PL193163B1 - Masa na wyroby ogniotrwałe o wysokich walorach użytkowych i sposób wytwarzania tej masy - Google Patents

Abstract

1. Masa na wyroby ogniotrwałe o wysokich walorach użytkowych z surowców wysokoglinowych, znamienna tym, że składa się z: 0- 20% wag. 20 - 70% wag. PL 193163 B1 5 - 30% wag. 0,01 - 10% wag. 3,0 - 25,0% wag. składnika ilastego o uziarnieniu poniżej 0,06 mm, wysokoglinowego składnika nieplastycznego o zawartości Fe i Fe2O3 max. 1,0% wag. i o uziarnieniu 0 - 2,0 mm, w tym 50% wag. frakcji poniżej 0,01 mm, a- Al2O3 o uziarnieniu poniżej 0,06 mm, w tym 50% wag. o uziarnieniu poniżej 0,04 mm, (w stosunku do sumy składników nieorganicznych) plastyfikatora organicznego, wody w stosunku do sumy składników.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest masa na wyroby ogniotrwałe o wysokich walorach użytkowych i sposób wytwarzania tej masy.

Znane wyroby ogniotrwałe stosowane w ekstremalnie trudnych warunkach, na przykład w ustawce do wypalania porcelany jako podpórki lub elementy pieców - uzyskiwane są z kompozycji surowców wysokoglinowych. Wyroby takie pracują w temperaturach od 1300°C do 1600°C, w zmiennej atmosferze, przy częstych skokach temperatury.

Wady znanych wyrobów to:

- niska wytrzymałość mechaniczna na ściskanie, nie przekraczająca 40 MPa,

- niska odporność na wstrząsy termiczne, nie przekraczająca 30 zmian,

- niska odporność na zmienną atmosferę w komorach roboczych,

- niewysoka ogniotrwałość pod obciążeniem, T10 poniżej 1600°C,

- krótka żywotność w ekstremalnych warunkach pracy.

Celem wynalazku jest masa na wyroby ogniotrwałe, zapewniająca wyrobom uzyskanym z takiej masy zadowalające walory użytkowe w ekstremalnych warunkach, w jakich stosowane będą wyroby.

Cel ten osiągnięto komponując masę o składzie:

0-20% wag. składnika ilastego o uziarnieniu poniżej 0,06 mm,

-70% wag. wysokoglinowego składnika nieplastycznego o zawartości Fe i Fe2O3 max. 1,0% wag. i o uziarnieniu 0-2,0 mm, w tym 50% wag. frakcji poniżej 0,01 mm,

-30% wag. a-Al2O3 o uziarnieniu poniżej 0,06 mm, w tym 50% wag. o uziarnieniu poniżej 0,04 mm,

0,01 -10% wag. (w stosunku do sumy składników nieorganicznych) plastyfikatora organicznego, 3,0 - 25,0% wag. wody w stosunku do sumy składników.

Masę według wynalazku uzyskuje się w ten sposób, że składniki ilaste, schudzające i a-Al2O3 homogenizuje się na sucho poprzez wspólny przemiał w młynie kulowym a następnie z części lub całości mieszaniny sporządza się przy dodatku wody gęstwę, którą łączy się z pozostałą ilością suchych składników w takim stosunku, aby uzyskać masę końcową o wilgotności od 1,0% wag. do 18,0% wag.

Masę według wynalazku korzystnie miesza się dalej tak, aby utworzyć granulat o średnicy około 0,1 -5,0 mm. Z granulatu wytwarza się wyroby przez prasowanie lub wytłaczanie. Wyroby po wysuszeniu w temp. 110°C ± 10°C do zawartości wilgoci 1,0%, spieka się w temp. 1300°C - 1600°C z 2 - 3-godzinnym przetrzymaniem w temp. maksymalnej.

Nieoczekiwanie okazało się, że ograniczenie zawartości składników ilastych w masie do 20% wag. oraz zwiększenie zawartości składników reaktywnych nieplastycznych, szczególnie frakcji pylastej - powoduje zwiększenie w gotowym wyrobie zawartości mulitu. Dzięki temu wyroby uzyskane z masy według wynalazku charakteryzują się podwyższonymi parametrami wytrzymałościowymi:

- odporność na szoki termiczne, powyżej 50 zmian,

- wytrzymałość mechaniczna na ściskanie, powyżej 80 MPa,

- odporność na korozyjne działanie zmiennej atmosfery,

- ogniotrwałość pod obciążeniem - powyżej 1600°C ,

- zawartość mulitu w wyrobie min. 60% wag.,

- zawartość a-Al2O3 w wyrobie, średnio 72,7% wag.,

- zawartość SiO2w wyrobie, średnio 24,6% wag.,

- zawartość Fe2O3 w wyrobie, max. 0,8% wag.

Ponadto wyroby charakteryzują się : porowatością otwartą 25,00 - 27,0% ₃ gęstością pozorną 2,34 -2,42 g/cm³ liniową rozszerzalnością stałą 0,26 - 0,30%

Masę według wynalazku i sposób jej wytwarzania przedstawiono bliżej w przykładach. Przykład I

Przygotowano następujące składniki:

kg kaolinu o uziarnieniu poniżej 0,06 mm kg andaluzytu kalcynowanego o uziarnieniu 0-2 mm kg andaluzytu kalcynowanego o uziarnieniu 0-0,1 mm kg a-Al2O3 o uziarnieniu 0 - 0,04 mm

PL 193 163 B1 kg a-Al2O3 o uziarnieniu 0-0,06 mm pylaste składniki: kaolin, andaluzyt i a-Al2O3 homogenizuje się na sucho poprzez wspólny przemiał w młynie kulowym, po czym z całości tych składników, dodając 1 kg metylocelulozy, przygotowuje się gęstwę z udziałem wody. Gęstwę łączy się z pozostałymi składnikami o większym uziarnieniu - uzyskując masę o wilgotności około 15 - 18%. Masę miesza się w mieszalniku dwuwałowym do uzyskania granulatu o ziarnach 0,1 - 5,0 mm.

P r z y k ł a d II.

Przygotowano następujące składniki:

kg andaluzytu pyłu o frakcji poniżej 0,06 mm kg andaluzytu o uziarnieniu 0-2 mm kg andaluzytu o uziarnieniu 0-0,1 mm kg a-Al2O3 o uziarnieniu 0- 0,04 mm kg a- Al2O3 o uziarnieniu 0 - 0,06 mm

Pylaste składniki andaluzytu i a-Al2O3 homogenizuje się na sucho przez wspólny przemiał w młynie kulowym, po czym przygotowuje się z 1/3 tych składników gęstwę z wodą i 10 kg metylocelulozy w mieszalniku dwuwałowym, łączy się w trakcie mieszania najpierw z suchymi frakcjami ziarnistymi, a następnie z pozostałymi 2/3 części składników pylistych. Miesza się do uzyskania granulatu o wilgotności 4 - 6% i wielkości ziaren 0,1-2 mm.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Masa na wyroby ogniotrwałe o wysokich walorach użytkowych z surowców wysokoglinowych, znamienna tym, że składa się z:

   0-20% wag.

   20 - 70% wag.

   5 - 30% wag.

   0,01 -10% wag. 3,0 - 25,0% wag.

   składnika ilastego o uziarnieniu poniżej 0,06 mm, wysokoglinowego składnika nieplastycznego o zawartości Fe i Fe2O3 max. 1,0% wag.i o uziarnieniu 0 -2,0 mm, w tym 50% wag. frakcji poniżej 0,01 mm, a- Al2O3 o uziarnieniu poniżej 0,06 mm, w tym 50% wag. o uziarnieniu poniżej 0,04 mm, (w stosunku do sumy składników nieorganicznych) plastyfikatora organicznego, wody w stosunku do sumy składników.
2. 2. Sposób wytwarzania masy na wyroby ogniotrwałe o wysokich walorach użytkowych, znamienny tym, że składniki ilaste, schudzające i a- Al2O3 homogenizuje się na sucho poprzez wspólny przemiał w młynie kulowym, a następnie z części lub całości składników pylastych mieszaniny sporządza się przy dodatku plastyfikatora i wody gęstwę, którą łączy się z pozostałą ilością suchych składników w takim stosunku, aby uzyskać masę końcową o zawartości wilgoci od 1,0% wag. do 18,0% wag.