RU2213713C2 - Blend for manufacturing chamotte refractory materials - Google Patents
Blend for manufacturing chamotte refractory materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2213713C2 RU2213713C2 RU2001125838/03A RU2001125838A RU2213713C2 RU 2213713 C2 RU2213713 C2 RU 2213713C2 RU 2001125838/03 A RU2001125838/03 A RU 2001125838/03A RU 2001125838 A RU2001125838 A RU 2001125838A RU 2213713 C2 RU2213713 C2 RU 2213713C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamotte
- topaz
- products
- clay
- containing component
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к производству огнеупорных материалов алюмосиликатного состава и может быть использовано для изготовления, например, шамотных огнеупоров. The invention relates to the production of refractory materials of aluminosilicate composition and can be used for the manufacture of, for example, fireclay refractories.
Известна масса для шамотных огнеупоров, включающая отощитель и глину. Недостатком данной массы является повышенная температура обжига изделий и невысокая прочность за счет незавершенности процесса спекания глиносвязки /Вакалова Т. В. , Лузин А.В., Пачин В.Н., Верещагин В.И. Повышение качества шамотных изделий из трошковских глин с применением интенсивных способов диспергирования. Комплексное использование минерального сырья, 1986, 11, с. 81-83/. Known mass for fireclay refractories, including a cleaner and clay. The disadvantage of this mass is the increased firing temperature of the products and low strength due to the incompleteness of the sintering process of the clay / Vakalova T.V., Luzin A.V., Pachin V.N., Vereshchagin V.I. Improving the quality of chamotte products from Troshkovskiy clays using intensive dispersion methods. Complex use of mineral raw materials, 1986, 11, p. 81-83 /.
Известны шамотные массы для нормального и ковшевого огнеупоров, недостатками которых являются невысокая прочность на сжатие за счет недостаточной степени спекания глиносвязки при применяемых температурах обжига (1320-1350oС). Введение добавок соды для интенсификации спекания отрицательно сказывается на термомеханических свойствах изделий / Попов А.Д. Шамотные изделия из глин трошковского месторождения. Труды Восточного института огнеупоров. Металлургия , 1966, вып.6, с.22-36/.Chamotte masses for normal and ladle refractories are known, the disadvantages of which are low compressive strength due to the insufficient degree of sintering of the clay bond at the applicable firing temperatures (1320-1350 o C). The introduction of soda additives to intensify sintering adversely affects the thermomechanical properties of products / Popov A.D. Chamotte products from clays of the Troshkovsky deposit. Proceedings of the Eastern Institute of Refractories. Metallurgy, 1966, issue 6, p. 22-36 /.
Известно, что регулирование спекаемости связки, а также таких важнейших эксплуатационных свойств шамотных изделий, как шлакоустойчивость и термостойкость возможно путем воздействия на свойства синтезированной структуры, главным образом на формирующуюся плотность, за счет вариаций количества шамота и его зернового состава, а также способов его подготовки и введения в состав массы. В многошамотных массах с малым содержанием связки (15-20%) особое внимание обращается на содержание фракции меньше 0,088 мм по ряду причин. Во-первых, именно эта фракция наиболее активно влияет на степень спекания материала. Во-вторых, глина находится в таких изделиях в количествах, достаточных лишь для образования вместе с мельчайшей фракцией шамота (мельче 88 мкм) тонких пленок, цементирующих более крупные шамотные зерна. В связи с этим высокая термостойкость многошамотных изделий обеспечивается наличием в них более подвижных (вследствие малого содержания глины) межшамотных прослоек, обусловливающих низкий модуль упругости этих изделий /Мамыкин П. С. Огнеупорные изделия. Гос. изд-во лит-ры по черной и цветной металлургии. Свердл. отд., Свердловск, 1955, с.308-321/. It is known that the control of the binder sintering ability, as well as of such important operational properties of chamotte products as slag resistance and heat resistance, is possible by affecting the properties of the synthesized structure, mainly on the forming density, due to variations in the amount of chamotte and its grain composition, as well as methods for its preparation and introduction to the composition of the mass. In multi-chamotte masses with a low binder content (15-20%), special attention is paid to the fraction content of less than 0.088 mm for a number of reasons. Firstly, it is this fraction that most actively affects the degree of sintering of the material. Secondly, clay is found in such products in quantities sufficient only for the formation, together with the smallest chamotte fraction (smaller than 88 microns) of thin films, cementing larger chamotte grains. In this regard, the high heat resistance of multi-chamotte products is ensured by the presence of more mobile (due to the low clay content) inter-chamotte interlayers, which determine the low modulus of elasticity of these products / Mamykin P. S. Refractory products. Gos. publishing house on ferrous and non-ferrous metallurgy. Sverdlov. Dep., Sverdlovsk, 1955, p. 308-321 /.
Известна масса для получения шамотных огнеупоров, включающая в себя компоненты, мас.%:
Глина - 13,5
Шамот из огнеупорной глины - 86,5
в т.ч. фракцией 5-0 мм - 55
фракцией менее 0,088 мм - 31,5
причем глиносвязка и тонкодисперсная фракция отощителя представляют собой смесь совместного помола в шаровой мельнице фракцией менее 0,088 мм более 85-90% /Попов А.Д., Щетникова И.Л. и др. Регулирование процесса спекания и изготовления шамотных изделий из трошковских глин. Труды Восточного института огнеупоров. Металлургия, 1969, вып. 9, с.31-42/.Known mass for producing fireclay refractories, which includes components, wt.%:
Clay - 13.5
Refractory clay fireclay - 86.5
including fraction of 5-0 mm - 55
fraction less than 0.088 mm - 31.5
moreover, the clay binder and the finely divided fraction of the detergent are a mixture of co-grinding in a ball mill with a fraction of less than 0.088 mm more than 85-90% / Popov A.D., Schetnikova I.L. et al. Regulation of the process of sintering and production of chamotte products from Troshkov clays. Proceedings of the Eastern Institute of Refractories. Metallurgy, 1969, no. 9, p.31-42 /.
Недостатком такой массы является то, что для нее расходуется большое количество искусственного тонкодисперсного отощителя, получаемого путем интенсивного помола высокожженного (при температурах не ниже 1400oС) шамота в шаровой или трубной мельницах, что значительно усложняет и удорожает производство. Кроме того, для обеспечения необходимых термомеханических свойств изделий требуются повышенные температуры обжига (1400oС).The disadvantage of this mass is that it consumes a large amount of artificial finely dispersed scrubber obtained by intensive grinding high-burnt (at temperatures not lower than 1400 o С) chamotte in ball or tube mills, which greatly complicates and increases the cost of production. In addition, to ensure the necessary thermomechanical properties of the products require higher firing temperatures (1400 o C).
Наиболее близкой к предлагаемой является шихта для изготовления капсельного припаса, включающая, мас.%:
Глина - 16-22
Необожженный глинозем - 12-15
Гидролизованный этилсиликат - 11-14
Шамот фракцией 3-1 мм - 26-59
Синтетический топаз (фр. 0,03-0,05 мм) - 2-23
Недостатком такой массы является необходимость применения высоких температур обжига (1500oС) для синтеза из продуктов термодеструкции этилсиликата и технического глинозема вторичного муллита, а также спекания изделий.Closest to the proposed is a mixture for the manufacture of capsule stocks, including, wt.%:
Clay - 16-22
Unburnt Alumina - 12-15
Hydrolyzed Ethyl Silicate - 11-14
Chamotte fraction 3-1 mm - 26-59
Synthetic Topaz (FR. 0.03-0.05 mm) - 2-23
The disadvantage of this mass is the need to use high firing temperatures (1500 o C) for the synthesis of thermal degradation products of ethyl silicate and technical alumina of secondary mullite, as well as sintering of products.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение механической прочности и огнеупорности изделий при одновременном снижении температуры обжига за счет интенсификации процесса спекания глиносвязки и увеличения выхода игольчатого муллита, что обеспечивается добавкой в непластичную часть массы тонкодисперсного топазсодержащего компонента. The objective of the invention is to increase the mechanical strength and refractoriness of the products while reducing the firing temperature due to the intensification of the sintering of clay binder and increase the yield of needle mullite, which is achieved by adding finely dispersed topaz-containing component to the non-plastic part of the mass.
Предлагаемая огнеупорная шихта для изготовления шамотных огнеупоров содержит в своем составе, мас.%:
Глина огнеупорная - 30
Шамот с размером зерен (3-0,5) мм - 30-50
и дополнительно:
Топазсодержащий компонент (с содержанием топаза не менее 70%) с размером зерен менее 0,088 мм - 23,1-40
Уменьшение количества вводимой тонкодисперсной добавки топазсодержащего компонента менее 23% оказывается недостаточным для обеспечения оптимальной упаковки частиц при прессовании массы, что обусловливает необходимость повышения температуры обжига для интенсификации процесса спекания с целью регулирования макроструктуры и свойств изделий. Увеличение содержания добавки топазсодержащего компонента более 40% тормозит процесс спекания и соответственно понижает уровень эксплуатационных свойств огнеупорных изделий за счет снижения плотности упаковки частиц на стадии прессования из-за избытка тонкой фракции и увеличения количества выделяющихся при термическом разложении топаза газообразных соединений фтора, разрыхляющих формирующуюся керамическую структуру.The proposed refractory mixture for the manufacture of fireclay refractories contains in its composition, wt.%:
Refractory clay - 30
Fireclay with a grain size (3-0.5) mm - 30-50
and additionally:
Topaz-containing component (with a topaz content of at least 70%) with a grain size of less than 0.088 mm - 23.1-40
A decrease in the amount of the fine-dispersed additive of the topaz-containing component introduced less than 23% is insufficient to ensure optimal particle packing during mass compaction, which necessitates an increase in the firing temperature to intensify the sintering process in order to control the macrostructure and properties of the products. An increase in the content of additives of the topaz-containing component by more than 40% slows down the sintering process and, accordingly, reduces the operational properties of refractory products due to a decrease in the packing density of particles at the pressing stage due to the excess of fine fractions and an increase in the amount of gaseous fluorine compounds released during thermal decomposition, loosening the forming ceramic structure .
Пример изготовления шамотных огнеупоров
Подготовка сырьевых компонентов производится раздельным способом. Глину на связку, например трошковскую, измельчают в дезинтеграторе или в бегунах до прохода через сито 0,5 мм не менее 70%. Отощитель из той же глины с водопоглощением не более 3% подготавливают традиционным способом путем измельчения в необходимом оборудовании с последующим выделением требуемой крупной фракции размером (3-0,5) мм. Топазсодержащий компонент может быть представлен топазовой породой с содержанием собственно топаза не менее 70% или топазовым концентратом, представляющим собой тонкодисперсный продукт флотационного обогащения более бедных топазовых пород, с размером частиц менее 0,088 мм. Химический состав сырьевых компонентов приведен в табл.1.An example of the manufacture of fireclay refractories
Preparation of raw materials is carried out in a separate way. Clay on a bunch, for example Troshkovskaya, is crushed in a disintegrator or in runners before passing through a 0.5 mm sieve of at least 70%. A purifier from the same clay with water absorption of not more than 3% is prepared in the traditional way by grinding in the necessary equipment, followed by isolation of the required coarse fraction with a size of (3-0.5) mm. The topaz-containing component can be represented by a topaz rock with a topaz content of at least 70% or a topaz concentrate, which is a finely dispersed flotation product of poorer topaz rocks with a particle size of less than 0.088 mm. The chemical composition of the raw materials is given in table 1.
Для приготовления массы сшихтованный крупнозернистый шамотный отощитель фракцией (3-0,5 ) мм - 30-50% увлажняют до влажности 6-8% глиняным шликером, плотностью 1,25 г/см3, представляющим смесь состава, %: глина - 35, лигносульфонат кальция (ССБ) - 10 (на сухое вещество), вода - 55.To prepare the mass, the coarse coarse chamotte clarifier with a fraction of (3-0.5) mm - 30-50% is moistened to a moisture content of 6-8% with a clay slip, with a density of 1.25 g / cm 3 , which is a mixture of the composition,%: clay - 35, calcium lignosulfonate (PRS) - 10 (per dry matter), water - 55.
Затем полученную смесь увлажненного отощителя смешивают с тонкодисперсной композицией топазсодержащего компонента, фракцией менее 0,088 мм - 23,1-40%, и подготовленной глиносвязкой. При этом создается тесный контакт между зернами отощителя и связкой. Компонентные составы шамотных масс с предлагаемым наполнителем приведены в табл.2. После гомогенизации из шихты известными технологическими приемами прессуют полуфабрикат при давлении не менее 60-80 МПа (в зависимости от степени отощения). Обжиг осуществляют при 1320-1350oС с выдержкой не менее 2 часов. Понижение температуры обжига менее 1320 oС не обеспечивает полноты протекания процесса спекания и формирования структуры огнеупора, обжиг при температурах более 1350oС нецелесообразен по экономическим соображениям ввиду повышения расходов энергоносителя. Свойства обожженных изделий приведены в табл.3.Then, the resulting mixture of moistened detergent is mixed with a finely divided composition of a topaz-containing component, a fraction of less than 0.088 mm — 23.1-40%, and prepared clay binding. This creates a close contact between the grains of the filler and the bunch. Component compositions of chamotte masses with the proposed filler are given in table.2. After homogenization from the charge by known technological methods, a semi-finished product is pressed at a pressure of at least 60-80 MPa (depending on the degree of refinement). Firing is carried out at 1320-1350 o With a shutter speed of at least 2 hours. Lowering the firing temperature less than 1320 o C does not ensure the completeness of the sintering process and the formation of the structure of the refractory, firing at temperatures above 1350 o C is impractical for economic reasons due to the increase in energy costs. The properties of the calcined products are given in table.3.
Улучшение термомеханических свойств шамотных изделий при введении в непластичную часть тонкодисперсного топазсодержащего компонента с содержанием топаза не менее 70% определяется действием собственно топаза на процессы спекания и фазообразования в глинотопазовых композициях. Во-первых, газообразный фтор, выделяющийся при термической диссоциации топаза, является активным минерализатором анионного типа, способствующим активизации процесса образования первичного муллита в глиносвязке. Во-вторых, этот фтор частично усваивается образовавшимся силикатным расплавом и воздействует на его реологические и реакционные свойства, создавая благоприятные условия для растворения первичного муллита и перекристаллизации вторичного, снижая температуру его синтеза, повышая выход и совершенствуя структуру. В-третьих, термическое разложение самого топаза сопровождается формированием муллита специфического игольчатого габитуса, обеспечивая, таким образом, повышение суммарного содержания игольчатого муллита, который армирует структуру и способствует улучшению прочностных свойств и огнеупорности. The improvement of the thermomechanical properties of chamotte products when a finely dispersed topaz-containing component with a topaz content of at least 70% is introduced into the non-plastic part is determined by the action of topaz itself on the sintering and phase formation processes in clay-base compositions. Firstly, gaseous fluorine released during thermal dissociation of topaz is an anionic type active mineralizer that promotes the activation of primary mullite formation in clay binding. Secondly, this fluorine is partially absorbed by the formed silicate melt and affects its rheological and reaction properties, creating favorable conditions for dissolution of the primary mullite and recrystallization of the secondary, lowering the temperature of its synthesis, increasing the yield and improving the structure. Thirdly, the thermal decomposition of topaz itself is accompanied by the formation of a specific needle-shaped mullite mullite, thus ensuring an increase in the total content of needle-shaped mullite, which reinforces the structure and contributes to the improvement of strength properties and fire resistance.
Claims (1)
Глина огнеупорная - 30
Шамот с размером зерен 3-0,5 мм - 30-50
Указанный топазсодержащий компонент - 20-40рA mixture for the manufacture of chamotte refractories, including clay, chamotte and a topaz-containing component, characterized in that it contains a topaz-containing component with a topaz content of at least 70% and a grain size of less than 0.088 mm and chamotte with a grain size of 3-0.5 mm in the following the ratio of the components of the mixture, wt.%:
Refractory clay - 30
Fireclay with a grain size of 3-0.5 mm - 30-50
The specified topaz-containing component is 20-40r
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001125838/03A RU2213713C2 (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Blend for manufacturing chamotte refractory materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001125838/03A RU2213713C2 (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Blend for manufacturing chamotte refractory materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001125838A RU2001125838A (en) | 2003-07-20 |
RU2213713C2 true RU2213713C2 (en) | 2003-10-10 |
Family
ID=31988392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001125838/03A RU2213713C2 (en) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Blend for manufacturing chamotte refractory materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2213713C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450994C1 (en) * | 2011-02-07 | 2012-05-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture for facing tile fabrication |
RU2657878C1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Mixture for manufacturing heat-resistant ceramic articles |
-
2001
- 2001-09-21 RU RU2001125838/03A patent/RU2213713C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ГАВРИШ Д.И. Огнеупорное производство. - М.: Металлургия, 1965, т.1, с.219, 289-290. ВАКАЛОВА Т.В. и др. Особенности процессов фазообразования в огнеупорных глинах в присутствии топаза. - Стекло и керамика, 2001, № 4, с.13-17. * |
ДОЛГИХ С.Г. и др. Топаз как огнеупорное сырье. - Огнеупоры, 1993, № 6, с.14-19. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450994C1 (en) * | 2011-02-07 | 2012-05-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Ceramic mixture for facing tile fabrication |
RU2657878C1 (en) * | 2017-04-07 | 2018-06-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Mixture for manufacturing heat-resistant ceramic articles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107857496B (en) | Comprehensive utilization method of coal gasification fine slag | |
CN110885203B (en) | Composite mineral admixture and preparation method thereof | |
EP1440937B1 (en) | High-alumina raw material, process for its preparation and the use thereof | |
US3758318A (en) | Production of mullite refractory | |
JP2001518867A (en) | Building products | |
CA1212526A (en) | Co-production of cementitious products | |
CN1194923C (en) | Process for supplying heat while preparing aluminat cement/active powdered coal ash by coal burning boiler and its products | |
EP0188371A2 (en) | Artificial lightweight aggregate | |
US4430126A (en) | Hydraulically setting shaped brick, particularly for construction, and method for its production | |
RU2213713C2 (en) | Blend for manufacturing chamotte refractory materials | |
RU2014281C1 (en) | Method and charge for granule production | |
JP2005521620A5 (en) | ||
RU2433106C2 (en) | Method of producing heat-insulating calcium hexaaluminate material | |
US2021623A (en) | Manufacture of cement | |
RU2005702C1 (en) | Process for manufacturing ceramic articles | |
Getman et al. | The use of technogenic raw materials to produce a high-alumina chamotte | |
US2288179A (en) | Cement and cement manufacture | |
RU2198150C2 (en) | Blend for manufacturing chamotte refractory materials | |
RU2055054C1 (en) | Concrete mix | |
RU2090528C1 (en) | Method of manufacturing aluminosilicate non-vitrified sand | |
RU2167125C2 (en) | Raw meal for manufacturing ceramic wall parts | |
US4133693A (en) | Process for producing cement | |
SU948935A1 (en) | Method for roasting cement clinker | |
CN114751727B (en) | Preparation method of compact anorthite refractory material | |
US1483468A (en) | Basic refractory and process of making same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20030922 |