SU1011604A1 - Огнеупорна масса - Google Patents

Abstract

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, включающа  муллитокорундовый шамот и электроплавленный корунд, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  механической прочности и снижени  пористости изделий, она содержит муллитокорундовый шамот фракций 0,41 ,0 мм и менее 0,05 мм, а электрокорунд фракции 0,1-0,5 мм и дополнительно - аморфный кремнезем фракции менее 0,05 мм при следующем соотношении компонентов , мас.%: Муллитокорундовый шамот (фракции менее 0,05 мм45-57 Муллитокорундовый шамот фракции 0,4-1,0 мм20-25 Электрокорунд фракции 0,1-0,5 мм 20-25 Аморфный кремнезем фракции менее 0,05 мм 3-5 § (О

Description

л

о

4 Изобретение относитс  к изготовл нию огнеупорных изделий, способных работать в услови х больших удельны нагрузок 100-200 МПа и температу ре . Такие издели  могут быт использованы в качестве изол торов и керамических вставок в установках работающих при повышенных давлени х и высоких температурах. Известна шихта дл  изготовлени  неупорного материала 1, включающа  мас.%: Корунд23-28 МуллИТОНорундовый шамотJ.5-50 Огнеупорна  г.ттана7-12 Плавленый муллит 20-35 Однако прессованные издели  из этой шихты имеют после обжига при 1550-1580С большую пористость 21-23%. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  огнеупорна  масса 2, содержаща  вкачестве наполниел  высЬкоглиноземисТЫ11 шамот, в качестве тонкомолотой составл ющей электрокорунд, мас.%: Шамот фракций, мм 2-3 5-15 1-215-35 0,05-1 10-20 Корунд фракций, мм более 0,0661-5 менее 0,001 30-50 Издели , изготовленные методом прессовани  из этой огнеупорной мае сы, имеют также повышенную пористость il8-20%7 и невысокую прочност при сжатии (130 МПа. Целью изобретени   вл етс  увели чение механической прочности и сниж ние пористости изделий. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что огнеупорна  масса, включающа  муллитокорундовый шамот электроплавленны;- корунд, содержит муллитокорундовый шамот фракций 0,4 0,1 мм и менее 0,05 мм, электрокору фракции 0,1-0,5 мм и дополнительно аморфный кремнезем фракции менее 0,5 мм при следующем соотношении ко понентов , мас.%: Муллитокорундовый шамот фракции менее 0,05 мм 45-5 Муллитокорундовый шамот фракции 0,4-1,0 мм 20-2 Электрокорунд фракции 0,1-0,5 мм20-2 Аморфный кремнезем фракции менее 0,05 мм 3-5 Причем аморфный кремнезем вводит с  в состав массы в процессе помола шаровых мельницах за счет истирани  кварцевой футеровки. Введение части муллитокорундовог шамота С содержание л8.2Оо, не менее 63%} в качестве тонкомолотой составл ющей размером фракций менее 0,05 мм интенсифицирует процесс спекани  и позвол ет получить издели  с повышенной плотностью и прочностью. При со- держании тонкомолотого шамота менее 45% снижаетс  плотность, а при введении более 57% увеличиваетс  усадка, что может привести, к возникновению внутренних напр жений в процессе обжига крупногабаритных изделий. Использование смешанного наполнител  (шамот фракции 1,0-0,4 и электрокорунд с размером зерен 0,1-0,5 мм позвол ет получать более стабильную структуру материала. При введении шамота в количестве более 25%, а также при применении зерен с размером более 1 мм происходит разрыхление структуры за счет расфракционировани  зерен вследствие осаждени  крупных частиц. При уменьшении количества шамотового наполнител  снижаетс  плотность и прочность материала. При использовании шамота с размером зерен менее 0,4 мм-увеличиваетс  усадка изделий, что ведет к по влению трещин в издели х при обжиге. Введение в качестве наполнител  стандартных порошков { 10 - № 50) электрокорунда с размером зерен 0,10 ,5 мг-1 увеличивает термостойкость изделий, уменьшает усадку. При содержании электрокорунда более 25% и при увеличении размера зерен более и, 5 мм происходит снижение прочности . При уменьшении количества электрокорунда менее 20% и уменьшении величины зерна менее 0,1 мм увеличиваетс  усадка, снижаетс  термостойкость . При введении в массу аморфного кремнезема улучшаетс  спекание и упрочнение системы в целом за счет дополнительного образовани  стеклофазы и муллита вследствие реакции кремнезема с электрокорунда по границам зерен. При содержании .-iO менее 3% и размере фракций более 0,05 rviM эти процессы практически не происход т, а при увеличении количества S-IQ более 5% наблюдаетс  повышение усадки, возникновение вследствие этого напр жений в издели х при обжиге, что вызывает их растрескивание . Технологи  изготовлени  изделий из огнеупорной массы заключаетс  в следующем. Муллитокорундовый шамот или бой уллитокорундовых изделий дроб т на щековой дробилке. Дл  помола используетс  фракци  1-3 мм. Мокрый помол производитс  н щелочной среде ( - 8-9) при введении жидкого стекла с удельным весом 1,38-1,50 г/смс одулем 2,6-3,2 в шаровой мельнице с кварцевой футеровкой в течении

48-72 ч при соотношении материал: шары :.вода 5 : 10 : 1. В процессе стабилизации рН среды составл ет 9-10,5,а плотность суспензии составл ет 2,30-2,40 г/см

Наполнителем служат стандартные порошки электрокорунда № 50, 16, 10.

Формование изделий осуществл етс  методом ршикерного лить  из водных суспензий. 3 качестве св зующего используетс  водна  суспензи  шамота с временем истечени  30-60 с. После введени  наполнител  в св зующее массу тщательно перемешивают и производ т литье изделий в гипсовые формы .

Врем  формообразовани  в зависимости от размера изделий составл ет

от 3-х до 24-х ч. Врем  воздушной сушки при 20°С равно 10-24 ч, при 60°С - 2-24 ч. После сушки издели  обжигают в газовых печах при 1550ISSO C U вьздержкой 4-6 ч в зоне обжига .

Из указанной огнеупорной массы по предложенной технологии изготовлены образцы изделий из суспензий, полученных в мельницах с кварцевой футеровкой, определены значени  кажущейс  пористости СП. прочности при сжатииС(Гсж)в зависимости от состава массы и температуры испытаний .

В табл.1 приведены исследуемые составы предлагаемой огнеупорной массы.

Таблица 1

Менее 0,05 0,4-1,0 0,1-0,5 Менее 0,05

Состав 4 изготовлен на основе -суспензии, полученной в мельнице с корундовой футеровкой

В табл.2 приведены сравнительные известного и предлагаемого состахарактеристики свойств образцов BOB.

Пористость, %(Т,) 18-20 коле Как следует из таблицы 2, образ ,цы из предлагаемой огнеупорной массы в отличие от прототипа имеют более высокий уровень прочностиСб ЗОО350 МПа) при более низкой величине пористости (П. 9-13%). По величине прочности на сжатие при 1000 g огнеупорна  масса удовл вор ет требовани м, предъ вл емым к материалу подкладных плит и штампов вставок .150-200 МПа).

-22,5

20 20 3,0

50

22.5

4.0

Таблица 2

10-12 11-13 13-15

9-11 Дл  оценки экономической эффективности предлагаемого изобретени  за базовый объект вз та примен ема  штампова  вставка из дорогосто щих дефицитных сплавов. Така  вставка за счет высокой пластичности сплава в процессе работы измен ет форму и часто прилипает к материалу изготавливаемой детали. Поэтому в процессе работы вставку подвергают алмазной доводке .

S10116046

Замена существующих вставок на ке-стви  с материалом вставки не потрерамические позвол ет повысить их ра-бует алмазной обработки,

ботоспособность за счет сохранени Экономический эффект от внедрени 

формы и размера в течение длительного, на одном предпри тии составл ет более

времени работы. Отсутствие взаимодей-. 500 тыс. руб.

Claims (2)

1. ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, включающая муллитокорундовый шамот и электроплавленный корунд, отличающаяся тем, что, с целью увеличения механической прочности и снижения пористости изделий, она содержит мул- литокорундовый шамот фракций 0,41,0 мм и менее 0,05 мм, а электрокорунд фракции 0,1-0,5 мм и дополнительно - аморфный кремнезем фракции менее 0,05 мм при следующем соотношении компонентов , мас.%:

   Муллитокорундовый шамот фракции менее 0,05 мм

   Мулли токору ндовый шамот фракции

   0,4-1,0 мм

   Электрокорунд фракции 0,1-0,5 мм Аморфный кремнезем фракции менее 0,05 мм

   45-57

   20-25

   20-25
2. 3-5 (60 >