PL124299B1 - Method of manufacture of unburnt silica refractories - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania niewypalanych ogniotrwalych wyrobów krzemion¬ kowych^ wiazanych chemicznie, sluzacych glównie do'wylozenia róznych typów pieców grzewczych, pracujacych* w granicach temperatur 1473—1773 K.Do tej pory do wylozenia tego rodzaju pieców sto¬ sowano wypalane ogniotrwale wyroby krzemion¬ kowe, wytwarzane z kwarcytów lub chakedonitu, maczki kwarcowej, mineralizatorów oraz lepiszcza w -postaci lugu posiarczynowego, miedzy innymi otrzymane sposobem wedlug polskiego opisu paten¬ towego nr 58 888 to znaczy z mieszaniny zawiera¬ jacej 50-^80%'¦"" wagowych skaly chalcedonowej o uziarnieniu 1—4 mm, 20^-50% wagowych maczki kwarcowej o uziarnieniu 0—0$88 mm, zawierajacej Si02 w -ilosci powyzej 98% wagowo i A1203 w ilosci powyzej %4W wagowo* liczac na sumaryczna ilosc skal# chalcedonowej i maczki kwarcowej, z 1—3% wagowych CaO, 0^3% ^wagowych Fe203 i 1—2% wagowych lugu posiarczynowego, formowanej w ^wyrabyy nastepnie wypalane w temperaturze 1683^-1*23 K/' Znane* sa równiez z literatury podstawowej nie- wypalane wyroby krzemionkowe wiazane szklem wodnym, zlozone z kruszywa krzemionkowego ta¬ kiego^jak ikwareyty i zlomy wyrobów krzemionko¬ wych* 'oraz szkla wodnego sodowego z utwardza¬ czem' • w postaci fluorokrzemianu sodu. Jednak wy¬ roby te, ze wzgledu na duza zawartosc fazy szklis¬ tej i duze zmiany liniowe (rozszerzalnosc) zwiazane ii u z przemianami kwarcu, zachodzacymi w czasie pra¬ cy wyrobów w obmurzu (normalnie przemiany te nastepuja w czasie wypalania wyrobów), maja ograniczony temperaturowy zakres stosowania- je¬ dynie do 1373—1573 K.Znane sa równiez z polskiego zgloszenia pa¬ tentowego P 199 520 wyroby krzemionkowe na wiazaniu chemicznym, zlozone ze zlomu wyrobów krzemionkowych o uziarnieniu 0—20 mm w ilosci 70—90% wagowych, maczki kwarcowej lub kwar- cytowej o uziarnieniu 0—0,1 mm w ilosci 10—38% wagowych i lepiszcza w postaci fosforanu chro¬ mowego, glinowo-chromowegó, lub glinowego w ilo¬ sci 5—15% wagowych, wygrzewane w temperaturze 423—673 K. Wyroby te wprawdzie dzieki specjalne* mu wiazaniu fosforanowemu-moga byc stosowane do wylozenia wszystkich typów pieców grzewczych o temperaturze pracy 1273—1773 K w miejsce tra¬ dycyjnych wyrobów wypalanych, jednak- mozliwosc ich stosowania jest ograniczona ze wzgledu na ^nie¬ dobór i wysoka cene spoiw fosforanowych tego ty¬ pu.Znany jest równiez z patentu PRL nr 43 807 spo¬ sób wytwarzania niewypalanych wyrobów krze¬ mionkowych na wiazaniu fosforanowym z surow¬ ców odpadowych,: jak zlom wyrobów krzemionko^ wyeh po pracy w hutach oraz lupek kwarcytówy, rozdrobnionych do uziarnienia-ponizej 3 mm, za¬ robionych kwasem fosforowym lub jego miesza¬ nina z roztworem fosforanu jednowapniowego. 124 299124 299 Wada tego rozwiazania jest jednak koniecznosc stosowania drogiego, stezonego kwasu fosforowego o gestosci 1,7 g/cm3, wysokich cisnien formowania 50-^-100 MPa, temperatury wygrzewania minimum 573 K oraz surowców krzemionkowych jedynie po i pracy w hutach, bogatych w zanieczyszczenia któ¬ re wzmacniaja wiazanie fosforanowe. Kwas fos¬ forowy slabiej wiaze z czystym Si02.Celem niniejszego wynalazku jest wytworzenie niewypalanych wyrobów krzemionkowych wyso- io kiej jakosci w oparciu o tani odpadowy surowiec jakim jest zlom ogniotrwaly wyrobów krzemion¬ kowych, powstajacy w procesie produkcji wyrobów wypalanych lub pochodzacych z rozbiórki pieców w procesie remontowym, z dodatkiem niewielkiej is ilosci maczki kwarcowej lub kwarcytowej i tanie ogólnie dostepne spoiwo, zapewniajace jednak, uzy¬ skiwanie wlasnosci korzystniejszych jak w przy¬ padku stosowania szkla wodnego, czy kwasu fos¬ forowego, w Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze do masy krzemionkowej zawierajacej 80—90% wago¬ wych zlomu krzemionkowego o uziarnieniu 0—10 mm i zawartosci minimum 94% Si02 oraz 10—20% wagowych pylu kwarcowego lub kwarcytowego 25 o uziarnieniu 0—0,1 mm i zawartosci co najmniej 98% Si02, wprowadza sie w celu poprawienia pro¬ cesu spiekania wyrobów w czasie pracy 1—5% wa¬ gowych zgorzeliny walcowniczej lub pylu magne¬ tytowego o uziarnieniu 0—0,1 mm, 1—5% wagowych 30 spoiwa chemicznego w formie trójpolifosforanu lub heksametafosforanu sodu w postaci roztworu wodnego i lug posulfitowy lub suchy lug posiar¬ czynowy w roztworze wodnym o gestosci 28°Be w ilosci 1—2% wagowych w charakterze plastyfi- ?5 katora. Wyroby uformowane z tej masy suszy sie w temperaturze 373—423 K i stosuje do wylozenia pieców grzewczych.Istotna zaleta rozwiazania jest zastosowanie po¬ lifosforanu lub heksametafosforanu w technologii '° materialów krzemionkowych, co w efekcie umozli¬ wia uzyskanie wyrobów niewymagajacych ani wy¬ palania ani wygrzewania lecz jedynie suszenia, charakteryzujacych sie wlasciwosciami tak wyso¬ kimi, jak w przypadku innych technologii po wy- '5 grzewaniu. Wprowadzenie bowiem alkalii obok P205 i zgorzeliny powoduje tworzenie sie w czasie pracy niskotopliwych eutektyk, zapewniajacych wyzsze wlasnosci uzytkowe tych wyrobów. Sposób wytwarzania wyrobów krzemionkowych wedlug 50 wynalazku przedstawiono w przykladach.Przyklad I. Do masy krzemionkowej zawie¬ rajacej 80% wagowych zlomu krzemionkowego o zawartosci minimum 94% Si02 i uziarnieniu 0—6 mm oraz 20% wagowych kwarcytu o uziarnie- 65 niu 0—0,1 mm i zawartosci co najmniej 98% SiOg wprowadza sie 3% wagowe trójpolifosforanu sodu w roztworze wodnym i 1% wagowy suchego lugu posiarczynowego w roztworze wodnym o gestosci 28° Be. Wszystkie skladniki miesza sie w dowol- «o nym mieszadle do uzyskania jednorodnej masy O wilotnosci 4—9%, zaleznie od metody formowa¬ nia. Z tak przygotowanej masy formuje sie wyro¬ by o dowolnych ksztaltach metoda prasowania lub ubijania, które suszy sie w temperaturze 373— 423 K, a nastepnie wyklada nimi sciany boczne walcowniczych pieców wglebnych o temperaturze pracy do 1773 K.Przyklad II. Mieszanke krzemionkowa za¬ wierajaca 90% wagowych zlomu krzemionkowego o uziarnieniu 0—3 mm i zawartosci minimum 94% Si02 oraz 10% wagowych kwarcytu o uziarnieniu 0—0,1 mm i zawartosci 98% Si02 miesza sie w do¬ wolnym mieszadle z 2% wagowymi zgorzeliny wal¬ cowniczej o uziarnieniu 0—0,1 mm, 4% wagowymi heksametafosforanu sodu i 1,5% wagowymi suche¬ go lugu posiarczynowego w roztworze wodnym o gestosci 28° Be. Po uzyskaniu jednorodnej masy o wilgotnosci 4—9%, formuje sie wyroby o dowol¬ nych wymiarach metoda prasowania lub ubijania, które suszy sie w temperaturze 373—423 K. Ufor¬ mowanymi wyrobami wyklada sie sciany boczne pieców grzewczych pracujacych w temperaturze 1673 K.Niewypalane wyroby krzemionkowe wyproduko¬ wane sposobem wedlug wynalazku wykazuja ko¬ rzystne parametry jakosci: w stanie niewypalonym: ogniotrwalosc zwykla co najmniej — 169 sP wytrzymalosc na sciskanie co najmniej — 10 MPa po wypaleniu: ogniotrwalosc pod obciazeniem — 1873—1893 K wytrzymalosc na sciskanie — 20 —40 MPa gestosc — 2,35 —2,38 g/cm3 co pozwala na stosowanie ich do wykonywania wykladzin ogniotrwalych w piecach grzewczych pracujacych do temperatury 1773 K. Trwalosc ob- murzy pieców grzewczych wykonanych z tych wy¬ robów przedluza sie o 50—100% w porównaniu do wyrobów wypalanych lub niewypalanych wytwa¬ rzanych wedlug znanych technologii.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania niewypalanych ogniotrwa¬ lych wyrobów krzemionkowych polegajacych na przygotowaniu masy krzemionkowej na wiazaniu fosforanowym, zawierajacej zlom krzemionkowy i pyl kwarcytowy, uformowaniu jej w ksztaltki i wygrzewaniu ich, znamienny tym, ze do kruszy ^ wa krzemionkowego skladajacego sie ze zlomu krzemionkowego o zawartosci co najmniej 94% Si02 i uziarnieniu 0—10 mm w ilosci 80—90% wago¬ wych, pylu kwarcowego lub kwarcytowego o uziar¬ nieniu 0—0,1 mm i zawartosi co najmniej 93% Si02 w ilosci 10—20% wagowych wprowadza sie zgorzeline walcownicza lub pyl magnetytowy o uziarnieniu 0—0,1 mm w ilosci 1—5% wagowych, trójpolifosforan sodu lub heksametafosforan sodu w ilosci 1—5% wagowych i lug posiarczynowy o gestosci 28°Be w ilosci 1—5% wagowych, po czym z tak przygotowanej masy formuje sie wyroby o dowolnych ksztaltach i suszy je w temperaturze 373^23 K.LZGraf. Z-d Nr 2 — 1322/84 90+20 egz. A4 Cena 100 xl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania niewypalanych ogniotrwa¬ lych wyrobów krzemionkowych polegajacych na przygotowaniu masy krzemionkowej na wiazaniu fosforanowym, zawierajacej zlom krzemionkowy i pyl kwarcytowy, uformowaniu jej w ksztaltki i wygrzewaniu ich, znamienny tym, ze do kruszy ^ wa krzemionkowego skladajacego sie ze zlomu krzemionkowego o zawartosci co najmniej 94% Si02 i uziarnieniu 0—10 mm w ilosci 80—90% wago¬ wych, pylu kwarcowego lub kwarcytowego o uziar¬ nieniu 0—0,1 mm i zawartosi co najmniej 93% Si02 w ilosci 10—20% wagowych wprowadza sie zgorzeline walcownicza lub pyl magnetytowy o uziarnieniu 0—0,1 mm w ilosci 1—5% wagowych, trójpolifosforan sodu lub heksametafosforan sodu w ilosci 1—5% wagowych i lug posiarczynowy o gestosci 28°Be w ilosci 1—5% wagowych, po czym z tak przygotowanej masy formuje sie wyroby o dowolnych ksztaltach i suszy je w temperaturze 373^23 K. LZGraf. Z-d Nr 2 — 1322/84 90+20 egz. A4 Cena 100 xl PL