SU998433A1 - Способ изготовлени огнеупорных изделий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к производству огнеупорных силицированных из .делий, которые предназначаютс  дл  использовани  в качестве высокоэрозионных трубопроводов, облицовочных плит, чехлов термбпар, кристаллизаторов и других термостойких конструктивных элементов.

Известен способ изготовлени  огнеупорных изделий, включгиощий смешение порошков графита, кремни  и органического св зующего, прессование заготовки , термическую обработку и силицирование расплавом кремни  при 1600-1700С 1.

Однако издели , получаемые по дан ,ному способу, имеют высокую проницаемость и низкую термостойкость.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ изготовлени  огнеупорных изделий, вклю чающий смешение порошков графита и кремни , нагрев смеси до 70-80°С, смешение с парафином и гранул цию путем протирани  через сито, последующего охлаждени  до 15-30°С и обработки пульвербакелитом до получени  пресс-порошка плотностью 0,6-0,8 г/см формирование заготовки до плотности

1,0-1,15 г/см, ее термообработку, сначала при 180-200 с, а затем при 750-800 С с получением силицированием кремни , содержащего 0,1-0,5% кальци  С23.

Однако смешение компонентов всухую в течение 1 ч при. содержании св зующего (пульвербакелита )  о 15% не приводит, как правило, к равномерно10 му его распределению в композиции. Разница от номинального содержани  св зующего достигает 20%. Увеличение продолжительности смешени  до 4 ч приводит к. дополнительному измельче15 нию частиц графитового порошка и, следовательно, к изменению заданного гранулометрического состава. Это, в свою очередь, приводит к снижению прочности основы и неравномерной проч20 ности конечного материала. Кроме того, п зедварительна  термообработка заготовки при 180-200°С способствует закреплению парафина на границе углерод - полимер. При следук цей термо25 обработке при 750 -800°С парафин удал етс  из областей контакта кокса пульвербакелита-частицграфитового порошка, значительно уменьша  количество св зей, вли ющих на прочность

30 основы. Все это приводит в конечном итоге к НИЗКОМУ выходу годных силицированных изделий, не превышак цему 8-10%. Цель изобретени  - повышение расхода годных изделий за счет увеличени  их прочности. Поставленна  цель достигаетс  тем что по способу изготовлени  огнеупор ных изделий путем смешивани  при нагреве графитового порошка с парафино гранулировани , охлаждени .и смешивани  с пульвербакелитом в течение ч с последующим формованием, термообработкой и силицированием, графитовый порошок предварительно смешивают с пеком при 140-1бО°С в течение 20-30 мин, а гранулирование провод т в процессе смешивани  с парафином при постепенном охлаждении до 15-25°С. Использование пека при перемешивании компонентов с последующим охлаждением способствует равномерному обволакиванию частиц графита тонкой пленкой с частичным заполнением пор исключа  тем самым проникновение в. них парафина, выполн ющего роль плас тификатора, А процессе термической обработки заготовки, состо щей из порошка графита , пека, пульвербакелита и парафина , происходит свободное удаление последнего, практически без снижени  прочности обожженных заготовок. Температура смешени  компонентов пекграфитовый порошок (140-160°С)выбрана из расчета качественного смачивани  пеком частиц графита.Температура смешени  ниже 140°С не обеспечивает пеку требуемой в зкости. При температуре выше 160°С происходит частичное образование полукокса и соответственно ухудшаетс  качество смешени . Выбранна  продолжительность смешени  20-30 мин с жидким пеком обеспечивает получение качественного композита с равномерным распределением пека в виде пленки между отдел ными частицами. Смешение более 30 ми экономически не выгодно и практичес не улучшает достигнутого качества смешени . Продолжительность смешени , шихты пек-графитовый порошок-пульвербакели в течение 2-3 ч теоретическими экспериментально обоснована, так как неравномерность распределени  композиций сухого св зующего - пульвербакелита при менее 2-часовом смешении более 15%. Неравномерность расдределени  пульвербакелита и композиции при смешении более 3 ч практически не мен етс  и остаетс  на уровне 2-3%. Температура охлаждени  композиции пек-графитовый порошок-парафин 15-25 с св зана с порошкообразным состо нием парафина. При t выше 25°С парафин начинает разм гчатьс  ухудшает перемешивание при последующем дозировании пульвербакелита. Таким образом, выбранные технологические .параметры дают возможность получать высокопрочную основу под силицированиё после обжига и увеличить выход годных изделий после силицировани . Пример 1. Графитовый порошок 680 г размером частиц 315 мм и менее смешиваютс 95 г пека при 140°С в течение 30 мин. Затем отключают обогрев, дозируют 150 г парафина и продолжают смешение до снижени  температуры композиции до 25°G, добавл ют 25 г пульвербакелита - св зующее фенольное порошкообразное - и смешивают еще 3ч. Из готовой массы формуют заготовки и термически обрабатывают в графитовой пересыпке в электропечи при в течение 2ч. Обожженную заготовку пропитывают расплавом кремни  при 2050С и вакууме 10 мм рт.ст. в течение 1 ч. Пример 2. Технологический процесс изготовлени  ведут в соответствии с примером 1, но смешение графитового порошка с пеком произвог; д т в течение 20 мин при 160°С, охлаждают с дозированным парафином до 15°С и дополнительно смешивают с пульвербакелитом в течение 2 ч. Пример 3. Технологический процесс изготовлени  ведут в соответствии с примером 1, но смешение графитового порошка с пеком производ т в течение 25 мин при 150°С, охлаждают с дозированным парафином до 20°С и дополнительно смешивают с пульвербакелитом в течение 2,5 ч. В таблице приведены сравнительные характеристики конечного материала, полученного по предлагаемому и известному способу, а также прочность обожженных заготовок и выход годных изделий. Из таблицы видно, что использование изобретени  позвол ет прочность при сжатии после обжига увеличить в 4с лишним раза и добитьс  уменьшени  деформации .заготовок в процессе их пропитки кремнием, а это, в свою очередь, увеличит выход изделий, а также увеличить выход годных изделий d 10 до 20% или в 2 раза и сохранить физико-механические характеристики на уровне известного способа.

Claims (2)

1.Патент Франции № 1530752, кл. С 01 В, опублик., 1968.

2.Авторское свидетельство СССР 833863, кл. С 04 В 35/52, 1981 прототип).