PL226263B1

PL226263B1 - Kompozyt ceramiczno-włóknisty

Info

Publication number: PL226263B1
Application number: PL388628A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Śliwa; Teresa Trochimowicz; Jerzy Witek; Konrad Włodarczyk
Original assignee: Inst Szkła Ceram Materiałów Ogniotrwałych I Budowlanych
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2017-07-31

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozyt ceramiczny z udziałem włókien ceramicznych odporny na korozyjne działanie miedzi anodowej i żużla metalurgicznego.

W cieplnych urządzeniach metalurgicznych jako wyłożenie ogniotrwałe stosowane są materiały wypalane lub też monolityczne. Uzyskanie ich dobrej trwałości wymaga również stosowania odpowiednich mas do napraw bieżących. Dotyczy to także procesów technologicznych rafinacji miedzi w piecach anodowych przy odlewaniu anod miedziowych. W przypadku uszkodzenia ogniotrwałych elementów układów wylewowych współpracujących z piecem anodowym przy odlewaniu anod stosuje się również masy naprawcze. Dotyczy to konkretnie pokrycia syfonów pływających w zbiornikach wagowych, mających na celu zatrzymywanie i przeciwdziałanie przedostawaniu się żużla do form anodowych. Do tej pory syfony pływające, których szkielet stanowią wyprofilowane rurki stalowe, owijane były sznurem bezazbestowym i oklejane zaprawą cementową. W trakcie eksploatacji zaprawa ta pękała i sznur nasiąkał miedzią. Wykonane w ten sposób pokrycia syfonów nie wytrzymywały nawet jednego wytopu.

Przedmiotem wynalazku jest opracowanie masy ceramiczno-włóknistej umożliwiającej uzyskanie kompozytu.

Istota wynalazku polega na tym, że kompozyt ceramiczno-włóknisty do celów naprawczych wyłożenia ogniotrwałego w metalurgii miedzi oraz do wykonania pokrycia syfonów pływających w zbiornikach wagowych do zatrzymywania żużla przy odlewaniu anod miedzianych zawiera przed wypaleniem: 30-60% wag. kaolinu, 15-50% wag. tlenku glinu AI₂O₃, 0-15% wag SiO₂, 0-10% wag. gliny mielonej, 0-15% wag. andaluzytu w postaci pyłu, 0-15% wag węglika krzemu, 0-1%wag. TiO₂, 0-3%wag. ZrSiO₄, 5-15%wag włókien glinokrzemianowych rozdrobnionych do rozmiaru 20-30 mm oraz 30-40 g 3-procentowego roztworu octanu sodowego w odniesieniu do 100 g suchej mieszanki.

Przygotowanie masy składa się z następujących etapów:

• naważanie surowców według podanej receptury, • przetarcie przez sito o oczku 0,5 mm następujących surowców: tlenku glinu, dwutlenku krzemu oraz dwutlenku tytanu, • zmieszanie i ujednorodnienie naważonych surowców (bez materiału włóknistego), • przygotowanie materiału włóknistego przez rozkawałkowanie odpadowej maty do rozmiarów strzępków 20-30 mm, • umieszczenie rozdrobnionej włóknistej maty ogniotrwałej w mieszadle wraz z połową roztworu octanu sodu, • dodawanie do mieszadła uprzednio sporządzonej suchej mieszanki oraz dodawanie porcjami pozostałej części roztworu octanu sodowego. Czas mieszania wszystkich składników 7-10 minut.

Poniżej podano przykładowe składy kompozytów.

P r z y k ł a d 1

30-60% wag. kaolinu, 15-50% wag. tlenku glinu AI₂O₃, 0-15% wag. SiO₂, 0-10% wag. gliny mielonej, 0-15% wag. andaluzytu, 0-15% wag. węglika krzemu, 0-3% wag. krzemianu cyrkonu, 0-1% wag. dwutlenku tytanu, 5% wag włókien glinokrzemianowych rozdrobnionych do rozmiaru 20 -30 mm oraz 3%-owy roztwór octanu sodowego w ilości 30 g/100 g suchej mieszanki.

P r z y k ł a d 2

30-60% wag. kaolinu, 15-50% wag. tlenku glinu AI2O3, 0-15% wag. SiO2, 0-10% wag gliny mielonej, 0-15% wag. andaluzytu, 0-15% wag. węglika krzemu, 0-3% wag. krzemianu cyrkonu, 0-1% wag. dwutlenku tytanu, 10% wag. włókien glinokrzemianowych rozdrobnionych do rozmiaru 20 -30 mm oraz 3%-owy roztwór octanu sodowego w ilości 40 g/100 g suchej mieszanki.

P r z y k ł a d 3

30-60% wag. kaolinu, 15-50% wag tlenku glinu AI2O3, 0-15% wag. SiO2, 0-10% wag. gliny mielonej, 0-15% wag. andaluzytu, 0-15% wag. węglika krzemu, 0-3% wag. krzemianu cyrkonu,

0-1% wag. dwutlenku tytanu, 15% wag. włókien glinokrzemianowych rozdrobnionych do rozmiaru 20

-30 mm oraz 3%-owy roztwór octanu sodowego w ilości 40 g/100 g suchej mieszanki.

PL 226 263 B1

Właściwości mas według przykładów 1-3 po wypaleniu w 1150°C

Oznaczenie masy	Parametr
gęstość pozorna [g/cm³]	porowatość otwarta [%]	wytrzymałość na ściskanie [MPa]	skurczliwość [%]
suszenia	wypalania
0	h	0	h
Masa wg przykładu 1	1,92	31,5	18,1	2,11	2,58	6,59	5,51
Masa wg przykładu 2	1,97	30,4	18,7	2,67	2,51	6,17	5,59
Masa wg przykładu 3	1,86	33,8	17,0	2,96	2,7	5,46	4,73

Uzyskana masa zapewnia zadowalającą odporność na ciekłą miedź i żużel oraz pozwala na wykonanie kilku wytopów.

Claims

1. Kompozyt ceramiczno-włóknisty do celów naprawczych wyłożenia ogniotrwałego w metalurgii miedzi oraz do wykonania pokrycia syfonów pływających w zbiornikach wagowych do zatrzymywania żużla przy odlewaniu anod miedzianych, znamienny tym, że zawiera przed wypaleniem: 30-60% wag. kaolinu, 15-50% wag. tlenku glinu AI₂O₃, 0-15% wag. SiO₂, 0-10% wag. gliny mielonej, 0-15% wag. andaluzytu w postaci pyłu, 0-15% wag. węglika krzemu, 0-1% wag. TiO2, 0-3%wag. ZrSiO4, 5-15%wag. włókien glinokrzemianowych rozdrobnionych do rozmiaru 20-30 mm oraz 30-40 g 3-procentowego roztworu octanu sodowego w odniesieniu do 100 g suchej mieszanki.