Керамическая масса для изготовления кислостойких изделий

Керамическая масса для изготовления кислостойких изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союэ Сове текин

Социалмстмческма

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0657 б *

«® . г с

Ъ г (6() Дополнительное к ilHT. симл-ву— (22) «а" влемо 03.08. 77 (2! ) 251224 1/29-33

4 В 33/00 с присоединением заявки .%—

Гесудерстынный намнтет (23) Приоритет— аа денем нзабретеннй н открытий

Опубликовано 30.04.80. Бнтллетемь .% 16

ДК 666.

4 (088.8) Дата опубликования описания 05.05.80

В. Д. Глуховский, П. B. Кривенко, Л. E. Демьянова, И. В. Крупина и В. М. Савченко (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Киевский ордена Трудового Красного Знамени инженерностроительный институт (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

КИСЛОТОСТОЙКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химии и м жет- быть использовано в промышленности строительных материалов и химической промышленности. — 5

Известна керамическая месса jl) для изготовления кислотоупорных изделий, включающая глину, шамот, магнийсодержвтттий компонент из группы магнезит, дунит и щелочесодержащий компонент из группы нефелин-сиенит, перлит при следующем соотношении, вес. %:

Глина 40-70

Шамот 10-30

Магнийсодержащий компо15 нент 5-10

Шелочесодержащий компонент 1 0-25

Термостойкость изделий на основе известной массы находится в пределах 20

15-25 теплосмен, водопоглощение 4%, кислотостойкость 97,3Ъ, предел прон.ости при сжатии 150 МПа, прп изгибе

42 МПа.

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кислотостойкик изделий, вклю чающая, %: глина 70> шамот 20, и кремнеземсодержащий компонент 10.

Термостойкость изделий составляет не менее 30 теплосмен, водопоглощение

6, 8-7,4%, кислотостойкость 96,2-97,8%; предел прочности при сжатии 49-68, 6 МПа, при изгибе 10-13,5 МПа (2).

Недостатком указанных керамических масс является невысокая кислотостойкость и высокое водопоглощение иэделий.

Бель изобретения - повышение кислотостойкости и снижение водопоглощения иэделий.

Указанная дель достигается тем, что керамическая масса для изготовления кислотостойких иэделий, включающая глину, шамот и кремнеземсодержащнй компонент, дополнительно содержит У СО или

PgO тт 1О или RF, где R-Ne или К

730657

55 при следуloIIleM соотношении компонентов, B8C ° %..

Глина 7-25

Шамот 1 0-40

R< СО> или

Я О п5 0< или PF (в пересчете на и О) 0,8-5

Кремн аземс одер жащий компонент Остальное

B качестве глины используют г лины каолинитового, монтМариллонитового или монотермитовага .составов, В качестве атощителя - кремнеземсодержащий компонент иэ группы кварц, лесс, супесь и шамот.

Приготовление композиции осуществляют следующим образом.

Предварительно высушенную глину, соединение щелочного металла R>COp или R, О и 61 Оо или Р F и часть кремнеземсодержащего компонента, взятых в соотношении из расчета состава

О A E" 6 @О, подвергают совмес тному помолу в мельниде до тонины помола, соответствующей удельной поверхности 20001-5000 см /г по прибору

ПСХ-2. Измельченные совместно компоненты смешивают с остальным кремнеземсодержащим компонентом, даувлажняют массу до влажности 6-10%, перемешивают доравномерного распределения влаги и из полу.ю ченного пресс-порошка формуют на прессах полусухого прессования изделия, которые после подсушки обжигают при

1050-1150 С.

При обжиге происходит взаимодействие в первую очередь в измельченных совместно компонентм. з образованием кристаллических веществ состава

Р О.АЕ О 69102. являющихся BHmor ми кислотостойких природных минералов, например, альбита илиортоклаза. В процес се образования укаэанных вещ ес тв п раис хо дит также взаимодействие их поверхности с неизмельченным кремнеземсодержащим компонентом, стойким к воэдейстъию кислот, что способствует получению плотного черепка с высокой кислотостойкостью и низким водопоглощением.

Из керамической массы могут быт изготовлены кислотоупорные плитки, кирпичи кольна, П р и и е р 1. Смесь предварителт на высушенных при 105 С компонентов, о содержащую вес. %: глинистый компонент — бетаиит Черкасского месторождения 7, кремнеземсодержащий компонент ° лесс Киевского месторождения 10, со10

ЗО

40 ду техническую 2,6 (в пересчете на

Йа, Π— 1,5), подвргают совместному помолу в вибромельниие ло тонины помола, соответствую пей удельной поверхнос ти 4100 см /г по ПСХ-2. Полученную

Z смесь смешивают с остальными компонеитами, вес, %: шамот 10, кремнеземсадержа пий компонент — лесе Киевского месторождения 71,5, увлажняют до 8%ной влажности, перемешивают до равна мерного распределения влаги. Иэ полу» ченного пресс-порошка формуют на прессформе плитки размером 50>50<10 мм, которые подсушивают на радиационном сушиле при 105- 50 С, укладывают в капсели и обжигают в муфельной печи в течение 34 ч с изатермической выдержкой при 1100 С 3 ч. После обжига иэделия имеют следующие физико-механичк:кие показатели; предел прочности при сжатии 203 МПа, при изгибе

45,6 МПа, водопоглощение 0,89% кислотастойкость согласно ГОСТУ 47364 — 99,44%, термостойкость 18 теплосмен, уменьшение веса плиток после их кипячения в серной кислоте 70%-ной концентрации в течение 700 ч составляет 0 69%

Пример 2. Смесь предварио тельно высушенных при 105 С компонентов, содержащую aec.%: глина часовьярского месторождения 25, кварцевый песок 18,7, содопоташная смесь 8,6 (в пересчете на Ма„О - 5), подвергают совместному помолу в вибромельниде до тонины помола, соочъетствующей yaeerbной поверхности 5000 см /г по ПСХ-2.

Полученную смесь смешивают с осталь ными компонентами, вес. %: шамот 15, песок речной днепровский 36,3, увлажняют до 7%-ной влажности, перемешивают до равномерного распределения влаги. Из полученного пресс-парашка формуют на прессе полусухого прессавания кирпич размером 250<120>65 мм, который после подсушки в туннельном сушиле обжигают в муфельной печи в течение 48 ч. с изотермической выдержкой при 1050 С 2 ч. После обжига о изделия имеют следующие физик<>.механические показатели,предел прочности при сжатии 146 МПа, при изгибе

10,4 МПа, водопоглощение 3,6%, кисло тостойкость согласно ГОСТУ 473-6498,9%, термостойкость 12 теплосмен.

Пример 3. Смесь предварио тельно высушенных при 105 С кампоненt ! тов, содержащую, вес. %: глинистый

736 6.

Глинистый компонент — каолии 18

Песок 9

Шамот 30

99. 41

2,02

13,7

87,8

Кремнеземсодержащий компонент — супесь 41

МаГ Гв пересчете . наяд О), 2

Глинистый компонент - каолин 20

Песок 10

Шамот 30

14,2

2,9

99,42

92,1

Кремнеземсо держащий компонент - супесь 38

КГ (в пересчете на

К О) 2

5 компонент - каолии Просяновского месторождения 9, кремнеземсолержащий компонент — лесс Киевского мес торсждения

10 и безводный метасиликат натрия

Ма Π— R1O 7,1 (в пересчете па Na, О—

3,5), подвергают совместному помолу в вибромельнипе до тонины помола, соответствующей удельной поверхности

3100 съРlг по ПСХ-2. Полученную смесь смеш ива ют всу хую с остальными комп О 1 О нентами, вес. : шамот 25, кремнеземсодержащий компонент - лесс Киевского месторождения 52,5 увлажняют до

8%-ной влажности и перемешивают до равномерного распределения влаги. Из 15 полученного пресс-порошка формуют иа пресс-фсрмеплпткиразмером 10(3G(>10wM, .которые после подсушки в радиационном сушила укладывают в капсели и обжигают в муфельной печи в течение 34 ч с изотермической выдержкой при 1150 С 2 ч.

После обжига изделия имеют следующие физико-механические показатели: предел прочности при сжатии 127 МПа, при иэ6 ,,гнбе 30,2 МПа, водопоглощение 1,2%, хислотостойкостьгогласно ГОСТУ 4 73-64

99, 6996, термос тойкасть 32 теплосмены.

Примеры 4 и 5. Смеси предварительно высушенных при 105 С до постоянного веса компонентов, состоящие из глинистого компонента каолина, песка речного и соединения щелочного металла, подвергают совместному помолу в лабораторной шаровой мельнице до удельной поверхности 3630 см /г по прибору ПСХ-2, Затем их смешивают с остальными компонентами: шамотом и кремнеземсодержащим супесью Киевского месторождения, увлажняют до 6%-ной влажности, перемеи.ивают до равномерного распределения влаги. Из полученного пресс-порошк а формуют обр аэ ы-цилиндры высотой и диаметром 50 мм,. которые после подсушки в сушильном шкафу при 100+5 С обжигают в муфель ной электропечи в течение 18 ч с изотермической выдержкой при 1080 С 2 ч.

Свойства полученных после обжига образпов представлены в таблице.

7306

Техническая эффективность изобретения ".:"- -" состоит в получении кислотостойких изделий с кислотостойкостью 98,9-99,69%, водопоглощением 0,83--3,2%, пределом прочности на сжатие 58-203 МПа, при изгибе 10,4-45,6 МПа, термостойкостью

12-32 теплосмены.

Результаты исследований стойкости кислотостойких материалов в кипящих и холодных кислотах в течение длительного времени показали, что процесс их коррозии носит затухающий характер, в отличие от традиционных кислотоупоров. у которых процесс растворения со временем интенсифицируется. 15

Формула изобретения

Керамическая масса для изготовления 20 кислотостойких изделий, включающая гли57

1пу, шамот, и кремнеземсодержащий компонент, отличающаяся тем, что, с целью повьпцения кнслотостойкости и снижения водопоглощения, она дополнительно содержит 9 СО или 1х О бО

2 или PF, где R — Na или К при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Глина 7-25

llJaMoT 1 0-40

R co RIB R О 8510 или RF !в пересчете на Р О) 0,8-5

Кремнезем содержащий компонент Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 444756, кл. С 04 Б 33/00, 1972.

2. «Новая технология в керамическом производстве, Труды института «НИИстройкерамика», М„1977, вып. 42, с, 61-63.

Составитель Л. Гостева

Редактор Т, Портная Техред М. Петко Корректор F., Папп

Заказ 1448/6 Тираж 671 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делал, иэобдетений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППН Патент", г, Ужгород, ул. Пр >ек: вч, 1