PL109528B1 - Method of producing fused and casted corundum-zircon products with the content of zirconium oxide above 35 percent - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia topionych i odlewanych korundowo-cyrkono- wych wyrobów ogniotrwalych powyzej 35% wago¬ wych Zr02, sluzacych do wylozenia basenów pie¬ ców szklarskich. Dotychczasowy sposób wytwarza¬ nia bloków topionych korundowo-cyrkonowych polega na przygotowaniu mieszanki skladajacej sie z krzemianu cyrkonu i tlenku glinu w odpowied¬ niej proporcji, stapiania tej mieszanki w lukowym piecu elektrycznym i odlewaniu plynnej masy do form piaskowych lub grafitowych. Zawartosc Zr02 w tego rodzaju wyrobach wynosi od 30 do 50°/o wagowych.Stwierdzono, ze przy zawartosci ZrG2 przekra¬ czajacej 35°/o wagowych powstaja w odlewach w czasie krystalizacji* mikropekniecia zwiekszajace porowatosc wyrobów i tym samym obnizajace ich wlasnosci fizyko-chemiczne, a przede wszystkim odpornosc na erozje, korozje i wytrzymalosc me¬ chaniczna. Odpornosc na korozje i erozje w wy¬ robach bez domieszek modyfikatorów jest tylko dwa razy wieksza niz odpornosc wyrobów spie¬ kanych (wypalanych). Wytrzymalosc na sciskanie wynosi 1800 kG/cm2. Mikropekniecia powstale w czasie krystalizacji sa rezultatem zmian jakimi ulegaja wskutek przemian polimorficznych krysz_ taly Z1O2 w procesie odprezania i krystalizacji odlewów w przedziale temperatur 1100—1300°C.Wade te eliminuje sposób otrzymania topionych ii 15 20 wyrobów korundowo-cyrkonowych wedlug wyna¬ lazku.Sposób wedlug wynalazku polega na wprowadze¬ niu do stapianej mieszanki wsadowej domieszki V205 w ilosci 0,05—2,5% wagowych, korzystnie 0,1—1,4% wagowych, albo CeQ2 w ilosci 0,05—1,5% wagowych, korzystnie 0,1—0,8% wagowych, albo La203 w ilosci 0,05—0,8% wagowych, korzystnie 0,05—0,3% wagowych. Nastepnie mieszanke wsa¬ dowa odlewa sie do form, sezonuje i poddaje krys¬ talizacji. Domieszki V205, Ce02 i La203 utrwalaja czyli stabilizuja odmiane krystalograficzna Zr02 powstajaca w procesie krystalizacji ze stopionego materialu i nie dopuszczaja tym samym do zmian objetosci krysztalów Zr02 w temperaturze 1100— 1300°C, zwiazanych z zachodzaca w tym przedziale temperatur przemiana polimorficzna. W wyniku stosowania domieszek Ce02, V2Os lub La203 zmniej¬ sza sie do minimum liczba mikropekniec i poro¬ watosc wyrobów, polepszaja sie natomiast znacznie wlasnosci fizykochemiczne, jak i odpornosc na korozje, erozje i wytrzymalosc mechaniczna.Przyklad I. Do wsadu do produkcji -topio¬ nych i odlewanych wyrobów korundowo-cyrkono¬ wych o skladzie Zr02 w ilosci 41% wagowych, AI2O3 w ilosci 46% wagowych, Si02 w ilosci 12% wagowych, Na20 w ilosci 1% wagowych wprowa¬ dza sie V205 w ilosci 0,3% wagowych w stosunku do lacznej ilosci skladników podstawowych tj.Al2Os, Zr02 i Na20, a nastepnie stapia sie w luko- 109 52$109 528 wym piecu elektrycznym i odlewa do form cera¬ micznych lub metalowych. Odlane wyroby odpreza sie i krystalizuje w kasetach termostatycznych lub w piecach tunelowych. Odpornosc wyrobów z do¬ mieszka V205 na korozje i erozje (np. masy szkla¬ nej) jest trzy razy wieksza niz odpornosc wyrobów spiekanych (wypalanych). Wytrzymalosc na sciska¬ nie wynosi 2500 kG/cm2.Przyklad II. Do mieszanki wsadowej o skla¬ dzie: Zr02 w ilosci 38% wagowych, AI2O3 w ilosci 48%.; wagowych, Si02 w ilosci 12,5% wagowych, Na20 ty* ilosci 1,5% wagowych wprowadza sie domieszke Ce02 w ilosci 0,8% wagowych i La203 w ilosci 0,1% wagowych w stosunku do lacznej AS&ci skladników', jpodstawowyeh tj. AI2O3, Zr02, SiÓ2, i Na20, a" nastepnie stapia sie w lukowym piecu elektrycznym -i odlewa do form grafitowych.Odlewy„w iormachj odpreza sie i krystalizuje w ciagu 8 dni -w-^kasetach termostatycznych. Forma z odlewem' oblozona jest warstwa izolacyjna ziemi okrzemkowej o grubosci 20 cm. Schladzanie wy¬ robów nastepuje samoczynnie. Odpornosc wyrobów na korozje i erozje wywolana dzialaniem masy szklanej jest trzy razy wieksza niz odpornosc odpo¬ wiednich wyrobów spiekanych. Wytrzymalosc na sciskanie wynosi 2400 kG/cm2.Przyklad III. Do mieszanki wsadowej o skla¬ dzie: AI2O3 w ilosci 44% wagowych Zr02 w ilosci 45% wagowych, Si02 w ilosci 1% wagowego wpro- 10 15 25 wadza sie domieszke Ce02 w ilosci 1,5% wagowych w stosunku do lacznej ilosci skladników podstawo¬ wych tj. A1203, Zr02, Si02 i Na20, a nastepnie wsad stapia sie w elektrycznym piecu lukowym i od¬ lewa do form grafitowych. Odlewy po powierz¬ chniowym skrzepnieciu wyjmuje sie z form i umieszcza w piecu tunelowym o temperaturze wej¬ sciowej 1500°C. W piecu tunelowym nastepuje ste¬ rowane schladzanie wyrobów w czasie"J50 godzin zgodnie z ustalona krzywa temperatury. Odprezone i skrystalizowane wyroby opuszczaja piec w tem¬ peraturze 50°C. Odpornosc otrzymanych wyrobów na korozje i erozje jest trzy razy wieksza niz od¬ pornosc odpowiednich wyrobów spiekanych. Wytrzy¬ malosc na sciskanie wynosi 2500 kG/cm2.Zastrzezenie patentowe Sposób -wytwarzania topionych i odlewanych wyrobów korundowo-cyrkonowych o zawartosci Zr02 powyzej 35%, polegajacy na stopieniu mie¬ szanki wsadowej skladajacej sie z Z1O2, AI2O3, Si02, Na20, uformowaniu óraz krystalizacji, zna¬ mienny tym, ze do stopionej wsadowej mieszanki wprowadza sie domieszki V2Os w ilosci 0,05—2,5% wagowych, korzystnie 0,1—1,4% wagowych, Ce02 w ilosci 0,05—1,5% wagowych, korzystnie 0,1—0,8% wagowych, lub La203 w ilosci 0,05—0,8% wago¬ wych, korzystnie 0,05—0,3% wagowych.OZGraf. Z.P. Dz-wo, z. 1276 (105+20) 2.81 Cena 45 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób -wytwarzania topionych i odlewanych wyrobów korundowo-cyrkonowych o zawartosci Zr02 powyzej 35%, polegajacy na stopieniu mie¬ szanki wsadowej skladajacej sie z Z1O2, AI2O3, Si02, Na20, uformowaniu óraz krystalizacji, zna¬ mienny tym, ze do stopionej wsadowej mieszanki wprowadza sie domieszki V2Os w ilosci 0,05—2,5% wagowych, korzystnie 0,1—1,4% wagowych, Ce02 w ilosci 0,05—1,5% wagowych, korzystnie 0,1—0,8% wagowych, lub La203 w ilosci 0,05—0,8% wago¬ wych, korzystnie 0,05—0,3% wagowych. OZGraf. Z.P. Dz-wo, z. 1276 (105+20)

2.81 Cena 45 zl PL