 40 % hmotn. izolačních mikrokuliček, od 0,5 do 20 % hmotn. jednoho nebo více pojiv, od 5 do 20 % hmotn. kovu nebo kovové slitiny a od 5 do 25 % hmotn. vody. Řešení se rovněž týká výrobku, který má těleso ze žáruvzdorného materiálu, potažené povlakem z izolačního žáruvzdorného materiálu.
Description
Vodná kompozice pro výrobu izolačního žáruvzdorného materiálu a výrobek, mající těleso ze žáruvzdorného materiálu
Oblast techniky
Vynález se týká vodné kompozice pro výrobu izolačního žáruvzdorného materiálu.
Vynález se rovněž týká výrobku, majícího těleso ze žáruvzdorného materiálu, potaženého povlakem z izolačního žáruvzdorného materiálu.
Dosavadní stav techniky
Izolační žáruvzdorné materiály se využívají pro použití v průmyslu, zejména v metalurgii, pro snižování tepelných ztrát a pro úsporu energie. Tyto materiály mohou být použity pro vytváření povlaku výrobku.
Mohou být také použity pro výrobu izolační složky v materiálu samotném.
Mohou být také použity pro výrobu prvků jako jsou panely nebo cihly, které mohou být jednotlivé použity pro vytvoření izolační jednotky.
Při kontinuálním lití oceli se používají žáruvzdorné součásti pro dopravu roztavené oceli mezi různými nádobami, zejména mezi pánví a rozdělovačem, a mezi rozdělovačem a formou pro kontinuální lití.
Tepelná izolace těchto součástí může například zlepšovat účinnost předehřevu (jestliže se tyto součásti předehřívají), omezovat tuhnutí oceli uvnitř stěn odpichového otvoru a, v případě licích součástí použitých pro rozdělovač, snižovat přemosťování mezi odlévacími součástmi a stěnami formy.
Například izolační žáruvzdorná objímka, uspořádaná na zátkové tyči, může zlepšit účinnost ohřevu zadržováním tepla hořáku.
Typicky tvoří izolační žáruvzdorný materiál desky nebo rohože z papíru, impregnovaného keramickými vlákny.
Ačkoliv poskytují dobrou tepelnou izolaci, mají keramické papíry některé nedostatky.
Umístění keramických papírů vyžaduje operaci řezání, umisťování a lepení, které jsou zdlouhavé a obtížné.
Dále, manipulace s deskami a tabulemi keramického papíru umožňují vynechat karcinogenní keramická vlákna, která mohou být vdechována operátorem.
Z patentového spisu EP 296 981 je znám také izolační žáruvzdorný povlak pro ocelové odlévané součásti.
Tento povlak je získán z kompozice vodné suspenze, obsahující 30 až 85 % hmotn. jemně mletých složek, jako jsou křemičité saze, prášky z oxidu hlinitého nebo oxidu zirkoničitého a perličky z oxidu hlinitého, a keramické náplně z vláken oxidu hlinitého, oxidu křemičitého, oxidu zirkoničitého, oxidu titaničitého nebo oxidu chrom-hlinitého, nebo perliček z oxidu hlinitého nebo zirkoničitého.
-1 CZ 304714 B6
Tato kompozice také obsahuje až 7 % hmotn. pojivá jako je hexametafosforečnan sodný nebo křemičitan sodný, a až 40 % hmotn. skelné frity.
Takovýto povlak umožňuje vyhnout se různým nevýhodám desek z keramického papíru, impregnovaného keramickými vlákny.
Zejména je možné jej rychleji instalovat, protože nevyžaduje velký počet operací.
Navíc může usnadnit vyhnout se přítomnosti keramických vláken, které jsou nebezpečná pro zdraví pracovníků.
Nicméně přináší určité nevýhody.
Jeho tepelně izolační charakteristiky nejsou příliš dobré kvůli jeho nízké porozitě (asi 20 %). Tato porozita je také v podstatě otevřená, což poskytuje méně dobré tepelně izolační vlastnosti než uzavřená porozita.
Dále je obtížné ukládat podstatnou tloušťku povlaku na odlitky. Pro zvětšení tloušťky povlaku je nutné součásti před jejich povlékáním předehřát, což vyžaduje dodatečný stupeň a vyvolává dodatečné náklady.
Dále, po uložení první vrstvy není možné ukládat druhou vrstvu, protože vnější povrch povlaku je hladký a nepropustný, což neumožňuje dobrou adhezi druhé vrstvy.
Úkolem předloženého vynálezu je vyvinout izolační žáruvzdorný materiál, který odstraňuje tyto nevýhody.
Dalším cílem předloženého vynálezu je poskytnout izolační žáruvzdorný materiál, který nemá po předehřátí nebo při použití trhliny nebo mikrotrhliny.
Podstata vynálezu
Podle tohoto vynálezu byla vyvinuta vodná kompozice pro výrobu izolačního žáruvzdorného materiálu, obsahující od 20 do 70 % hmotn. keramické složky, od 5 do 40 % hmotn. izolačních mikrokuliček, od 0,5 do 20 % hmotn. jednoho nebo více pojiv, od 5 do 20 % hmotn. kovu nebo kovové slitiny a od 5 do 25 % hmotn. vody.
Podle tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut výrobek, mající těleso ze žáruvzdorného materiálu, potažené povlakem z izolačního žáruvzdorného materiálu, obsahujícího od 20 do 80 % hmotn. keramické matrice, od 5 do 40 % hmotn. izolačních mikrokuliček, od 0,5 do 15 % hmotn. jednoho nebo více pojiv, od 5 do 20 % hmotn. kovu nebo kovové slitiny, schopné tavení v průběhu předehřevu nebo v první minutě použití, a až 5 % hmotn. vody.
Materiál povlaku s výhodou obsahuje od 8 do 15 % hmotn., s výhodou zhruba 10 % hmotn. kovu nebo kovové slitiny.
Materiál povlaku s výhodou obsahuje kov, s výhodou hliník.
Materiál povlaku dále s výhodou obsahuje protikorozní činidlo.
Keramická matrice s výhodou obsahuje skelné částice.
Skelné částice s výhodou zahrnují částice oxidu křemičitého, zejména práškového oxidu křemičitého.
-2CZ 304714 B6
Keramická matrice rovněž s výhodou obsahuje neskelné částice, zejména oxid hlinitý.
Izolační mikrokuličky s výhodou obsahují duté kuličky z materiálu, obsahujícího oxid křemičitý a oxid hlinitý.
Materiál dutých kuliček s výhodou obsahuje od 55 do 65 % hmotn. oxidu křemičitého a od 27 do 33 % hmotn. oxidu hlinitého.
Jedno nebo více pojiv s výhodou zahrnuje organické pojivo.
Izolační žáruvzdorný materiál je zvláště vhodný pro výrobu izolačních povlaků pro nejrůznější žáruvzdorné výrobky, jako například takzvané klínovité licí trysky, používané pro kontinuální lití tenkých plosek.
Bylo totiž pozorováno, že v důsledku značného plošného namáhání při ohřívání takovéhoto výrobku může povlak podléhat odlupování.
Takovémuto odlupování nebo zhoršování izolačního povlaku je třeba zamezit za každou cenu.
Za prvé, odlupováním povrchové vrstvy by mohla být poškozena základní vrstva ochranného materiálu (například glazura), je-li přítomna. Poškození ochranné vrstvy opět urychluje oxidaci žáruvzdorného materiálu, tvořícího výrobek.
Za druhé, částečně odlupování izolačního povlaku vystavuje část povlečeného výrobku mimořádně vysokým teplotám, zatímco zbývající části jsou ještě chráněny a izolovány. Takto vytvořený teplotní gradient způsobuje značný tepelný šok, který může poškodit výrobek.
Předmětný izolační žáruvzdorný materiál sestává z 20 až 80 % hmotn. keramické matrice, 5 až 40 % hmotn. izolačních mikrokuliček, 0,5 až 15 % hmotn. jednoho nebo více pojiv, 5 až 20 % hmotn. kovu nebo kovové slitiny, schopné tavení v průběhu předehřevu nebo v první minutě použití, a až 25 % hmotn. vody.
Matrice může být matrice skelných částic, zejména oxidu křemičitého, s výhodou práškového oxidu křemičitého, přičemž může také obsahovat neskelné částice, jako je oxid hlinitý nebo oxid hořečnatý.
Matrice s výhodou neobsahuje více než 30 % hmotn. neskelných částic.
Matrice s výhodou obsahuje 5 až 20 % hmotn. neskelných částic, jako je oxid hlinitý nebo oxid hořečnatý.
Kovy nebo kovové slitiny, které mohou být použity podle vynálezu, musí být schopné tavení v průběhu předehřevu povlečeného výrobku (jestliže se výrobek předehřívá) nebo v průběhu v prvních minut použití povlečeného výrobku tak, aby kapalný nebo polotekutý kov nebo kovová slitina mohla impregnovat póry a (mikro) mezeiy povlaku.
Zpravidla se kov nebo kovová slitina také oxiduje, a tvoří oxidy kovů in sítu.
Podle zvláštního provedení vynálezu proto je kov zvolen tak, že při oxidaci tvoří žáruvzdorný oxid kovu.
Vhodné kovy a slitiny kovů zahrnují hliník, slitiny hliníku (například AA1100, AA5052 atd.), měď, mosaz, manganový bronz, zinek a podobně. Výhodný je mezi nimi hliník.
-3 CZ 304714 B6
Kovy nebo kovové slitiny mohou být uplatněny ve formě zrnek nebo vloček, s výhodou jako částice o průměrné velikosti až 0,2 mm.
Tento materiál může obsahovat 5 až 20 % hmotn., s výhodou 8 až 15 % hmotn., a nejvýhodněji asi 10 % hmotn. kovu nebo kovové slitiny.
Bylo pozorováno, že přidání kovu nebo kovové slitiny zvyšuje tepelnou vodivost finálního povlaku a může negativně ovlivnit izolační vlastnosti.
S překvapením bylo zjištěno, že protichůdné požadavky získat povlak bez trhlin, vykazující dobré izolační vlastnosti, mohou být vyváženy volbou vhodného množství kovu nebo kovové slitiny.
Pro zamezení koroze nebo stárnutí kovu nebo kovové slitiny v povlaku před jeho použitím, a tedy prodloužení skladovatelnosti povlečeného výrobku, může být nezbytné přidat antioxidant a prostředek proti stárnutí.
Žáruvzdorný materiál může obsahovat až 0,2 % hmotn. protikorozního činidla.
Zvláště vhodná činidla jsou tripolyfosforečnan sodný a dipolyfosforečnan sodný, avšak mohou být použity také jiné obvyklé antioxidanty.
S výhodou je také použit obvyklý prostředek proti stárnutí v obvyklém množství.
Materiál může obsahovat také až 4 % hmotn. deflokulačního činidla a až 20 % hmotn. koloidního oxidu křemičitého.
S výhodou obsahuje 0,5 až 4 % hmotn. deflokulačního činidla a 0,5 až 20 % hmotn. koloidního oxidu křemičitého.
Izolační mikrokuličky mohou být duté kuličky žáruvzdorného materiálu, který je typicky na bázi oxidu křemičitého a/nebo oxidu hlinitého.
Podle výhodného provedení mikrokuličky obsahují 55 až 65 % hmotn. oxidu křemičitého a 27 až 33 % hmotn. oxidu hlinitého.
Pojivo podle vynálezu ovlivňuje reologii izolačního materiálu, zejména ve formě suspenze nebo licí břečky. Reologie izolačního materiálu ovlivňuje způsob jeho aplikace.
Například zvláštní reologie izolačního materiálu je požadována pro aplikaci břečky izolačního materiálu namáčením nebo ponořováním žáruvzdorného dílu do břečky.
Vytváření pravidelného a homogenního povlaku skutečně závisí na viskozitě břečky.
Vhodná viskozita pro aplikace namáčením je obecně vyšší, než 8 Pa.s, a s výhodou vyšší, než 10 Pa.s.
Pojivá, která mohou být použita podle vynálezu jsou jíly kaolinitového typu a organická pojivá, jako jsou polysacharidy (např. dextrin).
Předmětem vynálezu je rovněž výrobek nebo součást, zejména pro odlévání oceli, mající těleso z žáruvzdorného materiálu, povlečeného izolačním materiálem podle vynálezu.
Tato součást může být také kompozitní díl, vyrobený částečně z materiálu podle vynálezu.
-4CZ 304714 B6
Tato součást může být vyrobena, například litím, v jediné operaci nebo vytvořena z několika spojených kusů.
V alternativním způsobu výroby kompozice pro realizaci izolačního povlaku nebo výrobu izolačního dílu se
- jedno nebo více pojiv rozpustí v množství vody,
- přidá se deflokulační činidlo,
- přidají se částice keramické matrice (včetně částic práškového skelného oxidu křemičitého) za současného míchání roztoku pro jejich hydrataci a vytvoření břečky,
- přidá se protikorozní činidlo,
- přidají se mikrokuličky izolačního materiálu a kov nebo kovová slitina při pokračování míchání pro udržení homogenní břečky.
Podle výhodného provedení způsobu se po přidání deflokulačního činidla přidá koloidní oxid křemičitý.
Kompozice, použitá k výrobě materiálu, může být břečka, obsahující 20 až 70 % hmotn. částic práškového skelného oxidu křemičitého, 5 až 40 % hmotn. izolačních mikrokuliček, 0,5 až 20 % hmotn. jednoho nebo více pojiv, 3,0 až 15,0 % hmotn. kovu nebo kovové slitiny a 5 až 25 % hmotn. vody.
Kompozice může dále obsahovat až 4 % hmotn. deflokulačního činidla, až 0,15 % hmotn. protikorozního činidla a až 10 % hmotn. koloidního oxidu křemičitého.
S výhodou obsahuje 0,5 až 4 % hmotn. deflokulačního činidla a 0,5 až 10 % hmotn. koloidního oxidu křemičitého.
Tato kompozice může mít viskozitu 9 až 12 Pa.s.
Popisují se také žáruvzdorné součásti, mající popsaný izolační povlak.
Popisuje se také způsob povlékání žáruvzdorné součásti po použití při odlévání roztaveného kovu, zejména oceli, kompozicí podle vynálezu.
Tento způsob povlékání žáruvzdorné součásti zahrnuje máčení součásti ve výše popsané kompozici po dobu alespoň jedné minuty a sušení na vzduchu po dobu 2 až 4 hodin. Opakováním postupu je možno vytvořit více izolačních vrstev.
Materiál podle vynálezu poskytuje četné výhody proti keramickým papírům, včetně jednoduché aplikace a omezení rizikových vláken.
Navíc zajišťuje lepší tepelnou izolaci, neboť izolační mikrokuličky poskytují větší porozitu a uzavřenou strukturu pórů.
Dále, kvalita tepelné izolace je zlepšena, protože umožňuje ukládat větší tloušťku povlaku na součást bez zhoršení izolačních charakteristik. Tato tloušťka může být v rozmezí až do 4 mm v jedné vrstvě a až do 7 mm ve dvou vrstvách.
Dále, povlečený výrobek má velmi málo trhlin a mikrotrhlin, i po předehřátí nebo po prvních minutách použití.
Také je možné vyrobit izolační součásti zcela nebo částečně z tohoto materiálu.
-5CZ 304714 B6
Příklady provedení vynálezu
Další znaky a výhody vynálezu jsou zřejmé z následujícího podrobného popisu příkladů provedení.
Příklad I
Byla připravena břečka z níže uvedené kompozice. Složky byly přidávány za neustálého míchání pomocí mísiče planetového typu značky COUVROT-LAINE.
Voda 12,1 %
Dextrin 2,9 %
Koloidní oxid křemičitý 7,8 %
Dolapix CE 64 1,7%
Fillite SG 500 8,6 %
Jíl (HYMOD FR CLAY) 4,1 %
Práškový oxid křemičitý 42,9 %
Oxid hlinitý 10,7%
Hliník (kovový) 9,1 %
Tripolyfosforečnan sodný 0,1%
Dextrin, organické pojivo, byl rozpuštěn ve vodě. Byl přidán jíl kaolinového typu jako druhé pojivo a suspenzní činidlo. Kontinuální míchání zajistilo homogenitu a úplnou hydrataci jílu, čímž bylo zamezeno aglomeraci.
Jako deflokulační činidlo byl přidán DOLAPIX CE 64, dodávaný německou společností ZSCHIMMER & SCHWARZ AG.
DOLAPIX je dispergační a deflokulační činidlo pro surové materiály a keramické hmoty na bázi karboxylových kyselin bez alkálií, zejména určené pro deflokulaci keramických oxidů, steatitů atd.
Pak byl přidán vodný koloidní roztok oxidu křemičitého, obsahující 30 % hmotn. oxidu křemičitého.
Následně byly do břečky přidány částice práškového oxidu křemičitého. Tyto částice byly získány z vodného koloidního roztoku oxidu křemičitého.
Z koloidního roztoku byla horkým proudem vzduchu odstraněna voda, čímž byly vytvořeny více či méně úplně mikrokuličky oxidu křemičitého, mající průměr 50 pm až 1,5 mm.
Pak byl do břečky přidán prášek oxidu hlinitého (mající maximální velikost částic menší než 45 pm).
Byly přidány izolační mikrokuličky Fillit SG-500, které obsahují hlinitokřemičitany s velikostí částic 5 až 500 pm.
Hustota mikrokuliček, obsahujících hlinitokřemičitany, byla 2,7 až 2,8 g/cm3, avšak sypná hmotnost mikrokuliček byla jen 0,6 až 0,8 g/cm3.
Pak bylo k vodnému roztoku přidáno protikorozní činidlo ve formě vodného roztoku, a nakonec byl přidán hliníkový prášek (mající maximální velikost částic menší než 200 pm).
Tryska, mající podlouhlé těleso, sestávající z kompozice oxid hlinitý-grafít, byla ponořena do břečky rychlostí několik metrů za minutu.
-6CZ 304714 B6
Tryska byla držena ponořená po dobu kratší než 1 minuta, například 10 sekund.
Tryska pak byla pomalu vytažena z břečky rychlostí menší než 3 metry za minutu, odkapána nad břečkou po dobu kratší než 2 minuty, a ponechána schnout na vzduchu po dobu 2 až 4 hodin.
Volitelně může být stejným způsobem aplikován druhý nebo následný povlak po době sušení pouhých 45 minut.
Povlečená tryska pak byla pečlivě vysušena v peci při konstantní teplotě 100 °C po dobu jedné hodiny.
Chemické složení povlaku, získaného z této kompozice, bylo následující:
| složka | % hmotn. |
| SiO2 | 70,0 |
| A12O3 | 17,7 |
| Al kovový | 9,0 |
| MgO | stopy |
| Ztráty žíháním | 3,1 |
Příklad II
Byla vyrobena předehřívací objímka pro pánvovou zátkovou tyč.
Objímka měla válcovitou část, odpovídající vnějšímu průměru zátkové tyče, a rozšířenou vnitřní část, která zcela pokrývala odpichový otvor rozdělovače.
Objímka byla vytvořena z izolačního žáruvzdorného materiálu podle vynálezu nalitím břečky podle příkladu I do sádrové formy.
Příklad III
Byla vyrobena krycí deska licí hubice pro sklářský průmysl.
Deska byla vytvořena jako rovnoběžnostěn o tloušťce 50 mm.
Deska byla vytvořena z izolačního žáruvzdorného materiálu podle vynálezu nalitím břečky podle příkladu I do sádrové formy.
Claims (11)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Vodná kompozice pro výrobu izolačního žáruvzdorného materiálu, obsahující od 20 do 70 % hmotn. keramické složky, od 5 do 40 % hmotn. izolačních mikrokuliček, od 0,5 do 20 % hmotn. jednoho nebo více pojiv, od 5 do 20 % hmotn. kovu nebo kovové slitiny a od 5 do 25 % hmotn. vody.
- 2. Výrobek, mající těleso ze žáruvzdorného materiálu, potažené povlakem z izolačního žáruvzdorného materiálu, obsahujícího od 20 do 80 % hmotn. keramické matrice, od 5 do 40 % hmotn. izolačních mikrokuliček, od 0,5 do 15 % hmotn. jednoho nebo více pojiv, od 5 do 20 % hmotn. kovu nebo kovové slitiny, schopné tavení v průběhu předehřevu nebo v první minutě použití, a až 5 % hmotn. vody.
- 3. Výrobek podle nároku 2, vyznačující se tím, že materiál povlaku obsahuje od 8 do 15 % hmotn., s výhodou zhruba 10 % hmotn. kovu nebo kovové slitiny.
- 4. Výrobek podle nároku 2 nebo 3, v y z n a č uj í c í se t í m , že materiál povlaku obsahuje kov, s výhodou hliník.
- 5. Výrobek podle kteréhokoliv z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že materiál povlaku dále obsahuje protikorozní činidlo.
- 6. Výrobek podle kteréhokoliv z nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že keramická matrice obsahuje skelné částice.
- 7. Výrobek podle kteréhokoliv z nároků 2 až 6, vyznačující se tím, že skelné částice zahrnují částice oxidu křemičitého, zejména práškového oxidu křemičitého.
- 8. Výrobek podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že keramická matrice obsahuje rovněž neskelné částice, zejména oxid hlinitý.
- 9. Výrobek podle kteréhokoliv z nároků 2 až 8, vyznačující se tím, že izolační mikrokuličky obsahují duté kuličky z materiálu, obsahujícího oxid křemičitý a oxid hlinitý.
- 10. Výrobek podle nároku 9, vyznačující se tím, že materiál dutých kuliček obsahuje od 55 do 65 % hmotn. oxidu křemičitého a od 27 do 33 % hmotn. oxidu hlinitého.
- 11. Výrobek podle kteréhokoliv z nároků 2ažl0, vyznačující se tím, že jedno nebo více pojiv zahrnuje organické pojivo.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP99870239 | 1999-11-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20021689A3 CZ20021689A3 (cs) | 2003-01-15 |
| CZ304714B6 true CZ304714B6 (cs) | 2014-09-03 |
Family
ID=8243926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2002-1689A CZ304714B6 (cs) | 1999-11-18 | 2000-11-16 | Vodná kompozice pro výrobu izolačního žáruvzdorného materiálu a výrobek, mající těleso ze žáruvzdorného materiálu |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6559082B1 (cs) |
| EP (1) | EP1235762B1 (cs) |
| JP (1) | JP2003514748A (cs) |
| KR (1) | KR100664484B1 (cs) |
| CN (1) | CN1205150C (cs) |
| AR (1) | AR026461A1 (cs) |
| AT (1) | ATE540006T1 (cs) |
| AU (1) | AU2370101A (cs) |
| BR (1) | BR0015630B1 (cs) |
| CZ (1) | CZ304714B6 (cs) |
| ES (1) | ES2378057T3 (cs) |
| MX (1) | MXPA02005009A (cs) |
| TW (1) | TWI267548B (cs) |
| WO (1) | WO2001036348A1 (cs) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006506183A (ja) | 2002-11-15 | 2006-02-23 | パラコー メディカル インコーポレイテッド | 心臓ハーネス送給装置 |
| US7562694B2 (en) * | 2004-10-01 | 2009-07-21 | Magneco/Metrel, Inc. | Refractory casting method |
| US8030389B2 (en) * | 2006-09-12 | 2011-10-04 | Baker Hughes Incorporated | Thermal insulation composition |
| KR101175176B1 (ko) * | 2007-02-07 | 2012-08-20 | (주)원진월드와이드 | 조괴용 내화물의 제조방법 |
| US8445101B2 (en) | 2007-03-21 | 2013-05-21 | Ashtech Industries, Llc | Sound attenuation building material and system |
| US20090239429A1 (en) | 2007-03-21 | 2009-09-24 | Kipp Michael D | Sound Attenuation Building Material And System |
| US20090004459A1 (en) | 2007-03-21 | 2009-01-01 | Kipp Michael D | Utility materials incorporating a microparticle matrix |
| US8591677B2 (en) | 2008-11-04 | 2013-11-26 | Ashtech Industries, Llc | Utility materials incorporating a microparticle matrix formed with a setting agent |
| ES2372943B1 (es) * | 2010-07-14 | 2012-12-05 | BSH Electrodomésticos España S.A. | Procedimiento para fabricar un soporte para un aparato doméstico, y placa de campo de cocción para un campo de cocción por inducción fabricada con un procedimiento correspondiente. |
| CN102627974B (zh) * | 2012-03-15 | 2014-03-26 | 浙江天华防火材料有限公司 | 耐高温抗烧裂阻火包 |
| CN103350446A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-10-16 | 三门峡阳光铸材有限公司 | 一种铸造用纤维浇口杯的制备方法 |
| US20170304890A1 (en) * | 2016-04-22 | 2017-10-26 | Prince Minerals Llc | Ceramic refractory coatings |
| JP2020524074A (ja) * | 2017-06-19 | 2020-08-13 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 顆粒 |
| CN110785226A (zh) * | 2017-06-19 | 2020-02-11 | 3M创新有限公司 | 粒料 |
| CN107757016A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-03-06 | 桂林市晟博科技服务有限公司 | 一种耐高温金属复合板 |
| CN108658612B (zh) * | 2018-05-18 | 2021-02-02 | 山东银山耐火材料有限公司 | 一种耐火隔热砖的制备方法 |
| US20250178080A1 (en) * | 2022-03-11 | 2025-06-05 | Foseco International Limited | An article comprising a composite comprising graphite |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4874726A (en) * | 1987-11-18 | 1989-10-17 | Dresser Industries, Inc. | Lightweight fused silica refractory compositions |
| US5516734A (en) * | 1991-06-19 | 1996-05-14 | Lanxide Technology Company, Lp | Aluminum nitride refractory materials and methods for making the same |
| US5602063A (en) * | 1995-03-30 | 1997-02-11 | Minteq International, Inc. | Lightweight sprayable tundish lining composition |
| CZ20004626A3 (cs) * | 1998-06-15 | 2001-11-14 | Vesuvius Crucible Company | Izolační ľáruvzdorný materiál |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4623131A (en) * | 1981-12-24 | 1986-11-18 | Foseco Trading A.G. | Molten metal handling vessels |
| JPS58149977A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-06 | Kurosaki Refract Co Ltd | 高耐食性高気密性パツキング材 |
| FR2617157B1 (fr) * | 1987-06-26 | 1991-01-11 | Vesuvius Crucible Co | Revetement isolant pour corps refractaires, procede de revetement et article associes |
| SE463513B (sv) * | 1988-07-21 | 1990-12-03 | Eka Nobel Ab | Komposition foer beredning av en vaermeisolerande keramisk belaeggning paa en metall, foerfarande foer dess framstaellning, anvaendning av densamma samt avgasroer foersett med en belaeggning av en saadan komposition |
| JP2977883B2 (ja) * | 1990-10-17 | 1999-11-15 | 黒崎窯業株式会社 | 耐火物用パッキング材 |
| US5766686A (en) | 1996-03-01 | 1998-06-16 | North American Refractories Co. | Spray insulating coating for refractory articles |
-
2000
- 2000-11-14 AR ARP000105991A patent/AR026461A1/es unknown
- 2000-11-15 TW TW089124146A patent/TWI267548B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-11-16 AT AT00987464T patent/ATE540006T1/de active
- 2000-11-16 WO PCT/EP2000/013286 patent/WO2001036348A1/en active Application Filing
- 2000-11-16 US US10/129,993 patent/US6559082B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-16 BR BRPI0015630-2A patent/BR0015630B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-11-16 JP JP2001538304A patent/JP2003514748A/ja active Pending
- 2000-11-16 MX MXPA02005009A patent/MXPA02005009A/es active IP Right Grant
- 2000-11-16 AU AU23701/01A patent/AU2370101A/en not_active Abandoned
- 2000-11-16 CZ CZ2002-1689A patent/CZ304714B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-11-16 CN CNB008158444A patent/CN1205150C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-16 KR KR1020027006200A patent/KR100664484B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2000-11-16 EP EP00987464A patent/EP1235762B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-16 ES ES00987464T patent/ES2378057T3/es not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4874726A (en) * | 1987-11-18 | 1989-10-17 | Dresser Industries, Inc. | Lightweight fused silica refractory compositions |
| US5516734A (en) * | 1991-06-19 | 1996-05-14 | Lanxide Technology Company, Lp | Aluminum nitride refractory materials and methods for making the same |
| US5602063A (en) * | 1995-03-30 | 1997-02-11 | Minteq International, Inc. | Lightweight sprayable tundish lining composition |
| CZ20004626A3 (cs) * | 1998-06-15 | 2001-11-14 | Vesuvius Crucible Company | Izolační ľáruvzdorný materiál |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003514748A (ja) | 2003-04-22 |
| MXPA02005009A (es) | 2002-09-18 |
| EP1235762B1 (en) | 2012-01-04 |
| KR100664484B1 (ko) | 2007-01-04 |
| EP1235762A1 (en) | 2002-09-04 |
| ES2378057T3 (es) | 2012-04-04 |
| ATE540006T1 (de) | 2012-01-15 |
| BR0015630A (pt) | 2002-07-09 |
| US6559082B1 (en) | 2003-05-06 |
| BR0015630B1 (pt) | 2010-12-14 |
| AR026461A1 (es) | 2003-02-12 |
| CN1391540A (zh) | 2003-01-15 |
| TWI267548B (en) | 2006-12-01 |
| CZ20021689A3 (cs) | 2003-01-15 |
| AU2370101A (en) | 2001-05-30 |
| KR20020063573A (ko) | 2002-08-03 |
| CN1205150C (zh) | 2005-06-08 |
| WO2001036348A1 (en) | 2001-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ304714B6 (cs) | Vodná kompozice pro výrobu izolačního žáruvzdorného materiálu a výrobek, mající těleso ze žáruvzdorného materiálu | |
| US5840433A (en) | Coating compositions for articles of graphite-alumina refractory material | |
| EP1089954B1 (en) | Insulating refractory material | |
| US9388081B2 (en) | Refractory article and production process thereof | |
| CN103949590A (zh) | 一种氧化物掺杂改性的y2o3+ysz耐高温型壳的制备方法 | |
| CN102284678A (zh) | 一种精密铸造钛合金的模壳制备方法 | |
| US4951852A (en) | Insulative coating for refractory bodies | |
| CA1301780C (en) | Insulative coating for refractory bodies | |
| US20040241446A1 (en) | Thermally insulating coating material, for refractory containing carbon | |
| CN102284677A (zh) | 一种精密铸造钛合金用模壳 | |
| US7090918B2 (en) | Externally glazed article | |
| US20050233084A1 (en) | Method for treating a contact surface for a mullite-based refractory recipient, and a coating made with this method | |
| JPS605556B2 (ja) | 黒鉛質または炭化硅素質耐火物の酸化防止方法 | |
| JPH0952169A (ja) | 溶鋼容器羽口用耐火物 | |
| JPS61116284A (ja) | 金属溶解用ルツボ | |
| PL245335B1 (pl) | Wielowarstwowa powłoka ochronna na piaskowe formy i rdzenie odlewnicze oraz sposób jej otrzymywania | |
| JP2004250269A (ja) | 注湯容器 | |
| JPS6129908B2 (cs) | ||
| JPH0424317B2 (cs) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20181116 |