DE2141029C3

DE2141029C3 - Process for the manufacture of refractory materials

Info

Publication number: DE2141029C3
Application number: DE19712141029
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Murow, Leonid Ionowitsch; Sassa, Weniamin Sawelewitsch; Prudkina, Galina Alexandrowna; Moskau
Filing date: 1971-08-16
Publication date: 1976-07-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen feuerfester Werkstoffe auf der Basis von Elektrokorund und Aluminiumphosphatbindemittel.The invention relates to a method for producing refractory materials on the basis of Electro-corundum and aluminum phosphate binders.

Es sind Verfahren zur Herstellung von feuerfesten bzw. hochtemperaturbeständigen Werkstoffen aus Elektrokorund und Aluminiumphosphatbindemittel bekannt, bei denen beide Bestandteile gegebenenfalls unter Zusetzen von geeigneten Zuschlagstoffen innig vermischt und einer Wärmebehandlung von 500 bis SOO⁰C unterworfen werden (UdSSR-Urheberschein Nr. 220 816).Be Methods are known for the production of refractory or high temperature resistant materials, fused alumina and aluminum phosphate binders are known in which both components are intimately mixed optionally with the addition of suitable additives and a heat treatment of 500 to SOO subjected to ⁰ C (USSR author's certificate no. 220816).

Darüber hinaus ist es auch bekannt, zur Herstellung von Preßlingen aus Aluminiumoxyd diesem 0,05 bis 20 Gewichtsprozent pulverförmiges oder blättchenförmiges Aluminium zuzumischen und den ausgeformten Preßkörper in oxydierender Atmosphäre zu brennen. Dabei kann das Aluminium dem Preßkörper erst beim Pressen des Aluminiumoxydpulvers zugesetzt werden, so daß sich das Aluminium im Außenbereich ein- bzw. ablagert (DT-PS 723).In addition, it is also known for the production of compacts from aluminum oxide this 0.05 to 20 Add weight percent of powdered or flaky aluminum and the formed To burn pressed bodies in an oxidizing atmosphere. In this case, the aluminum can only be removed from the compact Pressing the aluminum oxide powder can be added, so that the aluminum in the outside area or deposited (DT-PS 723).

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird zur Erzielung verschleißfester und temperaturbeständiger Gegenstände, wie z. B. Schneidwerkzeuge oder thermisehe Auskleidungen von Reaktionsräumen besondere Komponenten, wie Magnesiumfluorid und/oder Aluminiumphosphat und/oder Chromoxyd, in einem Anteil von nicht mehr als 5% zugesetzt. Die aus diesen Mischungen erhaltenen Formlinge werden anschließend bei Temperaturen von 1000 bis 2000° C gesintert.Another known method is to achieve more wear-resistant and temperature-resistant Items such as B. cutting tools or thermisehe Linings of reaction spaces with special components such as magnesium fluoride and / or aluminum phosphate and / or chromium oxide, added in a proportion of not more than 5%. The ones from these Moldings obtained from mixtures are then sintered at temperatures of 1000 to 2000.degree.

Die bei den bekannten Verfahren notwendige Wärmebehandlung stellt einen erheblichen Nachteil dar, weil sich keine gleichmäßig durchgesinterten großvolumigen Erzeugnisse aus einem solchen Werkstoff herstellen lassen. Darüber hinaus können z. B. Induktoren oder andere erwünschte Gegenstände nicht in derartige feuerfeste Formlinge eingebettet werden, weil die hohen Sintertemperaturen zu ihrer teilweisen oder vollständigen Zerstörung führen würden. Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser Verfahren ist der für die Wärmebehandlung erforderliche hohe Energieaufwand The heat treatment required in the known processes is a considerable disadvantage because there are no uniformly sintered large-volume products made of such a material can be produced. In addition, z. B. inductors or other desirable items be embedded in such refractory bricks, because the high sintering temperatures to their partial or complete destruction. Another major disadvantage of this method is the high energy expenditure required for heat treatment

Aufgabe der Erfindung «st es, ein Verfahren » Herstellung vonjfeuerfesten Werkstoffen aufzuzeigen, bei dem diV Aushärtung des Werkstoffes unter natürlichen Bedingungen, d.h. be. Raumtemperatur,The object of the invention "is to provide a method" Show the manufacture of refractory materials, with diV curing of the material under natural conditions, i.e. be. Room temperature,

^er Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß 03 bis 10 Gewichtsprozent Aluminiumpulver mit einer'Mischung aus 87,0 bis 89,6 Gewichtsprozent E!»ktrokorund und 10.0 bis 12,0 Gewichtsprozent Aluminiumphosphatbindemittel vermischt w.rd. daßdas erhaltene Gemisch in Formen eingebracht, mechanisch verdichtet und bis zu seiner endgültigen Aushärtung einer Raumtemperatur ausgesetzt wird. ^he This object is inventively achieved in that from 03 to 10 weight percent aluminum powder with einer'Mischung from 87.0 to 89.6 weight percent E "ktrokorund and 10.0 to 12.0 percent by weight aluminum phosphate binder mixed! w.rd. that the mixture obtained is placed in molds, mechanically compacted and exposed to room temperature until it finally hardens.

Zum Erhalt eines weitgehend homogenen Formlmgs wird das Gemisch vorteilhafterweise in Schichten von vorzugsweise 20 bis 30 mm Stärke in die vorbereiteten Formen eingebracht und jede Schicht gesondert mechanisch verdichtetTo obtain a largely homogeneous shape, the mixture is advantageously in layers of preferably 20 to 30 mm thick in the prepared molds and each layer separately mechanically compressed

Da eine Wärmebehandlung der erfindungsgemäßen Formlinge nicht notwendig ist. können temperaturempfindliche Gegenstände, wie z.B. Induktoren, in den Formling eingebracht werden, ohne daß sie bei einem folgenden Bearbeitungsvorgang zerstört oder angegriffen werden. PfJ „ .Since a heat treatment of the moldings according to the invention is not necessary. can be temperature sensitive Objects, such as inductors, are introduced into the molding without them being damaged by a be destroyed or attacked following processing. PfJ ".

Zum besseren Verständnis der Erfindung soll das vorliegende Verfahren an Hand konkreter Ausführungsbeispiele erläutert werden.For a better understanding of the invention, the present method is intended to be based on specific exemplary embodiments explained.

Zur Herstellung von feuerfesten Werkstoffen dieser Art ist es zweckmäßig, ein feines Elektrokorundpulver mit 4 bis 8μηη Korngröße zu nehmen. Der Anteil solcher Körner soll mindestens 20 bis 25 Gewichtsprozent der ganzen Kornzusammensetzung betragen, die restlichen Körner können größer sein.For the production of refractory materials of this type, it is advisable to use a fine electro corundum powder to take with 4 to 8μηη grain size. The amount such grains should be at least 20 to 25 percent by weight of the total grain composition which remaining grains can be larger.

Dann vermischt man das Elektrokorund innig mit Aluminiumpulver und führt das Aluminiumphosphatbindemittel ein. Die erhaltene Masse wird danach durch ein Sieb mit 0,25 bis 0,5 mm^J Maschenweite gerieben und in vorbereitete Formen schichtweise mit 20 bis 30 mm Schichtdicke eingebracht. Jede Schicht wird festgestampft. Then the electro corundum is mixed intimately with aluminum powder and the aluminum phosphate binder is introduced. The resulting mass is then rubbed through a sieve with 0.25 to 0.5 mm mesh width ^J layers introduced into prepared molds with 20 to 30 mm of thickness. Each layer is tamped down.

Um die Entmischung der Masse zu vermeiden und eine beste Verbindung der Schichten zu sichern, locken man die Oberfläche jeder Schicht um 2 bis 3 mm tief auf. Eingeformte Erzeugnisse werden zwei Tage gelagert. In dieser Zeit erhärtet der Werkstoff unter natürlichen Bedingungen ohne Wärmebehandlung.In order to avoid the segregation of the mass and to ensure the best connection of the layers, curls the surface of each layer is 2 to 3 mm deep. Molded products are stored for two days. In During this time, the material hardens under natural conditions without heat treatment.

Darauf werden die Formen auseinandergenommen. Nach sieben Tagen erreicht das Erzeugnis die Endfestigkeit von 120 bis 140 kp/cm².Then the forms are taken apart. After seven days the product reaches the final strength of 120 to 140 kp / cm ² .

Nachfolgend werden konkrete Ausführungsbeispiele angeführt, welche das Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Werkstoffen erläutern. In allen angeführten Beispielen nimmt man das Elektrokorundpulver mit derselben Korngröße, wie in der Beschreibung angegeben ist. In allen Beispielen wird das Verfahren unter gleichen Bedingungen durchgeführt, wie sie in der Beschreibung angegeben werden.Specific exemplary embodiments are given below, which the method for the production of explain refractory materials. In all of the examples given, the electrical corundum powder is taken with you the same grain size as indicated in the description. In all examples, the procedure is described under carried out under the same conditions as given in the description.

example 1

Die Bestandteile sind in Gewichtsprozent genommen.The components are taken in percent by weight.

Elektrokorund 88,6Electro-corundum 88.6

Aluminiumphosphatbindemittel 11,0Aluminum phosphate binder 11.0

Aluminiumpulver 0.4Aluminum powder 0.4

Nach der zweitägigen Lagerung erhält man einen feuerfesten Werkstoff, dessen Druckfestigkeit 40 bis 50 kp/cm² beträgt, während sie nach siebentägiger Aufbewahrung 60 bis 70 kp/cm² erreicht. Die Dichte beträgt dabei 2,1 bis 2,15 g/cm^.After two days of storage, a refractory material is obtained whose compressive strength is 40 to 50 kp / cm ² , while it reaches 60 to 70 kp / cm ² after seven days of storage. The density is 2.1 to 2.15 g / cm ^.

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Example 2

. Die Bestandteile sind in Gewichtsprozent genommen:. The components are taken in percent by weight:

Elektrokorund 88,0Electro corundum 88.0

Aluminiumphosphatbindemittel.^;. 114Aluminum phosphate binder. ^; . 114

Aluminiumpulver ...,. 03Aluminum powder ...,. 03

Die Erhärtung des Werkstoffes erfolgt auch unter natürlichen Bedingungen. Nach sieben Tagen beträgt die Druckfestigkeit 80 bis 90 kp/em² und die Dichte 2,1 bis 2,15 g/cm³.The material also hardens under natural conditions. After seven days, the compressive strength is 80 to 90 kp / em ² and the density 2.1 to 2.15 g / cm ³ .

Example 3

Die Bestandteile sind in Gewichtsprozent genommen:The components are taken in percent by weight:

Elektrokorund 87,3Electro corundum 87.3

Aluminiumphosphatbindemittel 12,0Aluminum phosphate binder 12.0

Aluminiumpulver 0,7Aluminum powder 0.7

Die Druckfestigkeit beträgt nach sieben Tagen 120 bis 140 kp/cm² und die Dichte 2,5 bis 2,2 g/cm³. _J0 The compressive strength after seven days is 120 to 140 kp / cm ² and the density 2.5 to 2.2 g / cm ³ . _J0

Examples

. Die Bestandteile sind in Gewichtsprozent genommen: . Elektrokorund 87,0. The components are taken in percent by weight:. Electro-corundum 87.0

Aluminiumphosphatbindemittel 12,0 .Aluminum phosphate binder 12.0.

Aluminiumpulver 1,0Aluminum powder 1.0

Nach siebentägiger Aufbewahrung beträgt die Druckfestigkeit 30 bis 60 kp/cm², dabei ist die Dichte gleich 22 bis 2^22 g/cm³.After seven days of storage, the compressive strength is 30 to 60 kp / cm ² , while the density is 22 to 2 ^ 22 g / cm ³ .

Wegen seiner physikalischen und mechanischen Eigenschaften kann der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herbestellte feuerfeste Werkstoff für die Einformung von Induktoren verwendet werden, die zwischen 1700 und 1800° C arbeiten. Diese feuerfesten Werkstoffe werden auch als Aiiskleidungswerkstoffe für elektrische Vakuumöfen verwendet; zu diesem Zweck brennt man den Werkstoff bei einer Temperatur von 1100 bis 1200° C, wonach der feuerfeste Werkstoff einer Temperatur von etwa 1800° C im Vakuum von 10³ bis 10⁴ Torr standhält.Because of its physical and mechanical properties, the refractory material produced by the method according to the invention can be used for the molding of inductors that operate between 1700 and 1800 ° C. These refractory materials are also used as lining materials for electric vacuum furnaces; for this purpose, the material is fired at a temperature of 1100 to 1200 ° C., after which the refractory material withstands a temperature of about 1800 ° C. in a vacuum of 10 ³ to 10 ⁴ Torr.

Claims

Z.Z.

Patent claims:

^ 1. Process for the production of refractory ^! ^ Materials based on electro corundum and ^ yaluminium phosphate binder, characterized in that with a mixture of 87.0 ^ to 89.7 weight percent electric corundum and 10.0 to ': * 12.0 weight percent Aluminiumphosphatbindemit- (S ie aluminum powder are intimately mixed \ 03 to 1.0 percent by weight, that the resulting mixture is introduced into molds and, mechanically compacted and subjected to its final curing a / room temperature.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the mixture is introduced into the molds in layers and each layer separately is mechanically solidified.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that inductors in a molding be molded.