RU2485426C1 - Manufacturing method of ceramic plate blocks for creep annealing furnace - Google Patents
Manufacturing method of ceramic plate blocks for creep annealing furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2485426C1 RU2485426C1 RU2012113581/02A RU2012113581A RU2485426C1 RU 2485426 C1 RU2485426 C1 RU 2485426C1 RU 2012113581/02 A RU2012113581/02 A RU 2012113581/02A RU 2012113581 A RU2012113581 A RU 2012113581A RU 2485426 C1 RU2485426 C1 RU 2485426C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- mixture
- per hour
- bauxite
- hours
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в печах для правки крупногабаритных листов и плит из титановых сплавов.The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in furnaces for dressing large sheets and plates of titanium alloys.
Керамическая плита, используемая в печах крип-отжига, предназначена для размещения нагревателей, при этом качество правки листов и плит в печи крип-отжига существенно зависит от уровня неплоскостности керамической плиты. В известном способе крип-отжига титанового листового проката и печи для его осуществления на керамической плите из шамотных бетонных блоков с пазами для нагревателей, выполненными по всей длине керамической плиты, установлена стальная плоская подогреваемая плита, на которую устанавливают садку из одного или нескольких листовых изделий (RU 2357827, публ. 10.06.2009 г.). При реализации крип-отжига прочность шамотного бетона не превышает 40 МПа. Причем в интервале температур от 600°С до 1000°С (рабочая температура печи крип-отжига 800°С) бетон теряет не менее 30% прочности. Это происходит вследствие того, что цемент в этом температурном интервале разрушается, а спекание компонентов шихты начинается при температуре более 1000°С. Поскольку в процессе эксплуатации отдельные, равномерно распределенные по поверхности плиты участки, испытывают нагрузки до 35 МПа, они разрушаются после нагрева печи до рабочей температуры, что приводит к увеличению уровня неплоскостности плиты, нарушению работы части нагревателей, увеличению неравномерности теплового поля и необходимости частых ремонтов.The ceramic plate used in creep-annealing furnaces is designed to accommodate heaters, while the quality of the editing of sheets and plates in the creep-annealing furnace substantially depends on the level of non-flatness of the ceramic plate. In the known method of creep annealing of titanium sheet metal and a furnace for its implementation on a ceramic plate of chamotte concrete blocks with grooves for heaters made along the entire length of the ceramic plate, a steel flat heated plate is installed on which a cage of one or more sheet products is installed ( RU 2357827, publ. 06/10/2009). When implementing creep annealing, the strength of chamotte concrete does not exceed 40 MPa. Moreover, in the temperature range from 600 ° C to 1000 ° C (the operating temperature of the creep annealing furnace is 800 ° C), concrete loses at least 30% of its strength. This is due to the fact that the cement in this temperature range is destroyed, and the sintering of the components of the mixture begins at a temperature of more than 1000 ° C. Since during operation separate sections evenly distributed over the stove surface experience loads of up to 35 MPa, they are destroyed after the furnace is heated to operating temperature, which leads to an increase in the level of non-flatness of the stove, disruption of the operation of some heaters, an increase in the unevenness of the thermal field and the need for frequent repairs.
Задача настоящего изобретения заключается в повышении прочности и увеличении срока службы керамической плиты.The objective of the present invention is to increase the strength and increase the service life of the ceramic plate.
Для решения поставленной задачи способ изготовления блоков керамической плиты для печи крип-отжига включает подготовку набивной массы, набивку и обжиг плиты, набивную массу готовят из 30 мас.% боксита фракции 3-1 мм, 30 мас.% боксита фракции 1-0 мм и 40 мас.% смеси совместного помола пыли с электрофильтров печей кальцинации глиноземного производства и глины в соотношении 80:20, водного раствора ортофосфорной кислоты плотностью 1,35 г/см3, из расчета 0,05-0,06 л на 1 кг массы - свыше 100 мас.%, при этом вначале боксит фракций 3-1 и 1-0 мм увлажняют 2/3 частями раствора ортофосфорной кислоты, перемешивают в течение 1 минуты, затем добавляют смесь совместного помола с электрофильтров печей кальцинации глиноземного производства и глины, перемешивают в течение 1 минуты, полученную смесь увлажняют оставшейся частью раствора ортофосфорной кислоты и перемешивают в течение 2 минут, после набивки блок обжигают, поднимая температуру до 120°С со скоростью 20°С в час, выдерживают при 120°С в течение 24 часов, после выдержки температуру поднимают со скоростью 50°С в час до 400°С, выдерживают при 400°С в течение 12 часов, далее поднимают температуру со скоростью 100°С в час до 1200°С, выдерживают в течение 12 часов и охлаждают вместе с печью.To solve this problem, a method of manufacturing blocks of a ceramic plate for a creep-annealing furnace involves preparing the packed mass, stuffing and burning the plate, the packed mass is prepared from 30 wt.% Bauxite fraction 3-1 mm, 30 wt.% Bauxite fraction 1-0 mm and 40 wt.% A mixture of co-grinding dust from electrostatic precipitation kilns of alumina production and clay in a ratio of 80:20, an aqueous solution of phosphoric acid with a density of 1.35 g / cm 3 , at the rate of 0.05-0.06 l per 1 kg of mass - more than 100 wt.%, while first bauxite fractions 3-1 and 1-0 mm are moistened with 2/3 parts of solution phosphoric acid, mix for 1 minute, then add a mixture of co-grinding from electrostatic precipitators of alumina production calcination furnaces and clay, mix for 1 minute, moisten the resulting mixture with the remainder of the phosphoric acid solution and mix for 2 minutes, after filling the block is fired, raising the temperature to 120 ° C at a speed of 20 ° C per hour, incubated at 120 ° C for 24 hours, after exposure, the temperature was raised at a speed of 50 ° C per hour to 400 ° C, kept at 400 ° C for 12 hours, Yes its temperature was raised at a rate of 100 ° C per hour to 1200 ° C, held for 12 hours and cooled together with the furnace.
Крупные зерна боксита фракции 3-1 мм и (в меньшей степени) фракции 1-0 мм препятствуют развитию трещин, что увеличивает термостойкость и прочность высокоглиноземистых блоков. Сочетание этих двух фракций боксита и тонкомолотой смеси пыли с электрофильтров печей кальцинации глиноземного производства и глины обеспечивает (при соблюдении порядка смешивания компонентов шихты от более крупных фракций к более мелким) плотную упаковку массы, что, в свою очередь, обуславливает высокую прочность блоков после обжига. Введение в шихту пыли с электрофильтров печей кальцинации глиноземного производства гарантирует муллитообразование в ходе обжига. Муллит имеет «игольчатую» структуру, что способствует повышению прочности изделий. Муллитообразование протекает с увеличением объема, что компенсирует усадку других компонентов массы при обжиге, а также в процессе службы изделий. Этим обусловлена безусадочность массы. Отсутствие усадки блоков позволяет добиться низкого уровня неплоскостности плиты. При взаимодействии ортофосфорной кислоты с тонкомолотой составляющей шихты образуется вязкое фосфатное стекло, что существенно увеличивает прочность блоков.Large grains of bauxite fractions of 3-1 mm and (to a lesser extent) fractions of 1-0 mm prevent the development of cracks, which increases the heat resistance and strength of high-alumina blocks. The combination of these two fractions of bauxite and a finely ground dust mixture from electrostatic precipitators of alumina and clay calcination furnaces provides (subject to the order of mixing of the charge components from larger fractions to smaller ones) a dense mass packing, which, in turn, determines the high strength of the blocks after firing. The introduction of dust from electrostatic precipitators of calcining furnaces of alumina production guarantees mullite formation during firing. Mullite has a “needle-like” structure, which helps to increase the strength of products. Mullite formation occurs with an increase in volume, which compensates for the shrinkage of other components of the mass during firing, as well as during the service of the products. This is due to the non-shrinking mass. The lack of shrinkage of the blocks allows to achieve a low level of non-flatness of the slab. During the interaction of phosphoric acid with a finely ground component of the charge, viscous phosphate glass forms, which significantly increases the strength of the blocks.
Перемешивание крупнофракционных компонентов шихты (фракций 3-1 и 1-0 мм) отдельно от тонкомолотой составляющей обеспечивает наилучшую упаковку этих компонентов. Смачивание этой смеси ортофосфорной кислотой до введения тонкомолотой составляющей обеспечивает обволакивание крупных зерен боксита кислотой, что, в свою очередь, гарантирует наибольшую поверхность соприкосновения тонкомолотой составляющей с зернами крупных фракций, наилучшее смешивание тонкомолотой составляющей с ортофосфорной кислотой и равномерное распределение этой смеси по объему массы. Поэтому образование фосфатного стекла в ходе обжига и муллитообразование также происходит равномерно по всему объему изделий, чем обеспечивается их однородность, отсутствие областей пониженной прочности.Mixing coarse-grained components of the charge (fractions 3-1 and 1-0 mm) separately from the finely ground component ensures the best packaging of these components. Wetting this mixture with orthophosphoric acid before introducing a finely ground component provides for enveloping large bauxite grains with acid, which, in turn, guarantees the largest contact surface between the finely ground component and the grains of large fractions, the best mixing of the finely ground component with orthophosphoric acid and uniform distribution of this mixture over the mass volume. Therefore, the formation of phosphate glass during firing and mullite formation also occurs uniformly throughout the volume of products, which ensures their uniformity, the absence of areas of reduced strength.
Подъем температуры до 120°С и выдержка при этой температуре в течение 24 часов гарантирует удаление из изделий избыточной влаги, наличие которой привило бы к разрушению изделий при более высоких температурах. При нагреве до 250-300°С массы на ортофосфорной кислоте твердеют, но тем не менее продолжают впитывать влагу. После нагрева и выдержки при 400°С изделия становятся негидроционными, то есть не впитывают влагу. При последующем нагреве до 1200°С идет спекание компонентов шихты, что дополнительно увеличивает прочность изделий.Raising the temperature to 120 ° C and holding it at this temperature for 24 hours ensures the removal of excess moisture from the products, the presence of which would lead to the destruction of products at higher temperatures. When heated to 250-300 ° C, the masses on phosphoric acid harden, but nevertheless continue to absorb moisture. After heating and aging at 400 ° C, the products become non-hydrostatic, that is, they do not absorb moisture. Subsequent heating to 1200 ° C causes sintering of the charge components, which further increases the strength of the products.
Новый технический результат заключается в увеличении прочности блоков керамической плиты печи крип-отжига при сохранении низкого уровня их неплоскостности.A new technical result is to increase the strength of the blocks of the ceramic plate of the creep-annealing furnace while maintaining a low level of their non-flatness.
Пример. Для изготовления набивных высокоглиноземистых плит из бокситовой массы использовали следующие исходные материалы:Example. For the manufacture of printed high-alumina slabs from bauxite mass, the following starting materials were used:
- китайский боксит марки "MIDD" фракции 3-1 мм;- Chinese bauxite brand "MIDD" fraction 3-1 mm;
- китайский боксит марки "MIDD" фракции 1-0 мм (свойства бокситов приведены в таблице 1);- Chinese bauxite grade "MIDD" fraction 1-0 mm (bauxite properties are shown in table 1);
- глина Нижнеувельская по ТУ 14-8-336-80 (свойства приведены в таблице 2);- Nizhneuvelskaya clay according to TU 14-8-336-80 (properties are shown in table 2);
- пыль с электрофильтров печей кальцинации глиноземного производства, (свойства приведены в таблице 3);- dust from electrostatic precipitation kilns of alumina production, (properties are shown in table 3);
- кислота ортофосфорная термическая по ГОСТ 10678-76 (свойства приведены в таблице 4).- thermal orthophosphoric acid according to GOST 10678-76 (properties are shown in table 4).
Набивную массу готовили следующим образом. Вначале осуществляли подготовку связующего (ортофосфорной кислоты) из расчета 5,5 литров на 100 кг массы. Кислоту разводили водой до плотности 1,35 г/см3. Далее в шаровой мельнице готовили смесь совместного помола пыли с электрофильтров печей кальцинации глиноземного производства и глины в соотношении 80:20. Зерновой состав тонкомолотой смеси должен обеспечивать полный проход через сито 0,063 мм. Набивную массу готовили в смесителе порциями по 100 кг. Раствор ортофосфорной кислоты для увлажнения массы должен иметь температуру не более 30°С. Вначале в смеситель загружали боксит фракций 3-1 и 1-0 мм, увлажняли 2/3 частями подготовленного водного раствора ортофосфорной кислоты и перемешивали в течение 1 минуты. Затем в смеситель загружали смесь совместного помола пыли с электрофильтров печей кальцинации глиноземного производства и глины и перемешивали в течение 1 минуты. Полученную смесь увлажняли оставшейся частью раствора ортофосфорной кислоты и окончательно перемешивали в течение 2 минут. Готовую массу протирали через сито №7.The packed mass was prepared as follows. Initially, a binder (phosphoric acid) was prepared at the rate of 5.5 liters per 100 kg of mass. The acid was diluted with water to a density of 1.35 g / cm 3 . Then, in a ball mill, a mixture of co-grinding dust from electrostatic precipitators of alumina production calcination furnaces and clay was prepared in a 80:20 ratio. The grain composition of the finely ground mixture should provide a full passage through a 0.063 mm sieve. The packed mass was prepared in a mixer in batches of 100 kg. A solution of phosphoric acid to moisten the mass should have a temperature of not more than 30 ° C. Initially, bauxite fractions of 3-1 and 1-0 mm were loaded into the mixer, moistened with 2/3 parts of the prepared aqueous solution of phosphoric acid, and stirred for 1 minute. Then, a mixture of co-grinding dust from electrostatic precipitators of alumina production calcination furnaces and clay was loaded into the mixer and mixed for 1 minute. The resulting mixture was moistened with the remainder of the phosphoric acid solution and finally mixed for 2 minutes. The finished mass was wiped through a No. 7 sieve.
Набивку плит производили пневмотрамбовкой с бойком диаметром не более 40 мм непрерывно слоями по 8-10 см. Перед засыпкой следующего слоя верхнюю часть набитого ранее слоя хорошо разрыхляли на глубину 10 мм. Плотность набивной массы проверяли заостренным металлическим стержнем диаметром 3 мм с длиной заостренной части 10 мм, который при нажатии от усилия руки не должен входить в массу более чем на 10 мм. Поверхность изделия не должна иметь трещин и других дефектов, зерна не должны выкрашиваться. Выкрашивание зерен свидетельствует о недостаточном количестве тонких фракций или подсыхании массы, которую необходимо увлажнить ортофосфорной кислотой плотностью 1,35 г/см3.The plates were stuffed by pneumatic ramming with a striker with a diameter of not more than 40 mm continuously in layers of 8-10 cm. Before filling the next layer, the upper part of the previously packed layer was well loosened to a depth of 10 mm. The density of the packed mass was checked with a pointed metal rod with a diameter of 3 mm and a pointed part with a length of 10 mm, which should not enter the mass by more than 10 mm when pressed by hand. The surface of the product should not have cracks or other defects, the grains should not crumble. Grain spalling indicates an insufficient amount of fine fractions or drying of the mass, which must be moistened with phosphoric acid with a density of 1.35 g / cm 3 .
Обжиг плит производили в печи при 1200°С в следующем режиме. Температуру обжига поднимали до 120°С со скоростью 20°С в час, плиту выдерживали при 120°С в течение 24 часов, после выдержки температуру поднимали со скоростью 50°С в час до 400°С, выдерживали при 400°С в течение 12 часов, далее поднимали температуру со скоростью 100°С в час до 1200°С, плиту выдерживали в течение 12 часов и охлаждали вместе с печью. Изготовленные заявленным способом плиты соответствовали требованиям, указанным в таблице 5. Из данных таблицы видно, что плита из высокоглиноземистых блоков, изготовленных заявленным способом, имеет прочность не менее 80 МПа, существенно превышающую нагрузки, которые испытывает плита в процессе эксплуатации. При нагреве до рабочей температуры печи уменьшения прочности плиты не происходит.The plates were fired in an oven at 1200 ° C in the following mode. The firing temperature was raised to 120 ° C at a speed of 20 ° C per hour, the stove was kept at 120 ° C for 24 hours, after exposure, the temperature was raised at a speed of 50 ° C per hour to 400 ° C, kept at 400 ° C for 12 hours, then the temperature was raised at a speed of 100 ° C per hour to 1200 ° C, the stove was kept for 12 hours and cooled together with the furnace. The plates made by the claimed method met the requirements specified in table 5. From the table it is seen that the plate from high-alumina blocks made by the claimed method has a strength of at least 80 MPa, significantly exceeding the loads experienced by the plate during operation. When heated to the operating temperature of the furnace, a decrease in the strength of the plate does not occur.
Способ изготовления блоков керамической плиты для печи крип-отжигаA method of manufacturing blocks of a ceramic plate for a creep annealing furnace
Способ изготовления блоков керамической плиты для печи крип-отжигаA method of manufacturing blocks of a ceramic plate for a creep annealing furnace
Способ изготовления блоков керамической плиты для печи крип-отжигаA method of manufacturing blocks of a ceramic plate for a creep annealing furnace
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012113581/02A RU2485426C1 (en) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | Manufacturing method of ceramic plate blocks for creep annealing furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012113581/02A RU2485426C1 (en) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | Manufacturing method of ceramic plate blocks for creep annealing furnace |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2485426C1 true RU2485426C1 (en) | 2013-06-20 |
Family
ID=48786417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012113581/02A RU2485426C1 (en) | 2012-04-06 | 2012-04-06 | Manufacturing method of ceramic plate blocks for creep annealing furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2485426C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2153480C2 (en) * | 1998-06-18 | 2000-07-27 | Пивинский Юрий Ефимович | Method of making refractory compounds for monolithic linings |
EP1557626A1 (en) * | 2004-01-23 | 2005-07-27 | Wienerberger Bricks N.V. | Method for manufacturing ceramic elements and ceramic kiln plant equipped for applying such a method |
US7112294B2 (en) * | 2001-06-01 | 2006-09-26 | Denso Corporation | Method of producing ceramic body |
RU2303583C2 (en) * | 2005-07-20 | 2007-07-27 | Закрытое акционерное общество "Союзтеплострой" | Method of production on refractory items for lining the thermal units mainly in non-ferrous metallurgy |
RU2357827C1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-06-10 | ОАО "Корпорация ВСМПО-АВИСМА" | Method of creep annealing of titanium sheet roll stock and related device |
-
2012
- 2012-04-06 RU RU2012113581/02A patent/RU2485426C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2153480C2 (en) * | 1998-06-18 | 2000-07-27 | Пивинский Юрий Ефимович | Method of making refractory compounds for monolithic linings |
US7112294B2 (en) * | 2001-06-01 | 2006-09-26 | Denso Corporation | Method of producing ceramic body |
EP1557626A1 (en) * | 2004-01-23 | 2005-07-27 | Wienerberger Bricks N.V. | Method for manufacturing ceramic elements and ceramic kiln plant equipped for applying such a method |
RU2303583C2 (en) * | 2005-07-20 | 2007-07-27 | Закрытое акционерное общество "Союзтеплострой" | Method of production on refractory items for lining the thermal units mainly in non-ferrous metallurgy |
RU2357827C1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-06-10 | ОАО "Корпорация ВСМПО-АВИСМА" | Method of creep annealing of titanium sheet roll stock and related device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5879414B2 (en) | Sintered refractories with improved thermal shock resistance | |
DE102012023318A1 (en) | Use of unfired refractory products as delivery of large volume industrial furnaces and industrial furnaces lined with unfired refractory products | |
WO2005085155A1 (en) | Ceramic batch and associated product for fireproof applications | |
WO2007061070A1 (en) | Refractory brick | |
JP2021502941A (en) | A method for producing a porous sintered magnesia, a batch for producing a crude ceramic (grobkeramisch) refractory product having a granulated product (Koernung) made of sintered magnesia, such a product, and a product. Method of manufacture, lining of industrial furnace (Zustellung), and industrial furnace | |
JP3303221B2 (en) | Refractory brick as tin bath brick | |
CN111362676A (en) | High-wear-resistance quick-drying refractory castable and preparation method thereof | |
CN107056261A (en) | A kind of castable refractory | |
RU2485426C1 (en) | Manufacturing method of ceramic plate blocks for creep annealing furnace | |
EP3819275B1 (en) | Chromia-based brick | |
EP3421571B1 (en) | Precast refractory block for coke oven | |
JP2006290657A (en) | Refractory and method for producing the same | |
JP6330877B2 (en) | Method for producing cordierite castable refractories | |
US2880098A (en) | Refractory articles and compositions therefor | |
CN114890799A (en) | Special-shaped and large-sized silica brick and production method thereof | |
US3423217A (en) | Method of making ceramic shapes | |
JP6386317B2 (en) | Silica brick for hot repair | |
CN116639877B (en) | Ceramic repair glaze composition, ceramic repair glaze, and preparation method and application of ceramic repair glaze composition | |
RU2267469C1 (en) | Raw mixture for refractory article production | |
CN109641801B (en) | Refractory ceramic batch and method for producing refractory ceramic products | |
JPH11211360A (en) | Induction furnace with multilayer-lined structure wherein shaped material coated with low melting-point ceramics material is allocated at outer layer of lining material | |
JP3079296B2 (en) | Method for producing fired brick for lining molten metal containers | |
JP6100197B2 (en) | Ceramic aggregate for refractory and method for producing the same | |
KR101140867B1 (en) | Basic Repairing material for Turndish | |
JP6184730B2 (en) | Method for manufacturing amorphous refractory, and amorphous refractory |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20150112 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160407 |