RU2159751C2 - Огнеупорная масса - Google Patents
Огнеупорная масса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2159751C2 RU2159751C2 RU98121092A RU98121092A RU2159751C2 RU 2159751 C2 RU2159751 C2 RU 2159751C2 RU 98121092 A RU98121092 A RU 98121092A RU 98121092 A RU98121092 A RU 98121092A RU 2159751 C2 RU2159751 C2 RU 2159751C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- refractory
- refractory mass
- products
- composition
- sio
- Prior art date
Links
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 10
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000001089 mineralizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Огнеупорная масса для литейного производства и изготовления огнеупоров может быть использована в машиностроительной и металлургической отраслях народного хозяйства. Огнеупорная масса состоит, вес.%: шамот - 60,58; глина Комсомольского района - 39,38; борная кислота - 0,04. Предлагаемая масса имеет низкую стоимость, обусловленную доступностью компонентов, снижает затраты на производство огнеупоров и повышает эксплуатационные характеристики последних. 1 табл.
Description
Изобретение относится к составам огнеупорных масс для литейного производства и производства огнеупоров и может быть использовано в машиностроительной и металлургической отраслях народного хозяйства.
Известен состав (1) огнеупорной массы, содержащий, вес.%: глина огнеупорная - 1-11, магний сернокислый - 4-10, порошок обожженного магнезита - 15-35, шамот - остальное.
Данная огнеупорная масса имеет сложный многокомпонентный состав с высокой температурой (согласно (2) - 1575oC) образования жидкой фазы системы MgO-Al2O3-SiO2, что обуславливает высокую стоимость получаемых огнеупорных изделий. Последнее ограничивает диапазон применения огнеупорных изделий из данной массы, например, для футеровки туннельных обжиговых печей.
Разработан состав огнеупорной массы системы каолинит - Al2O3 - SiO2 - B2O3 - (3), который также содержит дорогостоящие компоненты, в частности обогащенный каолинит. При этом температура обработки изделий из данной огнеупорной массы достаточно высока (1400 - 1450oC), а физико-механические характеристики - низкие.
Известна огнеупорная масса системы Al2O3 - SiO2, содержащая, вес.%: шамот - 48%, глина огнеупорная - 52% (4). Фракционный состав шамота при пластическом формовании изделий влажности 16-19% составлял: фракции > 3 мм - 0,8%; фракции < 0,54 мм - 49,0%. Минералогический состав отожженных огнеупорных изделий составлял, вес.%: Al2O3 - 28; SiO2 - 48,63.
Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является огнеупорная масса (5), содержащая, вес. %: огнеупорную глину - 15-25; графит - 15-20; натриевое жидкое стекло - 15-20; высококремнеземистый заполнитель - 5-15; борсодержащий компонент - 1-5; кремнефтористый натрий - 1-2; шамот - остальное.
Однако, рассматриваемый состав-прототип огнеупорной массы содержит ряд недостатков, препятствующих получению требуемого технического результата.
Состав-прототип огнеупорной массы обладает высокой степенью растрескивания изделия-сырца при высокой скорости сушки, что влияет на продолжительность данной операции, обуславливая постепенное удаление влаги и предотвращая растрескивание последнего. В противном случае в изделии образуются крупные магистральные трещины, приводящие к его разрушению. Изделия, получаемые из рассматриваемой огнеупорной массы, подвергаются высокотемпературной (1200oC) обработке, что повышает энергоемкость процесса. При этом изделия имеют недостаточно высокие физико-механические свойства и химическую стойкость к воздействию агрессивных сред (например, шлаков хромо-кобальтовых сплавов).
Эти и другие недостатки устраняются предлагаемым техническим решением.
Сущность изобретения заключается в том, что предлагается состав огнеупорной массы, состоящий, вес.%: шамот минералогического состава, вес.%: Al2O3 - 25,49; SiO2 - 48,58; CaO - 0,66; FeO - 0,81; Fe2O3 - 3,48; ППП - 2,49 - 60,58; глина минералогического состава, вес.%: Al2O3 - 16,2; SiO2 - 62,62; CaO - 0,48; FeO - 0,42; Fe2O3 - 3,83; ППП - 8,11 - 39,38; борная кислота - 0,04. В качестве связки использовалась глина Комсомольского района, ранее для изготовления огнеупоров не используемая.
Фракционный состав шамота при пластическом формирования изделий влажностью 16-19% составлял: фракции > 3 мм - 0,8%; фракции < 0,54 мм - 49,0%. Минералогический состав отожженных изделий по основным компонентам составлял, вес.%: Al2O3 - 21,82; SiO2 - 54,09; B2O3 - 0,023.
Задача, решаемая заявляемым составом огнеупорной массы, заключается в повышении физико-механических свойств изготавливаемых огнеупорных изделий.
Введение в состав огнеупорной массы минерализующей добавки в заданном количестве H3BO3 позволяет значительно (в 3-5 раз) сократить цикл сушки изделия-сырца. Изготавливаемые из заявляемого состава изделия подвергались сушке размещением последних в разогретом до 350 - 400oC сушиле. При этом растрескивание изделий из заявляемой огнеупорной массы не наблюдалось, в то время как изделия, выполненные из состава-прототипа, растрескиваются.
При обжиге огнеупоров системы Al2O3-SiO2 B2O3 играет роль активной минерализующей добавки, которая активизирует процесс образования муллита (3). Первые зародыши кристаллов муллита образуются уже при 900oC. При дальнейшем росте температуры процесс муллитообразования интенсифицируется. Таким образом, реализуется возможность снижения температуры обжига огнеупорных изделий до 900 - 950oC при повышении физико-механических свойств последних (таблица 1).
Из таблицы 1 видно, что изменение концентрации H3BO3 в огнеупорной массе приводит к снижению физико-механических свойств изделий.
Признаки, характеризующие изобретение:
Ограничительные: огнеупорная масса включает шамот, огнеупорную глину и порошок борной кислоты.
Ограничительные: огнеупорная масса включает шамот, огнеупорную глину и порошок борной кислоты.
Отличительные: количественное соотношение компонентов, вес.%: глина минералогического состава, вес.%: Al2O3 - 16,2; SiO2 - 62,62; CaO - 0,48; FeO - 0,42; Fe2O3 - 3,83; ППП - 8,11 - 39,38; шамот минералогического состава, вес. %: Al2O3 - 25,49; SiO2 - 48,58; CaO - 0,66; FeO - 0,81; Fe2O3 - 3,48; ППП - 2,49 - 60,58; борная кислота - 0,04.
Причинно-следственная связь между существенными признаками и достигаемым техническим решением осуществляется посредством способности H3BO3 в указанном количестве или образующемся в процессе обжига огнеупорных изделий B2O3 образовывать жидкую фазу при более низких температурах термообработки, способствуя интенсивному взаимодействию элементов системы Al2O3 - SiO2 с образованием муллита 3Al2O3 • 2SiO2 и более полному спеканию структуры огнеупорного изделия. В совокупности действия полиморфных превращений и физико-химических процессов повышаются физико-механические свойства получаемых огнеупорных изделий.
Промышленная применимость разработанного состава огнеупорной массы обуславливается доступностью огнеупорной массы, сокращением длительности операции сушки сырца-огнеупора и брака последнего по трещинам; снижение энергозатрат и длительности операции обжига огнеупорных изделий за счет снижения температуры процесса до 900-950oC; повышение физико-механический свойств огнеупорных изделий и, как следствие, их стойкости, что сокращает количество ремонтов печного оборудования. Кроме перечисленного, была определена повышенная стойкость к действию шлаков при плавке хромо-кобальтовых сплавов предлагаемых составов в 1,5 раза по сравнению с составами-аналогами.
Повышенная термостойкость разработанных огнеупорных масс, их низкая температура обжига реализовала возможность использования последних для изготовления многоразовых литейных форм для заливки сталей и чугунов. Стойкость литейных форм из огнеупорной массы составляет: ~50 заливок расплава сталей; ~70 заливок чугуна; не менее 150 заливок алюминиевых сплавов.
Литература:
1. Огнеупорная масса. Кабанов В.С., Суворов С.А. Власов В.В., Редько Г. С. , Ленингр. технол. ин-т. А.с. 963975, СССР, Заявл. 07.07.80, N 2954516 29-44, опубл. в Б.И., 1982, N 37, МКИ C 04 B 33/22.
1. Огнеупорная масса. Кабанов В.С., Суворов С.А. Власов В.В., Редько Г. С. , Ленингр. технол. ин-т. А.с. 963975, СССР, Заявл. 07.07.80, N 2954516 29-44, опубл. в Б.И., 1982, N 37, МКИ C 04 B 33/22.
2. Стрелов К.К. Теоретические основы технологии огнеупоров. М., Металлургия, 1985, с. 234.
3. Гончаров Ю.И., Терсенова Л.А., Альеов Ю.Н. Двухслойный теплоизоляционный огнеупор // Огнеупоры, 1993, N 6, с. 33-34.
4. Мамыкин П.С., Стрелов К.К., Технология огнеупоров, М., Металлургия, 1970, с. 275-302.
5. Авторское свидетельство СССР N 1090676 А, опубл. 07.05.1984, кл. C 04 B 33/22.
6. Долотов Г. П. , Кондаков Е.А. Печи и сушила литейного производства: Учебник для техникумов, 2-е издание, перераб. и доп., М., Машиностроение, 1984, с. 232.
Claims (1)
- Огнеупорная масса, включающая шамот, огнеупорную глину и порошок борной кислоты, отличающаяся тем, что она содержит указанные компоненты в следующем соотношении, вес. %: глина минералогического состава, вес.%: Al2O3 - 16,2; SiO2 - 62,62; CaO - 0,48; FeO - 0,42; Fe2O3 - 3,83; ППП - 8,11 - 39,38; шамот минералогического состава, вес. %: Al2O3 - 25,49; SiO2 - 48,58; CaO - 0,66; FeO - 0,81; Fe2O3 - 3,48; ППП - 2,49 - 60,58; борная кислота - 0,04.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98121092A RU2159751C2 (ru) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | Огнеупорная масса |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98121092A RU2159751C2 (ru) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | Огнеупорная масса |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98121092A RU98121092A (ru) | 2000-09-27 |
| RU2159751C2 true RU2159751C2 (ru) | 2000-11-27 |
Family
ID=20212563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98121092A RU2159751C2 (ru) | 1998-11-18 | 1998-11-18 | Огнеупорная масса |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2159751C2 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH466121A (de) * | 1964-01-29 | 1968-11-30 | Rosenthal Ag | Temperaturwechselbeständiges keramisches Material |
| US4522926A (en) * | 1983-03-10 | 1985-06-11 | Combustion Engineering, Inc. | Aluminum resistant refractory composition |
| SU1604795A1 (ru) * | 1989-01-19 | 1990-11-07 | Братский алюминиевый завод | Огнеупорна масса |
-
1998
- 1998-11-18 RU RU98121092A patent/RU2159751C2/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH466121A (de) * | 1964-01-29 | 1968-11-30 | Rosenthal Ag | Temperaturwechselbeständiges keramisches Material |
| US4522926A (en) * | 1983-03-10 | 1985-06-11 | Combustion Engineering, Inc. | Aluminum resistant refractory composition |
| SU1604795A1 (ru) * | 1989-01-19 | 1990-11-07 | Братский алюминиевый завод | Огнеупорна масса |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАМЫКИН П.С. и др. Технология огнеупоров. - М.: Металлургия, 1970, с.275 - 302. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3304187A (en) | Basic refractory compositions | |
| RU2159751C2 (ru) | Огнеупорная масса | |
| RU2159750C2 (ru) | Огнеупорная масса | |
| RU2151127C1 (ru) | Огнеупорная масса | |
| US2567088A (en) | Refractory material and method of making | |
| RU2550626C1 (ru) | Огнеупорная бетонная композиция | |
| RU2155734C2 (ru) | Огнеупорная масса | |
| RU2151128C1 (ru) | Огнеупорная масса | |
| JPS5828231B2 (ja) | 流動鋳込耐火物 | |
| US218336A (en) | Sidney g | |
| JPH0243701B2 (ru) | ||
| RU2151129C1 (ru) | Огнеупорная масса | |
| JP4323732B2 (ja) | 断熱性キャスタブル耐火物 | |
| SU821434A1 (ru) | Огнеупорна набивна масса | |
| SU518271A1 (ru) | Дифференцированна футеровка сталеплавильного ковша | |
| JPH042665A (ja) | 溶融アルミナ・マグネシア系組成物及び耐火物製品 | |
| JPS5855379A (ja) | 取鍋内張り用耐火キヤスタブル | |
| JPS6143305B2 (ru) | ||
| RU2198859C1 (ru) | Магнезиально-шпинелидный огнеупор | |
| RU2414321C1 (ru) | Наполнитель формовочной смеси | |
| SU607822A1 (ru) | Шихта дл изготовлени огнеупорных изделий | |
| RU2303222C2 (ru) | Способ изготовления футеровки тигля индукционной печи | |
| RU2377196C1 (ru) | Каменное литье | |
| RU2001035C1 (ru) | Огнеупорна масса дл изготовлени огнеупорных изделий | |
| RU2133719C1 (ru) | Огнеупорная набивная масса для футеровки индукционных печей |