SU1094249A1 - Способ изготовлени огнеупорных изделий - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ дл  тепловьрс установок преимущественно дл  разливки ста .ли путем занесени  на шаблон тканого во1локна пропитание го сое таном, содержащим огне упорный наполнитель, фосфатное св зующее, огнеупорную глину, и термообработки , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  срока службыпутём повьшени  металлоустойчпвости и прочности изделий, на шаблон нанос т углероднографитовое тканое волокно, пропитанное составом, содержащим, мае.%: карбид кремни  или графит 27-56, фосфатное св зун цее 34-65, огнеупорна  глина 3-10 до образовани  1/5-1/3 толщины издели j после чего нанос т кремнеземное тканое волокно, пропитанное составом, содержащим мае.%: алюмосиликатный i или магнезиально-шпинелвдный огнеупорный наполнитель 13-28, фосфатное св зунмцее 37-77 огнеупорна , глина 3-4, карбид кремни  или графит 6-3 до образовани  1/3-1/2 толщины издели , а затем нанос т кремнеземное тканое волокно, пропитанное составом , содержапрм, мас.%; алюмосиликатный или магнезиально-шпинелидный огнеупорный наполнитель 1б-65,.фосг фатное св зующее 30-81 и огнеупорна  глина 3-5.

Description

Изобретение относитс  к огнеупорной промышленноети и может быть использовано в качестве огнеупорных конструкционных элементов, работа ющих 1вконтакте с расплавами металлов, . например, в установках дл  разливки металлов, а также в качестве агрессивноустойчивой теплоизол ции в различных отрасл х народного хоз йства. Известен способ изготовлени  многослойного теплоизол ционного издели  дп  тепловых агрегатов, вктоto

4:

CD

чающий укладывание в формы массы огнеупорного сло , включающего, мас.%: .огнеупорное глинистое сырье 22-30, шамот 47-70, фосфатное св зующее 8-21, его уплотнение с посЛедуи цим укладыванием поверх него массы изол ционного сло , включающий, мас.%: огнеупорное глинистое сырье 6-22, шамот 24-34, керамзитовый графит 16-53, фосфатное св зующее 17-28.

Недостатком указанного способа  вл етс  низка  термостойкость и низка  металлоустойчивость получаемых изделий . Большое содержание глинистого компонента (в обоих сло х) приводит к уплотнению материала, высокому спеканию его при воздействии температуры термообработки при изготовлении, что обуславливает низкую термостойкость. К тому же. глинистый компонент образует при взаимодействии со сталью легко плавкие соединени  с высокой в зкостью , легко смываемые движущимс  расплавом . Известно также, что зерна корунда раствор ютс  в контакте с расплавом стали - низка  металлоустойчивость. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ из,готов лени  огнеупорных изделий, которые мо гут быть использованы при разливке алюминиевых сплавов, включающий намот ку на шаблон тканого волокна, пропитанного составом, включающим, мас.%: окись хрома 31-54, глина огнеупорна  4-11, фосфатное св зующее 35-65. Сушат- при в течение двух ч с последующей термообработкой при в течение двух ч. Этот способ изготовлени  позвол ет получить издели , устойчивые к распла ву алюмини  (температура службы v/OO С), но непригодные дл  работы в контакте с расплавом cTajiH, так как вследствие значительной скорости пропитки расплавом стали, они не обеспечивают достаточно длительного срока службы. Цель изобретени  - увеличение сро ка службы путем повьппени  металлоустойчивости и прочности изделий. Эта цель достигаетс  тем, что спо соб изготовлени  огнеупорных изделий дл  тепловых установок, преимущественно пн  разливки стали, путем нане сени  на шаблон тканого волокна, про питанного составом, содержащим огнеупорный наполнитель, фосфатное св зу щее, огнеупорную глину, и термообработки , на шаблон нанос т углероднографитовое тканое волокно, пропитанное составом, содержащим, мас.%: карбид кремни  или графит - 27-56, фосфатное св зующее 34-65 и огнеупорна  глина 3-10, до образовани  1/5-1/3 толщины издели , после чего нанос т кремнеземное тканое волокно, пропитанное составом, содержащим, Мас.%: алюмосиликатный или магнезиальношпиндельный огнеупорный наполнитель 13-28, фосфатное св зующее 37-77, огнеупорна  глина - 3-4, карбид.кремни  или графит - 6-3, до образовани  1/3-1/2 толщины издели , а затем нанос т кремнеземное тканое волокно пропитанное составом, содержащим, мас.%: алюмосиликатный или магнези- . ально-шпиндельный огнеупорный наполнитель 16-65, фосфатное св зующее 30-81 и огнеупорна  глина 3-5. Нанесение на шаблон углероднографитового тканого волокна, пропитанного св зующим, включающим в качестве заполнител  углеродсодержащий компонент , позвол ет значительно повысить металлоустойчивость изделий за счет снижени  процессов пропитки его металлическим расплавом, что в итоге положительно сказываетс  на увеличении срока службы изделий. Изменение в последующем слое состава тканого волокна (углероднографитового на кремнеземное) при сохране- с НИИ в составе дл  пропитки углеродсодержащего компонента, позвол ет получить слой издели , отличающийс  от первоначального более низкой теплопроводностью за счет высокой теплоизол ционной способности кремнеземного волокна, и в то же врем , близкого по характеру термического расширени  к предыдущему слою и последующему , что обеспечивает высокую термостойкость изделий. Нанесение далее кремнеземного тканого волокна, пропитанного составом, в котором отсутствует углеродсодержащий компонент, позвол ет понизить теплопроводность изделий и дает возможность эксплуатировать их в окислительной атмосфере, так как углеродсодержащие слои защищены наружным и имеющим оксидный состав. В процессе термообработки изделий происходит усадка материала, причем величина ее понижаетс  от наружного сло  к промежуточному и затем к внутреннему , что обуславливает сжатие . внутреннего сло  промежуточным, промежуточного сло  - наружньм и оберпечи-. вает повышение прочности изделий. Нанесение внутреннего сло  до 1/5-1/3 толщины издели  достаточно дл  обеспечени  высокой его металлоустойчивости; значительное увеличение толщины этого сло  недопустимо, так как повьйпает теплопроводность издели . что отрицательно сказываетс  на качестве металлических отливок. К тому же углёроднографитовые ткани сто т дороже чем кремнеземные. Промежуточный компенсационный слой до 1/3-1/2 толщиш издели  обеспечивает компенсацию разни19 1 термических напр жений внутреннего (металлоустойчивого ) и наружного (теппоизол ционного ) слоев, мезклу которыми он расположен . Значительное увеличение его толщины, т.е. более 1/2 толщины издели  нецелесообразно, так как отрицательно сказываетс  на теплопроводности издели . Уменьшение толщины промежуточного сло  менее указанных соотношений не создает эффект компен сацни разницы термических напр жений слоев и не обеспечивает повышение . срока службы изделий. Выбор толщины теплоизол ционного сло  в пределах 1/2-2/3. толщины, издели  определ етс  конструктивными особенност ми изделий и экономическими соображени ми. - Приме р. Изготавливают различные составы дл  пропитки тканых воло кон, приведенные в таблице. 11а шаблон нанос т тканое углероднографитоВое волокно, пропитанное составом, приведенным в графе 2 таблицы .. После намотки 1/5-1/3 ТОЛЩИНЫ издели  углероднографитовое волокно за мен ют на кремнеземное, пропитанное составом, приведенным в графе 3 таблицы .

Структура изделий и состав (мае.%) слоев исследованных об1)азцов

Прототип

Огнеупорный наполнитель-окись хрома

„огнеупорна  глина

растэор гексаметафосфата натри 

прсжежуточный

слой 109

Свойства

характер взаимодействи  с расплавом стали

йн.тенсивна  пропитка , сопровождающа с  раЗмы- 25,0 ванцем материала и увеличением дааметра канала металлопровода 6 После изготовлени  1/3-1/2 толщины издели  продолжают наслаивать кремнеземное тканое волокно, но состав дл  его пропитки соответствует приведенному в графе 4 таблицы. Полученные заготовки сушат при 100120 С, затем подвергают термообработке при со скоростью подъема температуры 30-50 С в ч и выдержкой при конечной температуре 2 ч. В качестве фосфатной св зи используют однозамещенный фосфат магни  плотностью 1,2 г/см, а также (в составе IV) однозамещенный фосфат алюмини  плотностью 1,3 г/см. В качестве наполнител  используют электро-. корунд, высокоглйноземистый , хромитовую руду после вибропомола. В качестве углеродсодержащего ко1мпонента используют карбид кремни  и графит.. Свойства изделий, полученных по прототипу и предлагаемому способу, приведены в таблице. Таким -образом, сочетание и последовательность операций предложенного способа позвол ют получить, монолитные многослойные издели  с определенMU4 расположением и конкретным назначением слоев, что позвол ет значительно повысить металлоустойчивость и прочность изделий при сохранении достаточно низких показателей теплопроводности (0,4-0,5 Вт/мК по прототипу и 0,7-0,8 Вт/мК по предлагаемому способу) и термостойкости (30 воздушных теплосмен по прототипу и 26 теплосмен по предлагаемому способу).

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ для тепловых установок преимущественно для разливки стали путем нанесения на шаблон тканого во[локна, пропитанного составом,· содержащим огнеупорный наполнитель, фосфатное связующее, огнеупорную глину, и термообработки, отличающийся