RU2263645C1 - Mass for making basic refractory articles - Google Patents

Mass for making basic refractory articles Download PDF

Info

Publication number
RU2263645C1
RU2263645C1 RU2004121808/03A RU2004121808A RU2263645C1 RU 2263645 C1 RU2263645 C1 RU 2263645C1 RU 2004121808/03 A RU2004121808/03 A RU 2004121808/03A RU 2004121808 A RU2004121808 A RU 2004121808A RU 2263645 C1 RU2263645 C1 RU 2263645C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
periclase
fraction
less
mass
fraction less
Prior art date
Application number
RU2004121808/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.И. Ильин (RU)
Г.И. Ильин
Original Assignee
Ильин Геннадий Иванович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ильин Геннадий Иванович filed Critical Ильин Геннадий Иванович
Priority to RU2004121808/03A priority Critical patent/RU2263645C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2263645C1 publication Critical patent/RU2263645C1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

FIELD: industry of refractory materials.
SUBSTANCE: invention proposes periclase-base mass with purity 95% of MgO, not less, for making basic refractory articles consisting of granular periclase, finely divided component and a temporary binding agent comprises granular periclase of fraction 0-3 mm and finely divided component comprises periclase of fraction less 0.088 mm, and zirconium dioxide and/or zircon of fraction less 0.088 mm, and/or alumina - Al2O3 of fraction less 0.010 mm, and boric acid of fraction less 0.088 mm in the following ratio of components, wt.-%: periclase of fraction less 0.088 mm, 79.0-98.7; zirconium dioxide and/or zircon of fraction less 0.088 mm, and/or Al2O3 of fraction less 0.010 mm, 1-20; boric acid of fraction less 0.088 mm, 0.3-1, and in the following ratio of mass components, wt.-%: granular periclase of fraction 0-3 mm, the base; finely divided component, 15-35; temporary binding agent (above 100%), 3-7. Invention can be used for casting liquid metals, in particular, for making plates of slide closing devices. Invention provides reducing porosity and enhancing strength in retaining heat resistance.
EFFECT: improved and valuable properties of mass.
2 tbl

Description

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может применяться для изготовления изделий, работающих в условиях длительной разливки жидких металлов, в частности для изготовления плит шиберных затворов.The invention relates to the refractory industry and can be used for the manufacture of products operating in the conditions of prolonged casting of liquid metals, in particular for the manufacture of slab gate valves.

Огнеупоры для шиберных затворов должны обладать следующими свойствами: высокой механической прочностью, низкой пористостью при достаточной термостойкости, высокой температурой деформации под нагрузкой, низким содержанием легкоплавких материалов.Refractories for slide gates should have the following properties: high mechanical strength, low porosity with sufficient heat resistance, high deformation temperature under load, low content of fusible materials.

Известен способ изготовления магнезиального огнеупорного изделия из 97-30% магнезита 95% чистоты и 3-70% циркона с необязательной добавкой Al2О3 (заявка Японии №3232764, С 04 В 35/04, 1994).A known method of manufacturing a magnesia refractory product from 97-30% magnesite of 95% purity and 3-70% zircon with optional Al 2 O 3 additive (Japanese application No. 3232764, 04 04 35/04, 1994).

Недостатком этого магнезиального изделия является недостаточная термостойкость. Известно, что термостойкая структура огнеупора формируется за счет введения добавок материалов, способствующих образованию микротрещиноватой структуры (в данном случае это добавки циркона и Al2О3), а также за счет использования материалов различных зернистых фракций. Второй способ повышения термостойкости в данном изобретении не реализуется.The disadvantage of this magnesian product is the lack of heat resistance. It is known that the heat-resistant structure of the refractory is formed by introducing additives of materials that contribute to the formation of a microcracked structure (in this case, additives of zircon and Al 2 O 3 ), as well as through the use of materials of various granular fractions. The second method of increasing heat resistance in this invention is not implemented.

Следует также отметить, что введение в состав массы значительного количества циркона ZrO2·SiO2 (свыше 20%) повышает содержание двуокиси кремния SiO2 в составе огнеупора и это может привести к образованию в процессе службы легкоплавких материалов, что также снижает эксплуатационные свойства огнеупора.It should also be noted that the introduction of a significant amount of zircon ZrO 2 · SiO 2 (over 20%) into the mass composition increases the content of silicon dioxide SiO 2 in the refractory composition and this can lead to the formation of fusible materials during the service, which also reduces the operational properties of the refractory.

Наиболее близкой к изобретению по вещественному и зерновому составу является огнеупорная масса на основе спеченной или плавленой магнезии с содержанием MgO не менее 96% с добавкой 1,0-2,5 мас.% ZrO2 с чистотой не менее 95% и размером зерен менее 0,040 мм в виде бадделеита или стабилизированного ZrO2 (заявка ФРГ №4337916, С 04 В 35/64, 1995). Масса имеет следующий зерновой состав: фракции 5-1 мм - 30-45%, фракции 1-0,09 мм - 15-30%, фракции <0,09 мм (тонкодисперсная составляющая) - 30-40%.The closest to the invention in terms of material and grain composition is a refractory mass based on sintered or fused magnesia with an MgO content of at least 96% with the addition of 1.0-2.5 wt.% ZrO 2 with a purity of at least 95% and a grain size of less than 0.040 mm in the form of baddeleyite or stabilized ZrO 2 (application Germany No. 4337916, C 04 B 35/64, 1995). The mass has the following grain composition: fractions 5-1 mm - 30-45%, fractions 1-0.09 mm - 15-30%, fractions <0.09 mm (finely divided component) - 30-40%.

Недостатком этого изобретения является низкая плотность и, вследствие этого, высокая пористость. Кроме того, технология производства такого огнеупора предусматривает проведение обжига изделий при температуре 1700-1800°С, что значительно осложняет ее реализацию.The disadvantage of this invention is the low density and, therefore, high porosity. In addition, the production technology of such a refractory involves firing products at a temperature of 1700-1800 ° C, which greatly complicates its implementation.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение пористости и повышение прочности при сохранении термостойкости.The problem to which the invention is directed, is to reduce porosity and increase strength while maintaining heat resistance.

Поставленная задача решается за счет того, что тонкодисперсная составляющая массы на основе зернистого периклазового наполнителя содержит, мас.%:The problem is solved due to the fact that the finely divided component of the mass based on granular periclase filler contains, wt.%:

Периклаз фракции менее 0,088 мм Periclase fraction less than 0.088 mm 79,0-98,7%79.0-98.7% Диоксид циркония и/или цирконZirconia and / or zircon фракции менее 0,088 ммfractions less than 0,088 mm и/или Al2O3 фракции менее 0, 010 мм and / or Al 2 O 3 fractions less than 0,010 mm 1-20%1-20% Борную кислоту фракции менее 0,088 мм Boric acid fractions less than 0.088 mm 0,3-1%0.3-1%

при соотношении компонентов массы, мас.%:when the ratio of the components of the mass, wt.%:

периклаз фракции 3-0 мм periclase fraction 3-0 mm основаthe foundation тонко дисперсная составляющая finely dispersed component 15-35%15-35% временное связующее (сверх 100%) temporary binder (in excess of 100%) 3-73-7

Известно, что введение добавки диоксида циркония ZrO2 способствует повышению термостойкости за счет образования микротрещиноватой структуры, формирование которой обусловлено полиморфными превращениями кристаллов диоксида циркония из кубической модификации в моноклинную и обратно. Полиморфные превращения ZrO2 сопровождаются изменением объема при перепадах температур от 0 до 1600°С и образованием микротрещин. Добавка циркона в магнезиальные массы способствует повышению термостойкости за счет новообразований форстерита, при этом снижается пористость и повышается прочность огнеупора. Введение добавки глинозема повышает термостойкость магнезиального огнеупора в результате образования алюмомагнезальной шпинели и так как этот процесс сопровождается увеличением объема, то пористость снижается. Добавка борной кислоты улучшает спекание огнеупора и тем самым также способствует снижению пористости огнеупора и повышению прочности.It is known that the introduction of ZrO 2 zirconia additive improves heat resistance due to the formation of a microcracked structure, the formation of which is caused by polymorphic transformations of zirconia crystals from a cubic modification to a monoclinic and vice versa. Polymorphic transformations of ZrO 2 are accompanied by a change in volume at temperature differences from 0 to 1600 ° C and the formation of microcracks. The addition of zircon to the magnesia masses increases the heat resistance due to forsterite neoplasms, while the porosity decreases and the strength of the refractory increases. The introduction of an additive of alumina increases the heat resistance of magnesian refractory as a result of the formation of aluminum-magnesian spinel, and since this process is accompanied by an increase in volume, the porosity decreases. The addition of boric acid improves the sintering of the refractory and thereby also helps to reduce the porosity of the refractory and increase the strength.

Таким образом, совместное или раздельное введение этих добавок в состав тонкодисперсной составляющей позволяет снизить пористость и повысить прочность и при этом сохранить, а в некоторых случаях и повысить термостойкость. Заявляемая огнеупорная масса при заявляемом соотношении компонентов позволяет получить огнеупорное изделие с необходимым набором свойств.Thus, the joint or separate introduction of these additives into the composition of the finely dispersed component can reduce porosity and increase strength while maintaining, and in some cases, increasing heat resistance. The inventive refractory mass with the claimed ratio of components allows to obtain a refractory product with the necessary set of properties.

Из литературы неизвестно использование тонкодисперсной составляющей предлагаемого состава в сочетании с зернистым наполнителем в заданных соотношениях.From the literature it is not known the use of the finely divided component of the proposed composition in combination with a granular filler in predetermined proportions.

Для изготовления образцов использовали порошок периклазовый плавленый марки ППБС-95,5 по ТУ 14-8-234-77 с изменениями №1-3 фракций 3-0,5 мм, 2-05 мм, 0,5-0 мм и менее 0,088 мм, периклаз спеченный китайский с содержанием MgO - 96,5% фракций 3-0,5 мм, 2-05 мм, 0,5-0 мм и менее 0,088 мм, бадделеитовый концентрат ТУ 1762-003-001 86759-2000 марки ПБ-1, цирконовый концентрат ТУ У 14-10-015-98 марки КЦП, реактивный глинозем STS - 30 (Alcoa), борную кислоту по ГОСТ 9565-75, лигносульфонат технический по ТУ 13-0281036-029-94, поливиниловый спирт. Все компоненты промышленного производства.For the manufacture of samples used fused periclase powder grade PPBS-95.5 according to TU 14-8-234-77 with changes No. 1-3 of fractions 3-0.5 mm, 2-05 mm, 0.5-0 mm and less than 0.088 mm, sintered Chinese periclase with MgO content - 96.5% of fractions 3-0.5 mm, 2-05 mm, 0.5-0 mm and less than 0.088 mm, TU 1762-003-001 86759-2000 grade baddeleyite concentrate -1, TU U 14-10-015-98 zircon concentrate, grade KCP, reactive alumina STS - 30 (Alcoa), boric acid according to GOST 9565-75, technical lignosulfonate according to TU 13-0281036-029-94, polyvinyl alcohol. All components of industrial production.

Массы готовили в смесительных бегунах. Сначала загружали периклаз фракций 3-0,5 или 2-0,5 и 0,5-0 мм и перемешивали 1-2 минуты. Затем увлажняли раствором ЛСТ (плотностью 1,22-1,24 г/см3) или раствором поливинилового спирта (плотностью 1,20-1,22 г/см3) и перемешивали 3-5 минут. Затем добавляли компоненты тонкодисперсной составляющей и перемешивали еще 5-7 минут. Общий цикл смешения 15-20 минут.Masses were prepared in mixing runners. First, periclase fractions of 3-0.5 or 2-0.5 and 0.5-0 mm were loaded and mixed for 1-2 minutes. Then moistened with a solution of LST (density 1.22-1.24 g / cm 3 ) or a solution of polyvinyl alcohol (density 1.20-1.22 g / cm 3 ) and mixed for 3-5 minutes. Then the components of the finely divided component were added and mixed for another 5-7 minutes. The total mixing cycle is 15-20 minutes.

Составы приготовленных огнеупорных масс представлены в таблице 1, а свойства образцов, изготовленных из этих масс, - в таблице 2.The compositions of the prepared refractory masses are presented in table 1, and the properties of samples made from these masses are shown in table 2.

Прессование изделий производили на гидравлическом прессе при давлении 180 МПа. Далее изделия сушили при 100-120°С, а затем обжигали при температуре 1650°С. Из полученных изделий выпиливали образцы и проводили определение свойств.The products were pressed on a hydraulic press at a pressure of 180 MPa. Further, the products were dried at 100-120 ° C, and then fired at a temperature of 1650 ° C. Samples were cut out from the obtained products and the properties were determined.

Определение открытой пористости и кажущейся плотности проводили по ГОСТ 2409-95. Определение предела прочности при сжатии по ГОСТ 4071.1-94. Определение термостойкости проводили по ГОСТ 7875-85 при температуре 1000°С с последующим воздушным охлаждением за 10 теплосмен. В связи с тем, что за 10 теплосмен посечки и трещины на образцах не появились, термостойкость оценивали по остаточной прочности (потери прочности) при сжатии после проведения этого испытания.The determination of open porosity and apparent density was carried out according to GOST 2409-95. Determination of compressive strength according to GOST 4071.1-94. Determination of heat resistance was carried out according to GOST 7875-85 at a temperature of 1000 ° C followed by air cooling for 10 heat shifts. Due to the fact that for 10 heat shifts, cuts and cracks did not appear on the samples, the heat resistance was evaluated by the residual strength (loss of strength) during compression after this test.

Согласно описанию к патенту-прототипу термостойкость образцов оценивали по изменению модуля упругости до и после испытания на термостойкость. В связи с отсутствием описания этого метода определения изготовленные образцы прототипа были испытаны на прочность при сжатии после 10 теплосмен 1000°С - воздух.According to the description of the prototype patent, the heat resistance of the samples was evaluated by changing the modulus of elasticity before and after the test for heat resistance. Due to the lack of a description of this method of determination, the prototype samples made were tested for compressive strength after 10 heat exchanges of 1000 ° C - air.

Из таблицы 2 видно, что предлагаемая масса имеет более низкую пористость и более высокую прочность при сохранении высокой термостойкости.From table 2 it is seen that the proposed mass has a lower porosity and higher strength while maintaining high heat resistance.

Применение предлагаемой массы для изготовления огнеупоров, в частности плит для шиберных затворов, позволит увеличить их стойкость и повысить срок службы, что позволит обеспечить безаварийность работы устройств для разливки жидкого металла.The use of the proposed mass for the manufacture of refractories, in particular slabs for slide gates, will increase their durability and increase the service life, which will ensure failure-free operation of devices for casting liquid metal.

Figure 00000001
Figure 00000001

Таблица 2table 2 Состав, №Composition, No. Пористость открытая,%Open porosity,% Кажущаяся плотность, г/см3 The apparent density, g / cm 3 Предел прочности при сжатии, Н/мм2 The limit of compressive strength, N / mm 2 Термостойкость (10 теплосмен)
1000°С-воздух
Heat resistance (10 heat exchange)
1000 ° C-air
Внешний видAppearance Предел прочности при сжатии после 10 теплосмен, Н/мм2 The compressive strength after 10 heat cycles, N / mm 2 Снижение прочности,%.Strength reduction,%. 11 12,212,2 3,143.14 130130 Трещин и посечек нетNo cracks or cuts 110110 15fifteen 22 11,511.5 3,153.15 158158 Трещин и посечек нетNo cracks or cuts 163163 -- 33 14,514.5 3,053.05 9595 Трещин и посечек нетNo cracks or cuts 7878 18eighteen 44 12,612.6 3,103.10 110110 Трещин и посечек нетNo cracks or cuts 102102 77 55 11,711.7 3,153.15 139139 Трещин и посечек нетNo cracks or cuts 142142 -- 66 10,710.7 3,163.16 128128 Трещин и посечек нетNo cracks or cuts 131131 -- аналогanalog 7,17.1 3,313.31 9696 Образование посечек после 3 теплосменыThe formation of cuts after 3 heat changes 30thirty 6969 прототипprototype 16,416,4 2,942.94 8585 Трещин и посечек нетNo cracks or cuts 6868 20twenty

Claims (1)

Масса для изготовления основных огнеупорных изделий на основе периклаза чистотой не менее 95% MgO, состоящая из зернистого периклаза, тонкодисперсной составляющей и временного связующего, отличающаяся тем, что она содержит зернистый периклаз фракции 0-3 мм, а тонкодисперсная составляющая содержит периклаз фракции менее 0,088 мм и диоксид циркония, и/или циркон фракции менее 0,088 мм, и/или глинозем- Al2O3 фракции менее 0,010 мм и борную кислоту фракции менее 0,088 мм при соотношении компонентов, мас.%:The mass for the manufacture of basic refractory products based on periclase with a purity of at least 95% MgO, consisting of granular periclase, a finely dispersed component and a temporary binder, characterized in that it contains granular periclase of a fraction of 0-3 mm, and the finely divided component contains a periclase of a fraction of less than 0.088 mm and zirconia and / or zircon fractions less than 0.088 mm, and / or alumina-Al 2 O 3 fractions less than 0.010 mm and boric acid fractions less than 0.088 mm with a ratio of components, wt.%: Периклаз фракции менее 0,088 мм Periclase fraction less than 0.088 mm 79,0-98,779.0-98.7 Диоксид циркония и/или цирконZirconia and / or zircon фракции менее 0,088 мм,fractions less than 0,088 mm, и /или Al2O3 фракции менее 0,010 мм and / or Al 2 O 3 fractions less than 0.010 mm 1-201-20 Борная кислота фракции менее 0,088 мм Boric acid fraction less than 0.088 mm 0,3-10.3-1
при этом соотношение компонентов массы составляет, мас.%:the ratio of the components of the mass is, wt.%: Зернистый периклаз фракции 0-3 мм Granular periclase fraction 0-3 mm ОсноваThe foundation Тонкодисперсная составляющая Fine component 15-3515-35 Временное связующее (сверх 100%) Temporary binder (over 100%) 3-73-7
RU2004121808/03A 2004-07-07 2004-07-07 Mass for making basic refractory articles RU2263645C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004121808/03A RU2263645C1 (en) 2004-07-07 2004-07-07 Mass for making basic refractory articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004121808/03A RU2263645C1 (en) 2004-07-07 2004-07-07 Mass for making basic refractory articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2263645C1 true RU2263645C1 (en) 2005-11-10

Family

ID=35865413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004121808/03A RU2263645C1 (en) 2004-07-07 2004-07-07 Mass for making basic refractory articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2263645C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539519C1 (en) * 2013-11-13 2015-01-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" Mix for production of refractory with forsterite bond
RU2779829C1 (en) * 2022-02-25 2022-09-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" Composition for manufacturing periclase-spinel refractories
CN116496075A (en) * 2023-04-26 2023-07-28 岫岩满族自治县恒锐镁制品有限公司 Production method of oversized crystal fused magnesia

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539519C1 (en) * 2013-11-13 2015-01-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" Mix for production of refractory with forsterite bond
RU2794691C1 (en) * 2020-11-25 2023-04-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" Method for producing multi-phase porous magnesium oxide-zirconium oxide heat-resistant blocks with high thermal shock resistance
RU2779829C1 (en) * 2022-02-25 2022-09-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" Composition for manufacturing periclase-spinel refractories
CN116496075A (en) * 2023-04-26 2023-07-28 岫岩满族自治县恒锐镁制品有限公司 Production method of oversized crystal fused magnesia

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7943541B2 (en) Sintered refractory product exhibiting enhanced thermal shock resistance
Innocentini et al. Permeability of high‐alumina refractory castables based on various hydraulic binders
DE69735116T2 (en) Hydraulic monolithic refractory containing a non-calzinc binder and consisting of hydrogenation-activatable alumina and magnesia
ES2542995T3 (en) Preparation to produce refractory materials
WO2007061070A1 (en) Refractory brick
KR20130093609A (en) Chromium oxide powder
KR20110004871A (en) Sintered product produced from a zircon-based charge
CN107746258B (en) Ultralow-linear-change baking-free air brick and preparation method and application thereof
EP3255024B1 (en) Heat-insulating monolithic refractory material
KR100681863B1 (en) Unshaped refractories
JPH03153566A (en) Spinel combined ceramic composition
US20110219987A1 (en) Self-levelling concrete
RU2320617C2 (en) Refractory concrete mixture
RU2263645C1 (en) Mass for making basic refractory articles
RU2634140C1 (en) Chromium-periclase refractory material
US3514302A (en) Refractory compositions
RU2550626C1 (en) Fire-proof concrete composition
CA2211779A1 (en) Castable refractory systems
RU2239612C1 (en) Refractory concrete mix (versions)
JPS598666A (en) Chromia magnesia refractories
US3752682A (en) Zircon-pyrophyllite unfired refractory bricks and method for the manufacture of the same
RU2376262C1 (en) Mixture for periclase-spinel items production
JP7383103B1 (en) Castable dry sprayed material and its construction method
Serry et al. Bauxite based low and ultralow cement castables
AU678679B2 (en) Refractory brick

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130708