PL150222B1 - Sposób wytwarzania ogniotrwałej masy wys0x0glin0wej - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY 150 222

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Ci r TELNIA

Urzędu Patentowego hfeiej liKiwwimti imel

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nrZgłoszono: 87 07 15 /P. 266918/

Pierwszeństwo _

Int. Cl,® C04B 35/10

Zgłoszenie ogłoszono: 89 01 23

Opis patentowy opublikowano: 9007 31

Twórcy wynalazku: Jurand Bocian, Justyn Stachurski, Zbigniew Kopczyński, Kazimierz Fabian

Uprawniony z patentu: Żarowskie Zakłady Materiałów Ogniotrwałych, Żarów /Polska/

SPOSÓB WYTWARZANIA OGNIOTRWAŁEJ MASY WYSOKOGL INOWE J

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ogniotrwałej masy wysokoglinowej o zawartości 50-90% tlenku glinu, która może zastąpić w wielu piecach i urządzeniach cieplnych ogniotrwałe fonnowane i wypalane wyroby wysokoglinowe, w tym głównie o skomplikowanych kształtach i dużych wymiarach. Obecnie wytwarzanie tekich kształtek jest bardzo utrudnioneze względu na potrzebę budowy skomplikowanych metalowych form i ich wysoki koszt, znaczne zużycie paliwa do ich wypalania oraz zwykle znaczne straty z tytułu zwiększonych wybraków występujących w procesie suszenia i wypalania. Niezależnie od tego produkcja kształtek jest mało wydajna.

Jednakże wytwarzanie masy do tego celu jest problemem bardzo trudnym, gdyż musi ona spełnić równocześnie wiele cech,z których do najważniejszych należy stabilność wymiarowa podczas pracy w wysokich temperaturach wynoszących 1670-1920 K, łatwość uzyskiwania odpowiedniej budowy mineralnej w przyspieszonym czasie, która pozwala na osiągnięcie niezbędnych własności fizycznych podczas podnoszenia temperatury w obmurzu pieca lub w urządzeniu cieplnym oraz możliwość łatwego i szybkiego zabudowania bez dodatkowych trudnych operacji technicznych.

Znana jest z polskiego opisu patentowego nr 103 065 ogniotrwała masa do budowy koryt wielkich pieców o granulacji 0-5 mm, której skład opiera się na palonce wysokoglinowej mulitowo-korundowej o zawartości 80-94%rAl₂0^ i ogniotrwałej glinie surowej o ogniotrwałości zwykłej 1920 do 2000 K wprowadzonej w postaci gęstwy w Ilości 2-8% oraz w postaci rozdrobnionej o granulacji 0-1 mm w ilości 3-5%, a także środków wiążących i ułatwiających spiekanie w ilości do 3% boraksu i/lub siarczanu glinu oraz chlorku wapnia i/lub paku i/lub oleju w ilości do 4%. Niedogodnością tej masy jest ograniczona do temperatury 1770 X stabilność wymiarowa oraz własności - odpowiednie tylko do jej szczególnego w/w przeznaczenia.

150 222

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania ogniotrwałej masy wysokoglinowej o znęcznie szerszym interwale temperaturowym stabilności wymiarowej, przy dostatecznie wysokich własnościach fizycznych, co umożliwi jaj szerokie zastosowanie do budowy obmurzy urządzeń cieplnych.

: ^Okaza^o się,'źe jeżeli w procesie wytwarzania masy wysokoglinowej opartej na znanych składnikach wprowadzi się palonkę wyaokoglinową o zawartości powyżej 80% tlenku glinu, korund spiekany lub elektrokorund w postaci bardzo drobnej frakcji i niewielkie ilości dodatków w postaci piasku, kwarcytu lub Innego materiału zawierającego powyżej 90% SiO^ oraz składnika zawierającego powyżej 50% tlenku magnezu lub tlenku boru lub tlenku żelaza, a także zachowując odpowiednią kolejność dozowania i mieszania wszystkich składników masy, to uzyska się zamierzony cel·

Sposób według wynalazku polega na tym, że w mieszadle przygotowuje się przez mieszanie przy podanej kolejności dozowania składników masę o wilgotności 7-13%, w skład której wchodzą: 40-70% palonki wysokoglinowej o zawartości 60-90% tlenku glinu o granulacji poniżej 10 mm, a najlepiej 1-4 mm lub 1-6 nm, 5-8% ogniotrwałej gliny surowej o ogniotrwałości co najmniej 1960 K w postaci wodnej zawiesiny, 10-30% palonki wysokoglinowej o zawartości 60-90% tlenku glinu, korundu spiekanego lub elektrokorundu o granulacji poniżej 1 mm, a najlepiej poniżej 0,06 nm, 2-7% piasku, kwarcytu lub innego materiału zawierającego powyżej 90% SiO^ o granulacji poniżej 1 mm a najlepiej poniżej 0,06 nm, 0,2-2% materiału zawierającego powyżej 50% tlenku magnezu, tlenku bom lub tlenku żelaza, 2-8% ogniotrwałej gliny surowej o ogniotrwałości zwykłej co najmniej 1960 K najlepiej w postaci wodnej zawiesiny lub częściowo także o granulacji poniżej 1 ran, 1-4% siarczanu glinu w postaci roztworu lub o granulacji poniżej 1 mm, 0,2-1% chlorku wapnia. Kolejność dozowania składników masy może być odpowiednio zmieniona, jednakże podana ma optymalny wpływ na własności masy·

Przygotowana masa w postaci plastycznych grudek może być pakowana do plastykowych worków lub pojemników. Można ją także wytwarzać w postaci małych bloczków przez doprasowanie za pomocą pras mechanicznych o niskim nacisku lub też przez przepuszczenie przez prasę pasmową i pocięcia pasma masy· Bloczki te najlepiej zawijać w wodoszczelny papier lub folię, a następnie układać do kartonów lub pojemników lub na palety. Przygotowana masa posiada wszystkie właściwości umożliwiające jej zastosowanie zamiast kształtek w urządzeniach cieplnych. Jej skurczliwość całkowita przy nagrzewaniu do 1970 K wynosi poniżej 1% i jest skompensowana rozszerzalnością termiczną.

W temperaturze do 1570 K, s więc znacznie niższej od temperatury stosowania masy zachodzą w niej najważniejsze przemiany mineralne związane z mulityzecją prowadzące do uzyskania przez nie potrzebnych własności fizycznych w tym dostatecznie wysokiej wytrzymałości na ściskanie i niskiej porowatości oraz dostatecznej ogniotrwałości pod obciążeniem i odporności na wstrząsy termiczne.

Masa według wynalazku nadaje się nie tylko do budowy różnych pieców i urządzeń cieplnych, zastępując wyroby wysokoglinowe wypalane lecz także z powodzeniem przyczynia się do zwiększenia żywotności urządzeń zbudowanych z innych dotychczas używanych mas.

Przykład I. W mieszadle biegunowym przygotowuje się przez mieszanie składników, ich dozowanie według podanej kolejności i nawilżaniu masy wysokoglinowej przeznaczonej do zastępowania kształtek wysokoglinowych wypalanych w obmurzu pieca wgłębnego w przemyśle metalurgicznym. Wytwarzanie tej masy odbywa się przez dozowanie do mieszadła podczas operacji mieszania następujących składników: 60% palonki wysokoglinowej o zawartości 70% ^^2°3 ⁰ granulacji 1-6 mm, 6% ogniotrwałej gliny surowej o ogniotrwałości zwykłej 1960 K w postaci wodnej zawiesiny, 20% palonki wysokoglinowej o zawartości 80% o granulacji do 0,1 mm, 5% kwarcytu o zawartości 97% Si0₂ o granulacji do 0,1 ran, 0,5% magnezytu prażonego o granulacji 0,1 mm, 5% ogniotrwałej gliny surowej o ogniotrwałości zwykłej 1960 K w postaci wodnej zawiesiny, 3% siarczanu glinu w postaci wodnego roztworu, 0,5% chlorku wapnia o granulacji 0-1 mm. Masę tą o wilgotności 10% o kształcie półplastycznych grudek pakuje się do plastykowych worków.

150 222

Przykła d II· Przez mieszanie w mieszadle krążnikowym przy dozowaniu składników do mieszadła według podanej kolejności otrzymuje się masę o wilgotności 12% w skład której weszły: 61% palonki wysokoglinowej o zawartości 60% Al₂0^ o granulacji 1-5 mm,

6% ogniotrwałej gliny surowej o ogniotrwałości zwykłej 1960 K w postaci wodnej zawiesiny, 22% korundu spiekanego o granulacji 0-0,1 nm, 4% piasku o granulacji 0-0,1 mm, 0,5# klinkieru magnezytowego o granulacji 0,1 nm, 2# siarczanuj glinu o granulacji 0-1 nm, 4% ogniotrwałej gliny surowej o ogniotrwałości zwykłej 1960 K w postaci zawiesiny wodnej, 0,5% chlorku wapnia.

Z masy tej fonnuje się bloczki pod małym naciskiem za pomocą lekkiej prasy mechanicznej. Bloczki te owija się w folię i pakuje do kartonów. Masa ta nadaje się do stosowania w temperaturze 1820 K, a wyłożenie jej w obmurzu wysokotemperaturowego pieca w przemyśle metalurgicznym odbywa się przez nałożenie warstwami przy nieznacznym dobiciu lekkim młotkiem.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania ogniotrwałej masy wysokoglinowej z palonki wysokoglinowej, ogniotrwałej gliny surowej, dodatków wiążących w postaci siarczanu glinu i chlorku wapnia, znamienny tym, że masę przygotowuje się z mieszaniny składającej się z 40-70% palonki wysokoglinowej o zawartości 60-90% tlenku glinu o granulacji poniżej 10 mm, korzystnie 1-4 lub 1-6 mm, 5-8% ogniotrwałej gliny surowej o ogniotrwałości zwykłej co najmniej. 1960 K w postaci wodnej zawiesiny, 10-30% palonki wysokoglinowej o zawartości 60-90% tlenku glinu, korundu spiekanego lub elektrokorundu o granulacji poniżej 1 mm, korzystnie do 0,06 mm, 2-7% piasku, kwarcytu lub innego materiału zawierającego powyżej 90% Si0₂ o granulacji poniżej 1 mm, korzystnie poniżej 0,06 mm, 0,2-2% materiałów zawierających po wyprażeniu powyżej 50% tlenku magnezu, tlenku boru, tlenku żelaza lub ich mieszaniny, 2-8% ogniotrwałej gliny surowej o ogniotrwałości zwykłej co najmniej 1960 K, korzystnie w postaci zawiesiny lub częściowo także o granulacji poniżej 1 mm,

   1-4% siarczanu glinu w postaci roztworu lub o granulacji poniżej 1 mm, 0,2-2% chlorku wapnia i mającą wilgotność 7-13%> którą to masę ewentualnie formuje się w bloczki.