RU2720337C1 - Mixture for production of refractory structural ceramic material - Google Patents

Mixture for production of refractory structural ceramic material Download PDF

Info

Publication number
RU2720337C1
RU2720337C1 RU2019131435A RU2019131435A RU2720337C1 RU 2720337 C1 RU2720337 C1 RU 2720337C1 RU 2019131435 A RU2019131435 A RU 2019131435A RU 2019131435 A RU2019131435 A RU 2019131435A RU 2720337 C1 RU2720337 C1 RU 2720337C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon carbide
silicon
mixture
powder
fractions
Prior art date
Application number
RU2019131435A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Оксана Юрьевна Данилова
Наталья Викторовна Ушакова
Original Assignee
Открытое акционерное общество " Волжский абразивный завод"
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 Открытое акционерное общество " Волжский абразивный завод" filed Critical Открытое акционерное общество " Волжский абразивный завод"
Priority to RU2019131435A priority Critical patent/RU2720337C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2720337C1 publication Critical patent/RU2720337C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • C04B35/591Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride obtained by reaction sintering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to refractory materials which can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy as lining of blast-furnace, mine and other furnaces. Charge for production of refractory structural ceramic material contains, wt.%: carbide-silicon powders of fractions 4.0–1.5 mm; 1.5–0.5 mm; 0.5–0.25 mm; 0.25–0.07 mm and 0.07–0.001 mm – 60–92; industrial ground silica powder 5.0–25.0; aluminum powder 0.1–5.0; alumina 0.1–20.0; dextrin and / or calcium lingosulphonate 0.5–5.0, wherein silicon carbide powder fractions are taken from their total amount in the following ratios, wt%: 4.0–1.5mm – 10–0; 1.5–0.5 mm – 5–50; 0.5–0.25 mm – 3–25; 0.25–0.07 mm – 2–25; 0.07–0.001 mm – 2–20.
EFFECT: increased corrosion resistance and resistance to abrasive and erosion wear.
1 cl, 1 tbl, 11 ex

Description

Изобретение относится к огнеупорным материалам, которые могут быть использованы в черной и цветной металлургии в качестве футеровки доменных, шахтных и других печей.The invention relates to refractory materials that can be used in the ferrous and non-ferrous metallurgy as a lining for blast furnaces, shaft and other furnaces.

В шахтных печах для плавки катодной меди огнеупорных слой карбидкремниевой футеровки также подвергается не только коррозии, но и интенсивному абразивному и эрозионному износу загружаемой через верхнее загрузочное отверстие шихтой. Огнеупорный конструкционный керамический материал из шихты более грубодисперсного состава будет лучше противостоять абразивному и эрозионному износу.In shaft furnaces for the melting of cathode copper, the refractory layer of silicon carbide lining also undergoes not only corrosion, but also intensive abrasive and erosive wear of the charge loaded through the upper loading hole. Refractory structural ceramic material from a charge of a coarser composition will better withstand abrasive and erosive wear.

В алюминиевых электролизерах бортовая футеровка их карбидкремниевого огнеупорного материала подвергается как эрозионному износу частицами в расплаве циркулирующего электролита, но и газовой коррозии паров фтористых солей натрия в верхней части борта. Огнеупорный конструкционный керамический материал из шихты более грубодисперсного состава и содержащей помимо порошка карбида кремния порошок кремния, пудру алюминиевую и глинозём, будет лучше противостоять газовой коррозии парами фтористых солей натрия в верхней части борта.In aluminum electrolyzers, the side lining of their silicon carbide refractory material undergoes both erosive wear by particles in the melt of the circulating electrolyte and gas corrosion of sodium fluoride vapor in the upper part of the bead. Refractory structural ceramic material from a charge of a finer-grained composition and containing, in addition to silicon carbide powder, silicon powder, aluminum powder and alumina, it will be better to resist gas corrosion by sodium fluoride vapor in the upper part of the board.

В котлах мусоросжигательных заводов футеровка из карбидкремниевого огнеупора подвергается абразивному и эрозионному износу загружаемым в котлы мусором, коррозии парами щелочей и окислительному воздействию воздуха и топочных газов. Огнеупорный конструкционный керамический материал из шихты более грубодисперсного состава и содержащей помимо порошка карбида кремния порошок кремния, пудру алюминиевую и глинозём, будет лучше противостоять газовой коррозии парами щелочей, окислительному воздействию воздуха и топочных газов, абразивному и эрозионному износу загружаемым мусором.In the boilers of incineration plants, the lining of silicon carbide refractory is subjected to abrasion and erosion by the waste loaded into the boilers, corrosion by alkali fumes and the oxidative effects of air and flue gases. Refractory structural ceramic material from a charge of a finer-grained composition and containing, in addition to silicon carbide powder, silicon powder, aluminum powder and alumina, will better resist gas corrosion by alkali fumes, oxidative effects of air and flue gases, abrasive and erosive wear by loaded garbage.

Известна композиция для получения сиалонсодержащего материала, включающая сиалонсодержащий порошок, состоящий из 35-70 мас.% Si3Al3O3N5, 15-35 мас.% SiAl4O2N4, 10-20 мас.% 3С-SiC, 5-10 мас.% Al2O3 с размером частиц не более 150 нм, дополнительно гексагональный карбид кремния 6H-SiC 20-40% в размерном состоянии 5000-50000 нм и оксид иттрия Y2O3, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сиалонсодержащий порошок 50-75, 6Н-SiC 20-40, Y2O3 5-10 (см. описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2359944 «Сиалонсодержащий материал и композиция для его получения», МПК C04B35/599, C04B35/569, опубл. 27.06.2009).A known composition for producing sialon-containing material, including sialon-containing powder, consisting of 35-70 wt.% Si 3 Al 3 O 3 N 5 , 15-35 wt.% SiAl 4 O 2 N 4 , 10-20 wt.% 3C-SiC , 5-10 wt.% Al 2 O 3 with a particle size of not more than 150 nm, additionally hexagonal silicon carbide 6H-SiC 20-40% in the dimensional state 5000-50000 nm and yttrium oxide Y 2 O 3 , in the following ratio of components, wt.%: sialon-containing powder 50-75, 6H-SiC 20-40, Y 2 O 3 5-10 (see the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2359944 "Sialon-containing material and composition for its preparation", IPC C04B35 / 599, C04B35 / 5 69, published on June 27, 2009).

Недостатками этого изобретения являются:The disadvantages of this invention are:

- высокая температура получения материала (1750-1850°С);- high temperature of the material (1750-1850 ° C);

- невысокая стойкость к коррозионному воздействию, абразивному и эрозионному износу из-за малого размера частиц в шихтовом составе;- low resistance to corrosion, abrasive and erosive wear due to the small size of the particles in the charge composition;

- использование в шихте нанодисперсных и дефицитных сверхчистых материалов, что приводит к очень высокой себестоимости продукции и невозможности производства огнеупорных материалов в массовом масштабе. - the use in the mixture of nanodispersed and scarce ultrapure materials, which leads to a very high cost of production and the inability to produce refractory materials on a mass scale.

Наиболее близкой к заявленной шихте для получения огнеупорного конструкционного керамического материала является шихтовая смесь для получения огнеупорного материала из карбида кремния на связке из преимущественно β-сиалона, состоящая из 60-90 мас.% карбидокремниевых порошков с размером менее 200 мкм, до 5 мас.% оксида кремния, от 8 до 25 мас.% порошка кремния, от 1,5 до 5,5 мас.% алюминия, как в виде чистого металла, так и в виде соединений или смесей соединений: нитрида алюминия, оксида алюминия, гидроксида алюминия и солей алюминия, и 2-17 мас.% временной связки (см. описание изобретения к патенту US № 5521129, МПК C04B35/565, C04B35/599, опубл. 28.05.1996 г.). Closest to the claimed mixture for producing a refractory structural ceramic material is a mixture for producing a refractory material from silicon carbide on a binder of predominantly β-sialon, consisting of 60-90 wt.% Silicon carbide powders with a size of less than 200 microns, up to 5 wt.% silicon oxide, from 8 to 25 wt.% silicon powder, from 1.5 to 5.5 wt.% aluminum, both in the form of a pure metal and in the form of compounds or mixtures of compounds: aluminum nitride, aluminum oxide, aluminum hydroxide and aluminum salts, and 2-17 wt.% times ligaments (see the description of the invention to US patent No. 5521129, IPC C04B35 / 565, C04B35 / 599, publ. 05.28.1996).

Заготовку получают шликерным литьем, затем заготовку обжигают в азотирующей среде при температурах от 1300 до 1600°С и получают огнеупорный материал из карбида кремния на сиалоновой связке.The preform is obtained by slip casting, then the preform is calcined in a nitriding medium at temperatures from 1300 to 1600 ° C and a refractory material is made of silicon carbide on a sialon bond.

Недостатками такой шихтовой смеси являются многофазность получаемого целевого огнеупорного материала и слишком тонкий зерновой состав смеси. Максимальный размер зерен карбидкремниевых порошков составляет 200 мкм, что ограничивает область использования огнеупорного материала, например, в доменных печах, где огнеупорные материалы подвергаются не только действию высоких температур, а также коррозии расплавами шлаков, жидкого металла, и абразивному износу, и эрозии от перемещающихся нерастворенных кусков загружаемой шихты.The disadvantages of such a charge mixture are the multiphase of the resulting target refractory material and the grain composition of the mixture is too thin. The maximum grain size of silicon carbide powders is 200 μm, which limits the area of use of refractory material, for example, in blast furnaces, where refractory materials are exposed not only to high temperatures, but also to corrosion by molten slag, liquid metal, and abrasion, and erosion from moving insoluble pieces of loadable charge.

Для повышения стойкости к коррозии, к абразивному износу и эрозии, огнеупорных материалов, которые необходимы для использования в металлургии, целесообразно использовать более крупнодисперсный шихтовой состав. To increase the resistance to corrosion, abrasion and erosion, refractory materials that are necessary for use in metallurgy, it is advisable to use a coarser charge composition.

Технической задачей и результатом предлагаемого изобретения является повышение коррозионной стойкости к абразивному и эрозионному износу путем получения огнеупорного конструкционного керамического материала с постоянным фазовым и крупнодисперсным зерновым составом каркаса.The technical task and the result of the invention is to increase the corrosion resistance to abrasion and erosion wear by obtaining a refractory structural ceramic material with a constant phase and coarse grain composition of the frame.

Технический результат предлагаемого технического решения достигается тем, что шихта для получения огнеупорного конструкционного керамического материала включает карбидкремниевые порошки, порошок кремния, алюминий и временное связующее, при этом что она содержит карбидокремниевые порошки следующих фракций 4,0 – 1,5мм, 1,5 – 0,5 мм, 0,5 – 0,25мм, 0,25 – 0,07мм и 0,07 – 0,001мм, алюминий в виде пудры алюминиевой и глинозём, а в качестве временного связующего - декстрин и/или лингосульфонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result of the proposed technical solution is achieved in that the mixture to obtain a refractory structural ceramic material includes silicon carbide powders, silicon powder, aluminum and a temporary binder, while it contains silicon carbide powders of the following fractions 4.0 - 1.5 mm, 1.5 - 0 , 5 mm, 0.5 - 0.25 mm, 0.25 - 0.07 mm and 0.07 - 0.001 mm, aluminum in the form of aluminum powder and alumina, and as a temporary binder - dextrin and / or calcium lingosulfonate in the following ratio components, wt.%:

карбидкремниевые порошки silicon carbide powders 60 -92        60 -92 порошок кремния технический молотыйground technical silicon powder 5,0-25,0         5.0-25.0 пудра алюминиевая aluminum powder 0,1-5,0        0.1-5.0 глинозём alumina 0,1-20,0        0.1-20.0 декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйcalcium dextrin and / or lingosulfonate 0,5-5,0,0.5-5.0

при этом фракции карбидокремниевых порошков взяты от их общего количества в следующих мас.%:   while fractions of silicon carbide powders are taken from their total amount in the following wt.%:

4,0 – 1,5 мм 4.0 - 1.5 mm 10-50 10-50 1,5 – 0,5 мм 1.5 - 0.5 mm 5-50   5-50 0,5 – 0,25 мм  0.5 - 0.25 mm 3-25   3-25 0,25 – 0,07 мм 0.25 - 0.07 mm 2-25   2-25 0,07 – 0,001 мм 0.07 - 0.001 mm 2-20   2-20

Состав предлагаемой шихты обеспечивает получение огнеупорного конструкционного керамического материала, характеризующегося необходимым постоянным фазовым составом и крупнодисперсным зерновым составом каркаса. Такой огнеупорный конструкционный керамический материал обладает повышенной коррозионной стойкостью и стойкостью к абразивному и эрозионному износу. The composition of the proposed mixture provides a refractory structural ceramic material, characterized by the necessary constant phase composition and coarse grain composition of the frame. Such a refractory structural ceramic material has increased corrosion resistance and resistance to abrasive and erosive wear.

Приготовление шихты и получение из неё огнеупорного конструкционного керамического материала осуществляется следующим образом. The preparation of the mixture and obtaining from it a refractory structural ceramic material is as follows.

Производство огнеупорного конструкционного керамического материала начинают с приготовления формовочной массы. Приготовление формовочной массы включает в себя дозирование компонентов с последующим перемешиванием. The production of refractory structural ceramic material begins with the preparation of the molding material. The preparation of the molding material involves dosing the components, followed by mixing.

Основными этапами перемешивания является сухое смешивание и смешивание с затворителем, в качестве которого используют воду или другие затворители, получая формовочную массу.The main stages of mixing is dry mixing and mixing with a curing agent, which is used as water or other curing agents, receiving a molding mass.

Для приготовления формовочной массы используют следующий шихтовой состав:  To prepare the molding mass, the following charge composition is used:

-карбид кремния чёрный или зелёный фракции 7/12 (4,0– 1,5 мм);- silicon carbide black or green fraction 7/12 (4.0-1.5 mm);

-карбид кремния чёрный или зелёный фракции 14/30 (1,5 – 0,5 мм);- silicon carbide black or green fraction 14/30 (1.5 - 0.5 mm);

- карбид кремния чёрный или зелёный фракции 36/70 (0,5 – 0,25 мм); - silicon carbide black or green fraction 36/70 (0.5 - 0.25 mm);

-карбид кремния чёрный или зелёный фракции 80/180 (0,25 – 0,07 мм); -карбид кремния чёрный или зелёный фракции 220F (0,07 – 0,001мм); - silicon carbide black or green fraction 80/180 (0.25 - 0.07 mm); - silicon carbide black or green fraction 220F (0.07 - 0.001 mm);

-кремний технический молотый; -silicon technical ground;

-пудра алюминиевая марки ПАП-1, ПАП-2 или иных ГОСТ 5494;- aluminum powder grade PAP-1, PAP-2 or other GOST 5494;

-декстрин кукурузный кислотный желтого или палевого цвета ГОСТ 6034; - acid corn dextrin yellow or fawn GOST 6034;

-лигносульфонат кальция марки Лигнобонд ДД или Wafex Ca 122 или других марок;- calcium lignosulfonate brand Lignobond DD or Wafex Ca 122 or other brands;

-глинозём металлургический марок Г000 до Г0 ГОСТ 30558 или глинозём неметаллургический марки ГК ГОСТ 30559.- metallurgical alumina grades G000 to G0 GOST 30558 or non-metallurgical alumina grades GK GOST 30559.

После приготовления формовочную массу вылеживают.After preparation, the molding mass is aged.

Из полученной формовочной массы осуществляют формование заготовок изделий огнеупорного конструкционного керамического материала путем прессования, вибропрессования, вибротрамбования, шликерным литьем, литьем по бетонной технологии или вибролитьем. Затем изделия выдерживают в течение не менее 12 часов в помещении цеха, после чего осуществляют их сушку. Сушку изделий осуществляют в тепловых агрегатах камерного или туннельного типа. Теплоносителем при сушке могут являться продукты горения природного газа, регенерированный теплоноситель или электрическая энергия. Температура сушки 110 - 150°С. Время сушки 12 - 120 часов в зависимости от габаритных размеров изделий, особенно толщины, и способа формования. From the obtained molding material, the blanks of the refractory structural ceramic material are molded by pressing, vibrocompressing, ramming, slip casting, casting using concrete technology or vibrocasting. Then the products are kept for at least 12 hours in the premises of the workshop, after which they are dried. Drying of products is carried out in thermal units of a chamber or tunnel type. The heat carrier during drying can be natural gas combustion products, regenerated heat carrier, or electric energy. Drying temperature 110 - 150 ° С. Drying time is 12 - 120 hours, depending on the overall dimensions of the products, especially the thickness, and the molding method.

Затем осуществляют высокотемпературный обжиг изделий в среде газообразного азота при температурах 1200 - 1600°С. В результате обжига получают огнеупорный конструкционный керамический материал, характеризующийся необходимым постоянным фазовым составом, и крупнодисперсным зерновым составом каркаса, представленным, по крайней мере, пятью фракциями карбида кремния, из которых наиболее крупная фракция имеет размер зерен 1,5-4 мм. Зерна карбида кремния размером 1,5-4 мм практически совершенны, в них сохранены грани роста кристаллов, соответственно поверхность их мала и коррозионная стойкость высока. Then carry out high-temperature firing of products in a gaseous nitrogen atmosphere at temperatures of 1200 - 1600 ° C. As a result of firing, a refractory structural ceramic material is obtained, characterized by the necessary constant phase composition, and a coarse grain composition of the frame, represented by at least five fractions of silicon carbide, of which the largest fraction has a grain size of 1.5-4 mm. The grains of silicon carbide with a size of 1.5-4 mm are almost perfect, the crystal growth faces are preserved in them, respectively, their surface is small and the corrosion resistance is high.

Огнеупорный конструкционный материал может иметь пористость 1 - 19 % и более в зависимости от применения и выбранной технологии формования заготовок.Refractory structural material may have a porosity of 1 - 19% or more, depending on the application and the selected technology for forming blanks.

Полученный огнеупорный конструкционный материал используют в черной и цветной металлургии в качестве футеровки доменных, шахтных и других печей. Он может применяться в виде бортовой футеровки алюминиевых и магниевых электролизеров и других тепловых агрегатов цветной металлургии, а также для мусоросжигательных заводов и в машиностроении, и в других областях промышленности в качестве огнеупорного, термостойкого, коррозионностойкого, конструкционного, износостойкого и ударостойкого материала.The obtained refractory structural material is used in the ferrous and non-ferrous metallurgy as a lining for blast furnaces, shaft and other furnaces. It can be used in the form of side lining of aluminum and magnesium electrolyzers and other thermal aggregates of non-ferrous metallurgy, as well as for incinerators and in mechanical engineering, and in other industries as refractory, heat-resistant, corrosion-resistant, structural, wear-resistant and impact-resistant material.

Пример 1Example 1

Готовят шихту следующего состава, мас. %:Prepare a mixture of the following composition, wt. %:

Карбид кремния Silicon carbide 60,0 60.0 Кремний молотый технический Technical ground silicon 17,5 17.5 Глинозём Г00 Alumina G00 12,0 12.0 Алюминиевая пудра ПАП-2 PAP-2 aluminum powder 3,0 3.0 Декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйDextrin and / or Calcium Lingosulfonate 3,0 3.0 Вода Water 4,5 4,5

При этом фракции карбида кремния взяты от их общего количества в следующих мас.% (от 60%): The fractions of silicon carbide are taken from their total amount in the following wt.% (From 60%):

4,0 – 1,5 мм  4.0 - 1.5 mm 19,0  19.0 1,5 – 0,5 мм   1.5 - 0.5 mm 15,0  15.0 0,5 – 0,25 мм   0.5 - 0.25 mm 8,5  8.5 0,25 – 0,07 мм   0.25 - 0.07 mm 2,0  2.0 0,07 – 0,001 мм   0.07 - 0.001 mm 15,5  15,5

Пример 2Example 2

Готовят шихту следующего состава, мас. %:Prepare a mixture of the following composition, wt. %:

Карбид кремния Silicon carbide 60,0 60.0 Кремний молотый технический Technical ground silicon 25,0 25.0 Глинозём Г00 Alumina G00 5,5 5.5 Алюминиевая пудра ПАП-2 PAP-2 aluminum powder 2,0 2.0 Декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйDextrin and / or Calcium Lingosulfonate 3,0 3.0 Вода Water 4,5 4,5

При этом фракции карбида кремния взяты от их общего количества в следующих мас.% (от 60%): The fractions of silicon carbide are taken from their total amount in the following wt.% (From 60%):

4,0 – 1,5 мм  4.0 - 1.5 mm 18,0  18.0 1,5 – 0,5 мм   1.5 - 0.5 mm 20,0  20,0 0,5 – 0,25 мм   0.5 - 0.25 mm 10,0  10.0 0,25 – 0,07 мм   0.25 - 0.07 mm 10,0  10.0 0,07 – 0,001 мм   0.07 - 0.001 mm 2,0  2.0

Пример 3Example 3

Готовят шихту следующего состава, мас. %:Prepare a mixture of the following composition, wt. %:

Карбид кремния Silicon carbide 60,0 60.0 Кремний молотый технический Technical ground silicon 10,0 10.0 Глинозём Г00 Alumina G00 15,5 15,5 Алюминиевая пудра ПАП-2 PAP-2 aluminum powder 5,0 5,0 Декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйDextrin and / or Calcium Lingosulfonate 5,0 5,0 Вода Water 4,5 4,5

При этом фракции карбида кремния взяты от их общего количества в следующих мас.% (от 60%): The fractions of silicon carbide are taken from their total amount in the following wt.% (From 60%):

4,0 – 1,5 мм  4.0 - 1.5 mm 20,0  20,0 1,5 – 0,5 мм   1.5 - 0.5 mm 15,0  15.0 0,5 – 0,25 мм   0.5 - 0.25 mm 8,0  8.0 0,25 – 0,07 мм   0.25 - 0.07 mm 12,0  12.0 0,07 – 0,001 мм   0.07 - 0.001 mm 5,0 5,0

Пример 4Example 4

Готовят шихту следующего состава, мас. %:Prepare a mixture of the following composition, wt. %:

Карбид кремния Silicon carbide 60,0 60.0 Кремний молотый технический Technical ground silicon 8,0 8.0 Глинозём Г00 Alumina G00 20,0 20,0 Алюминиевая пудра ПАП-2 PAP-2 aluminum powder 5,0 5,0 Декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйDextrin and / or Calcium Lingosulfonate 3,0 3.0 Вода Water 4,0 4.0

При этом фракции карбида кремния взяты от их общего количества в следующих мас.% (от 60%): The fractions of silicon carbide are taken from their total amount in the following wt.% (From 60%):

4,0 – 1,5 мм  4.0 - 1.5 mm 18,0  18.0 1,5 – 0,5 мм   1.5 - 0.5 mm 20,0  20,0 0,5 – 0,25 мм   0.5 - 0.25 mm 10,0  10.0 0,25 – 0,07 мм   0.25 - 0.07 mm 10,0  10.0 0,07 – 0,001 мм   0.07 - 0.001 mm 2,0 2.0

Пример 5Example 5

Готовят шихту следующего состава, мас. %:Prepare a mixture of the following composition, wt. %:

Карбид кремния Silicon carbide 80,0 80.0 Кремний молотый технический Technical ground silicon 8,5 8.5 Глинозём Г00 Alumina G00 3,5 3,5 Алюминиевая пудра ПАП-2 PAP-2 aluminum powder 0,5 0.5 Декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйDextrin and / or Calcium Lingosulfonate 3,0 3.0 Вода Water 4,5 4,5

При этом фракции карбида кремния взяты от их общего количества в следующих мас.% (от 80%): The fractions of silicon carbide are taken from their total amount in the following wt.% (From 80%):

(4,0 – 1,5 мм) (4.0 - 1.5 mm) 50,0 50,0 (1,5 – 0,5 мм)  (1.5 - 0.5 mm) 11,0 11.0 (0,5 – 0,25 мм)  (0.5 - 0.25 mm) 12,5 12.5 (0,25 – 0,07 мм)  (0.25 - 0.07 mm) 2,0 2.0 (0,07 – 0,001 мм)  (0.07 - 0.001 mm) 4,5 4,5

Пример 6Example 6

Готовят шихту следующего состава, мас. %:Prepare a mixture of the following composition, wt. %:

Карбид кремния Silicon carbide 80,0 80.0 Кремний молотый технический Technical ground silicon 8,5 8.5 Глинозём Г00 Alumina G00 3,5 3,5 Алюминиевая пудра ПАП-2 PAP-2 aluminum powder 0,5 0.5 Декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйDextrin and / or Calcium Lingosulfonate 3,0 3.0 Вода Water 4,5 4,5

При этом фракции карбида кремния взяты от их общего количества в следующих мас.% (от 80%): The fractions of silicon carbide are taken from their total amount in the following wt.% (From 80%):

(4,0 – 1,5 мм)  (4.0 - 1.5 mm) 10,0 10.0 (1,5 – 0,5 мм)  (1.5 - 0.5 mm) 50,0 50,0 (0,5 – 0,25 мм)  (0.5 - 0.25 mm) 8,0 8.0 (0,25 – 0,07 мм)  (0.25 - 0.07 mm) 10,0 10.0 (0,07 – 0,001 мм)  (0.07 - 0.001 mm) 2,0 2.0

Пример 7Example 7

Готовят шихту следующего состава, мас. %:Prepare a mixture of the following composition, wt. %:

Карбид кремния Silicon carbide 80,0 80.0 Кремний молотый технический Technical ground silicon 8,5 8.5 Глинозём Г00 Alumina G00 3,5 3,5 Алюминиевая пудра ПАП-2 PAP-2 aluminum powder 0,5 0.5 Декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйDextrin and / or Calcium Lingosulfonate 3,0 3.0 Вода Water 4,5 4,5

При этом фракции карбида кремния взяты от их общего количества в следующих мас.% (от 80%): The fractions of silicon carbide are taken from their total amount in the following wt.% (From 80%):

(4,0 – 1,5 мм)  (4.0 - 1.5 mm) 12,0 12.0 (1,5 – 0,5 мм)   (1.5 - 0.5 mm) 30,0 30,0 (0,5 – 0,25 мм)   (0.5 - 0.25 mm) 3,0 3.0 (0,25 – 0,07 мм)   (0.25 - 0.07 mm) 25,0 25.0 (0,07 – 0,001 мм)   (0.07 - 0.001 mm) 10,0 10.0

Пример 8Example 8

Готовят шихту следующего состава, мас. %:Prepare a mixture of the following composition, wt. %:

Карбид кремния Silicon carbide 80,0 80.0 Кремний молотый технический Technical ground silicon 8,5 8.5 Глинозём Г00 Alumina G00 3,5 3,5 Алюминиевая пудра ПАП-2 PAP-2 aluminum powder 0,5 0.5 Декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйDextrin and / or Calcium Lingosulfonate 3,0 3.0 Вода Water 4,5 4,5

При этом фракции карбида кремния взяты от их общего количества в следующих мас.% (от 80%): The fractions of silicon carbide are taken from their total amount in the following wt.% (From 80%):

(4,0 – 1,5 мм)  (4.0 - 1.5 mm) 40,0 40,0 (1,5 – 0,5 мм)   (1.5 - 0.5 mm) 5,0 5,0 (0,5 – 0,25 мм)   (0.5 - 0.25 mm) 25,0 25.0 (0,25 – 0,07 мм)   (0.25 - 0.07 mm) 2,0 2.0 (0,07 – 0,001 мм)   (0.07 - 0.001 mm) 8,08.0

Пример 9Example 9

Готовят шихту следующего состава, мас. %:Prepare a mixture of the following composition, wt. %:

Карбид кремния Silicon carbide 85,0 85.0 Кремний молотый технический Technical ground silicon 6,0 6.0 Глинозём Г00 Alumina G00 2,0 2.0 Алюминиевая пудра ПАП-2 PAP-2 aluminum powder 0,5 0.5 Декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйDextrin and / or Calcium Lingosulfonate 2,5 2,5 Вода Water 4,0 4.0

При этом фракции карбида кремния взяты от их общего количества в следующих мас.% (от 85%): The fractions of silicon carbide are taken from their total amount in the following wt.% (From 85%):

(4,0 – 1,5 мм)  (4.0 - 1.5 mm) 50,0 50,0 (1,5 – 0,5 мм)   (1.5 - 0.5 mm) 10,0 10.0 (0,5 – 0,25 мм)   (0.5 - 0.25 mm) 15,5 15,5 (0,25 – 0,07 мм)   (0.25 - 0.07 mm) 5,0 5,0 (0,07 – 0,001 мм)   (0.07 - 0.001 mm) 4,5 4,5

Пример 10Example 10

Готовят шихту следующего состава, мас. %:Prepare a mixture of the following composition, wt. %:

Карбид кремния Silicon carbide 85,0 85.0 Кремний молотый технический Technical ground silicon 6,0 6.0 Глинозём Г00 Alumina G00 2,0 2.0 Алюминиевая пудра ПАП-2 PAP-2 aluminum powder 0,5 0.5 Декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйDextrin and / or Calcium Lingosulfonate 2,5 2,5 Вода Water 4,0 4.0

При этом фракции карбида кремния взяты от их общего количества в следующих мас.% (от 85%): The fractions of silicon carbide are taken from their total amount in the following wt.% (From 85%):

(4,0 – 1,5 мм)  (4.0 - 1.5 mm) 30,0  30,0 (1,5 – 0,5 мм)   (1.5 - 0.5 mm) 23,0  23.0 (0,5 – 0,25 мм)   (0.5 - 0.25 mm) 10,0  10.0 (0,25 – 0,07 мм)   (0.25 - 0.07 mm) 2,0  2.0 (0,07 – 0,001 мм)   (0.07 - 0.001 mm) 20,0  20,0

Пример 11Example 11

Готовят шихту следующего состава, мас. %:Prepare a mixture of the following composition, wt. %:

Карбид кремния Silicon carbide 92,0 92.0 Кремний молотый технический Technical ground silicon 5,0 5,0 Глинозём Г00 Alumina G00 0,1 0.1 Алюминиевая пудра ПАП-2 PAP-2 aluminum powder 0,1 0.1 Декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйDextrin and / or Calcium Lingosulfonate 0,5 0.5 Вода Water 2,3 2,3

При этом фракции карбида кремния взяты от их общего количества в следующих мас.% (от 92%): The fractions of silicon carbide are taken from their total amount in the following wt.% (From 92%):

(4,0 – 1,5 мм)  (4.0 - 1.5 mm) 50,0  50,0 (1,5 – 0,5 мм)   (1.5 - 0.5 mm) 12,0  12.0 (0,5 – 0,25 мм)   (0.5 - 0.25 mm) 15,0  15.0 (0,25 – 0,07 мм)   (0.25 - 0.07 mm) 10,0  10.0 (0,07 – 0,001 мм)   (0.07 - 0.001 mm) 5,0  5,0

Получаемые материалы имеют высокую стойкость к окислению по стандарту ASTM C863 – 2010 и коррозионную стойкость по стандарту ASTM C864 – 2010 и по методу Беттелхем Стил Bettleham Steel.The resulting materials have high oxidation resistance according to ASTM C863 - 2010 and corrosion resistance according to ASTM C864 - 2010 and according to the Bettleham Steel method Bettleham Steel.

Примеры готовых изделий с указанием конкретных величин их открытой пористости, предела прочности при сжатии при комнатной температуре, стойкости к эрозионному износу приведены в таблице.Examples of finished products indicating specific values of their open porosity, compressive strength at room temperature, and erosion resistance are given in the table.

ТаблицаTable

ПоказательIndex Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 Пример 3Example 3 Пример 4Example 4 Пример 5Example 5 Пример 6Example 6 Пример 7Example 7 Пример 8Example 8 Пример 9Example 9 Пример 10Example 10 Пример 11Example 11 Открытая пористость, %Open porosity,% 15fifteen 16sixteen 1717 1717 13thirteen 16sixteen 16sixteen 15fifteen 16sixteen 1212 18eighteen Предел прочности при сжатии при комнатной температуре, МПаThe tensile strength at compression at room temperature, MPa 180-190180-190 175-185175-185 160-170160-170 180-190180-190 190-200 190-200 170-180170-180 170-180170-180 180-190180-190 190-200190-200 230-240230-240 150-160150-160 Стойкость к окислению по методу ASTM-C 863 при окислении в парах воды при 1000оСResistance to oxidation by the method of ASTM-C 863 by oxidation in water vapor at 1000 ° C 0,25-0,30%0.25-0.30% 0,25-0,35 %0.25-0.35% 0,40-0,50%0.40-0.50% 0,40-0,50 %0.40-0.50% 0,25-0,35 %0.25-0.35% 0,45-0,55 %0.45-0.55% 0,50-0,60%0.50-0.60% 0,35-0,45 %0.35-0.45% 0,35-0,45 %0.35-0.45% 0,10-0,15%0.10-0.15% 0,30-0,50%0.30-0.50%

Claims (4)

Шихта для получения огнеупорного конструкционного керамического материала, включающая карбидкремниевые порошки, порошок кремния, алюминий и временное связующее, отличающаяся тем, что она содержит карбидокремниевые порошки следующих фракций 4,0-1,5 мм, 1,5-0,5 мм, 0,5-0,25 мм, 0,25-0,07 мм и 0,07-0,001 мм, алюминий в виде пудры алюминиевой и глинозём, а в качестве временного связующего – декстрин и/или лингосульфонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:The mixture to obtain a refractory structural ceramic material, including silicon carbide powders, silicon powder, aluminum and a temporary binder, characterized in that it contains silicon carbide powders of the following fractions 4.0-1.5 mm, 1.5-0.5 mm, 0, 5-0.25 mm, 0.25-0.07 mm and 0.07-0.001 mm, aluminum in the form of aluminum powder and alumina, and as a temporary binder - dextrin and / or calcium lingosulfonate in the following ratio of components, wt. %: карбидкремниевые порошки silicon carbide powders 60–9260–92 порошок кремния технический молотый ground technical silicon powder 5,0–25,05.0–25.0 пудра алюминиевая aluminum powder 0,1–5,00.1–5.0 глинозём alumina 0,1–20,00.1–20.0 декстрин и/или лингосульфонат кальциевыйcalcium dextrin and / or lingosulfonate 0,5–5,00.5–5.0
при этом фракции карбидокремниевых порошков взяты от их общего количества в следующих мас.%:while fractions of silicon carbide powders are taken from their total amount in the following wt.%: 4,0-1,5 мм 4.0-1.5 mm 10–5010-50 1,5-0,5 мм 1.5-0.5 mm 5–505-50 0,5-0,25 мм 0.5-0.25 mm 3–253–25 0,25-0,07 мм 0.25-0.07 mm 2–252–25 0,07-0,001 мм 0.07-0.001 mm 2–202–20
RU2019131435A 2019-10-04 2019-10-04 Mixture for production of refractory structural ceramic material RU2720337C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131435A RU2720337C1 (en) 2019-10-04 2019-10-04 Mixture for production of refractory structural ceramic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131435A RU2720337C1 (en) 2019-10-04 2019-10-04 Mixture for production of refractory structural ceramic material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2720337C1 true RU2720337C1 (en) 2020-04-29

Family

ID=70553100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019131435A RU2720337C1 (en) 2019-10-04 2019-10-04 Mixture for production of refractory structural ceramic material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2720337C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU975684A1 (en) * 1981-03-18 1982-11-23 Украинский Научно-Исследовательский Институт Стекольной И Фарфорово-Фаянсовой Промышленности "Униисп" Batch for making refractory products
US5521129A (en) * 1994-09-14 1996-05-28 The Carborundum Company Sialon-bonded silicon carbide refractory
UA82520C2 (en) * 2005-12-12 2008-04-25 Открытое акционерное общество "Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров имени А.С. Бережного" Furnace charge for production of vibrocast carbide-silicon articles
US20080234122A1 (en) * 2004-11-29 2008-09-25 Saint-Gobain Centre Recherches Et D'etudes Europeen A sintered refactory material based on silicon carbide with a silicon nitride binder
RU2014107868A (en) * 2014-02-28 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Волжский абразивный завод" MIXTURE FOR PRODUCING A REFRACTORY STRUCTURAL CERAMIC MATERIAL
RU2563469C1 (en) * 2014-02-28 2015-09-20 Открытое акционерное общество "Волжский абразивный завод" Fireproof structural ceramic material

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU975684A1 (en) * 1981-03-18 1982-11-23 Украинский Научно-Исследовательский Институт Стекольной И Фарфорово-Фаянсовой Промышленности "Униисп" Batch for making refractory products
US5521129A (en) * 1994-09-14 1996-05-28 The Carborundum Company Sialon-bonded silicon carbide refractory
US20080234122A1 (en) * 2004-11-29 2008-09-25 Saint-Gobain Centre Recherches Et D'etudes Europeen A sintered refactory material based on silicon carbide with a silicon nitride binder
UA82520C2 (en) * 2005-12-12 2008-04-25 Открытое акционерное общество "Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров имени А.С. Бережного" Furnace charge for production of vibrocast carbide-silicon articles
RU2014107868A (en) * 2014-02-28 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Волжский абразивный завод" MIXTURE FOR PRODUCING A REFRACTORY STRUCTURAL CERAMIC MATERIAL
RU2563469C1 (en) * 2014-02-28 2015-09-20 Открытое акционерное общество "Волжский абразивный завод" Fireproof structural ceramic material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8003557B2 (en) Volume-change resistant silicon oxy-nitride or silicon oxy-nitride and silicon nitride bonded silicon carbide refractory
CN107879753A (en) A kind of carborundum magnesia-aluminum spinel composite fire-resistant material
US5559064A (en) Chrome-free brick
EP2222616B1 (en) Refractory product having a doped sialon matrix
US20150267133A1 (en) Chromium oxide product
US9695088B2 (en) Monolithic graphitic castable refractory
CN1050591C (en) Fired microporous carbon-aluminium brick
FR2574782A1 (en) REFRACTORY BRICK
WO2019077318A1 (en) Refractory material
CZ2019602A3 (en) Composite with high heat accumulation
RU2720337C1 (en) Mixture for production of refractory structural ceramic material
EP2792656B1 (en) Method for producing a silicon carbide whisker-reinforced refractory ceramic composition
RU2563469C1 (en) Fireproof structural ceramic material
JPH0930857A (en) Sintered compact comprising coal ash and its production
JPS59501406A (en) fireproof composition
US3442670A (en) Carbon composition and process
US4222786A (en) Ferrochromium slag for uses requiring refractoriness and mechanical strength
CN111559906A (en) Anti-skinning castable for carbide slag cement kiln smoke chamber and preparation method thereof
JPH05105506A (en) Slide valve plate brick
CN112624775A (en) Preparation process of silicochromite refractory wear-resistant castable
FI71718B (en) HYDRAULIC ELDFAST CEMENTBLANDNING ELDFAST DEL OCH FOERFARANDEFOER DESS FRAMSTAELLNING
JP4384351B2 (en) Refractory for blast furnace tuyere
US2766141A (en) Zirconium boride body impregnated with molybdenum silicide and method of making same
JP3088096B2 (en) High corrosion resistant alumina-chromium refractory
KR100355110B1 (en) method for fabricating of refractory brick alumina