RO107639B1 - Procedeu de obținere a unor produse refractare, silico-aluminoase - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la un procedeu de obținere a unor produse refractare, silicoaluminoase, prin care se amestecă 67 ... 75 părți în greutate deșeu electrotopit silic-aluminos, sub formă de granule având o dimensiune de maximum 3 mm cu 12 ... 25 părți în greutate deșeu electrotopit silico-aluminos, cu granule având o dimensiune de 0,06 mm. Deșeul electrotopitrezultă din fabricația fibrelor ceramice, cu liant argilos și are conținuturi de 40 ... 50 % A12O3 și 45 ... 55 % SiO2. Se adaugă 8 ... 10 părți în greutate argilă refractară. La 100 părți în greutate amestec uscat, obținut, se adaugă 6 părți în greutate monofosfat de aluminiu având un conținut de 7,5% A12O3. Se presează amestecul cu o presiune de 70 MPa. Produsele presate se tratează termic, până la o temperatură maximă de 1550’C. Rezultă produse refractare, cu caracteristici fizico-mecanice superioare.

Description

Invenția se referă la un procedeu de obținere a unor produse refractare, silicoaluminoase.

Se știe că componentul de bază al produselor silico-aluminoase îl reprezintă 5 mulitul (3 A1₂O₃ . 2 SiO^, care are un coeficient mic de dilatare termică. In plus, mulitul are o rezistență la fluaj mai bună decât alumina, care este un oxid tipic pentru ceramica refractară. Datorită acestor 10 caracteristici, multe studii au fost făcute, în vederea folosirii mulitului, drept component principal, pentru structuri rezistente la temperaturi înalte.

Etapele de bază la prepararea produ- 15 selor silico-aluminoase cuprind: formarea amestecului omogen, presarea și arderea produselor. Amestecul de materii prime se prepară prin adăugare de alumină la argile refractare sau caolin, adăugare de alumină la 20 nisipuri cuarțoase, adăugare de sol de alumină la sol de silice, rezultând un gel care este, apoi, tratat termic, sau prin utilizarea unor materiale silico-aluminoase electrotopite, asociate cu un liant ceramic. 25

Pentru fiecare variantă de amestec materii prime, apare o serie de dezavantaje. Astfel se formează cantități mari de fază lichidă, datorită impurităților incluse în materiile prime naturale, sunt necesare 3 o temperaturi de ardere foarte înalte, în vederea unui randament de obținere a fazei mulitice cât mai mare sau se utilizează mineralizatori care favorizează formarea de fază vitroasă. In altă variantă de amestec, apare un gel puternic 3 5 pseudomorf, în timpul tratamentului termic generându-se o compoziție heterogenă, cauzată de diferența de viteză de gelifiere a solului de silice față de solul de alumină, conducând la formarea unei faze vitroase în produsul 40 sinterizat. Pentru aceste motive, toate aceste procedee prezintă dezavantajul unei rezistențe mecanice, limitate, a produsului ceramic rezultat la temperaturi înalte, mai ales, mai sus de 800°C, rezistență care este redusă prin 45 prezența impurităților, mai ales a Na₂0 și K₂0 care reduc viscozitatea fazei vitroase.

Prin procedeul conform invenției, se utilizează material electrotopit de compoziție silico-aluminoasă, rezultat ca deșeu din 50 tehnologia de obținere a fibrelor ceramice. Acest procedeu elimină dezavantajele menționate mai sus, prin aceea că, în scopul obținerii unor caracteristici fizico-mecanice superioare, conținutul de impurități este sub 5%, iar materialul electrotopit asigură o reactivitate chimică scăzută. Se obține o compoziție mulitică cu o fază vitroasă silicioasă pură, în scopul menționat mai sus.

Se amestecă 67 ... 75 părți în greutate deșeu electrotopit silico-aluminos sub formă de granule, având o dimensiune de maximum 3 mm, cu 12 ... 25 părți în greutate deșeu electrotopit silico-aluminos cu granule având o dimensiune de 0,06 mm. Deșeul electrotopit rezultă din fabricația fibrelor ceramice cu liant argilos și are conținuturi de 40 ... 50% A1₂O₃ și 45 ... 55% SiO₂.

Se adaugă 8 ... 10 părți în greutate argilă refractară. La 100 părți în greutate amestec uscat, obținut, se adaugă 6 părți în greutate monofosfat de aluminiu având un conținut de 7,5 % A1₂O₃.

Se presează amestecul, cu o presiune de 70 MPa. Produsele presate se tratează termic, până la o temperatură maximă de 1550°C.

Rezultă produse refractare cu caracteristici fizico-mecanice superioare.

Se dau, în continuare, două exemple de realizare a procedeului conform invenției.

Exemplul 1. Se realizează un amestec de agregat granular din 75 kg deșeu electrotopitsilico-aluminos,avânddimensiunea granulelor cuprinsă între 0 și 3 mm, 15 kg deșeu electrotopit sincronizat, având dimensiunea particulelor de 0,06 mm si 10 kg argilă refractară. La 100 kg amestec uscat, obținut, se adaugă 6 1 soluție de monofosfat de aluminiu cu un conținut de 7,5% A1₂O₃. Se omogenizează într-un amestecător cu amestec forțat, uzual. Produsele refractare se obțin, prin presare, la o presiune de 70 MPa.

Produsele presate se tratează termic, până la o temperatură de 1550°C, în atmosferă obișnuită de ardere. Se obțin produse refractare silico-aluminoase, conținând minimum 43% A1₂O₃ și minimum 48% SiO₂ având rezistența la compresiune de minimum 85 N/mm², o porozitate aparentă de maximum 18%, o densitate aparentă de minimum 2,25 g/cm³ și un indice de coroziune de maximum 190%, la temperatura de 1520°C.

Claims (1)

1. Exemplul 2.Se realizează un amestec de agregat granular din 67 kg deșeu electrotopitsilico-aluminos.avânddimensiunea granulelor de maximum 3 mm, 25 kg deșeu electrotopit micronizat și 8 kg argilă refrac- 5 tară. La 100 kg de amestec uscat se adaugă 6 1 soluție de monofosfat de aluminiu, care are un conținut de 7,5% A1₂O₃.

   Omogenizarea, presarea și tratarea io termică a amestecului se realizează în aceleași condiții ca în exemplul 1.

   Se obțin produse refractare silicoaluminoase cu un conținut de minim 44% 15 A1₂O₃ și respectiv 50% SiO₂ având o rezistență la compresiune de minim 65 N/mm², o porozitate aparentă de maxim 22%, o densitate aparentă de minimum 2,22 g/cm³ și un indice de coroziune, maxim de 190% la 1520°C. 20

   Procedeu de obținere a unor produse refractare, silico-aluminoase, prin presarea unui amestec refractar silico-aluminos și tratarea termică a produselor presate, caracterizat prin aceea că se amestecă 65 ... 75 părți în greutate deșeu electrotopit silicoaluminos, sub formă de granule având o dimensiune de maximum 3 mm, cu 15 ... 25 părți în greutate deșeu electrotopit silicoaluminoas, având o dimensiune de 0,06 mm, deșeul electrotopit rezultat din fabricația fibrelor ceramice cu liant argilos constând din 40 ... 50% A1₂O₃ și 45 ... 55% SiO₂, se adaugă, apoi, 8 ... 10 părți în greutate argilă refractară, după care la 100 părți în greutate amestec uscat obținut se adaugă 6 părți în greutate monofosfat de aluminiu având un conținut de 7,5% A1₂O₃, se presează amestecul cu o presiune de 70 MPa, iar în final produsele presate se tratează termic până la o temperatură maximă de 1550°C.