Электроплавленый огнеупорный материал

Электроплавленый огнеупорный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Cele3 Советска

Соцредмстижккик

РЕСВУбаНК

893962 (Ы ) Дополнительное к акт. саид ay(22} Заявлено 080590 (21} 2924249/29-33 с присоединением заявки й9(23) Рриоритет— (51)м. КЛ.З

С 04 В 35/10

С 04 В 35/62

Гесулвусткекеый кееатст

СССР яе лелаи яэебретеккй к еткрытвй. Опубликовано 30.12.81.бюллетень NQ 48

Дата опубликования описания 30.12.81 (53) УДК 666.92 (088. 8) (72) Авторм изобретения с

О. Н. Попов, П. T. Рыбалкин, В. A. Соколов и С.Д.Иванов

Государственный научно-исследовательский институт стекла и Щербинский завод электроплавленых огнеупоров (>>) Заявители (54) ЭЛЕКТРОПЛАВЛЕНЫЙ ОГНЕУПОРНЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности .к электроплавленым огнеупорам для футеровки .стекловаренных печей.

Известен электроплавленый огнеупорный материал, содержащий в качестве основы Al<0 и, .кроме того, вес. %s SION 0,3-,5; йаяО 0,3-2,0;

ZrOa 0,5-12,0; В ОВ О, 3-2,0 а так же- ряд примесных окислов 1).

Известный огнеупор характеризуется повышенной плотностью и низкой пористостью, однако его корроэионная стойкость, в особенности,. в расплавах многощелочных.силикатных стекол недостаточна, поскольку основным компонентом его структуры является корунд-кристаллическая фаза, химически неустойчивая s известных расплавах. Кроме того, пониженная корроэионная стойкость данного огнеупора объясняется наличием в его составе до 5-6% стекловидной фазы, наименее стойкого элемента структуры электро-., плавленого огнеупора.t, Известен также огнеупорный материал, содержащий в своем составе, вес.. Ъг А)й0 „, 60-90; CrgOy 6-.25;

5 ) 0 р 3-15; И а йО О, 2" 3, 0,(2).

Известный огнеупор по сравнению с предыдущим материалом характеризуетая более высокой корроэионной стойкостью благодаря введению в его состав Сг б и образованию в его струк,туре химйчески устойчивого твердого раствора (С r А1 ) О Однако значи,тельное содержание в известном огне,О упоре стекловидной фазы, сформированной окислами Sloe и йа О, в значительной мере снижает его корроэионную стойкость в многощелочных,силикатных расплавах. l5 Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электроплавленый огнеупорный материал, включающий, вес. Фг С r O> 1-90; S i 0

0,05-2, О; окись щелочного метапла, 20 например, Ма 0 0,3-4,5; А1 0> остальное (ÇÄ.

Недостатком, известного материала также является его низкая коррозионная стойкость в расплавах многощелочных силикатных стекол, обусловленная содержащейся в его составе стекловидной фазой с низкой тугоплав» костью вследствие избыточного количества в ней щелочного компонента по

30 сравнению с кремнеземом.

Содержание компонентов, вес. В„ в материале

Коррозионная стойкость (величина разъедания образцов), об.В

Сост ав

Й 3 2 3 т

СаО

Предлагаемый

0,S

15,9

64,9 35,0

0,2

69,7

15,1

28,0

0,2

74,2 24, 1

22,0

1 2

0 i 5

Цель изобретения — новьыение коррозионной стойкости в расплавах многощелочных силикатных стекол.

Поставленная цель достигается тем, что электроплавленый огнеупорный материал, включащий A 1 О>, С r> О >I и Na>0 дополнительно содержит СаО при следукщем соотношении компонентов, вес. %:

А1 ОЗ. 64-85

С rg. 03 13-35 и э О О, 1-0,5

16

СаО 0 8-2,5 дополнительное введение в состав предлагаемого огнеупорного материала окиси кальция способствует образованию в структуре огнеупора мелкодисперсной высококорроэионностойкой стабильной фазы — гексаалюмината кальция СэО 6А1 0 З. Кристаллы данного

="îåäèíåíèÿ, равномерно распределенные в структуре огнеупора между крис- Щ таллами основной фазы — твердого раствора (Я 1, С r) 0 ®, выполняют традиционную роль силикатной стекловидной фазы в электроплавленых материалах.

Однако по сравнению с традиционной р стеклофазой гексаалюминат кальция характеризуется гораздо более высокой тугоплавкостью (свыше 1800 С) и химической устойчивостью, что способствует значительному повышению коррозионной стойкости предлагаемого материала. С точки зрения получения огнеупорного материала с максимальной корроэионной стойкостью в расплавах многощелочных силикатных стекол оптимальным является наличие в его структуре 10-30% гексаалюмината кальция СаО 6А!о09 и 70-90Ъ твердого раствора (Сг А1) 09 с концентрацией C r2 Оу в нем, равной 30-50%.

Присутствие в составе огнеупора 0,1- 4О

О, 5% К э <О приводит к образов анию в структуре материала незначительного количества (до 3-5%) натрийкальцийалюминатной стеклофазы и Р-глиноэема, что не оказывает существенного влияния на коррозионную стойкость огнеупора и в то же время способствует компенсации структурных напряжений в процессе отжига и обеспечивает получение огнеупорных иэделий без посечек и трещин.

Для получения предлагаемого материала подготавливают шихты, состоящие из глинозема, окиси хрома, карбоната натрия и карбоната кальция.

Шихты плавят в трехфаэной дуговой печи при напряжении на электродах

160-195 В и токе 600-1000 А. Плавку ведут в окислительных условиях (на открытой дуге, при поднятых над расплавом электродах). расплав заливают в графитовые формы, после чего отливки отжигают в естественных условиях в термоящиках с диатомитовой засыпкой в течение 3-5 сут.

Определение коррозионной стойкости огнеупорного материала в расплаве многощелочного стекла состава, . вес. В: S 10 80,0; йэ О 20,0, проводили в динамическом режиме с вращением образцов размером 20х20х80 мм в течение 24 ч при 1500 С.

Коррозионную стойкость огнеупорного материала оценивают по уменьшению объема образцов в процессе испытаний (среднее по 6 образцам). Цля сопоставления в аналогичных условиях эксперимента определяют коррозионную стойкость огнеупора по известному .

Химический состав и коррозионная стойкость предлагаемого огнеупорного материала {составы 1-6) и известного,составы 7-8) приведены н таблице.

Результаты испытаний, приведенные в таблице, показали, что по коррозиокной стойкости огнеупорный материал по предлагаемому изобретению превосходит известный огнеупорный материал в 1,4-2,6 раза.

893962

Продолжение таблицы

Содержание компонентов. вес.Ъ. в материале

КОРОоэион ная стойкость (величина разъеда ния обоаэцов). об.В

Состав

АЕ О>

Cr< О> йахо

СаО

5 10у

sn

0,4

23,6

78,2

19 «8

1,6

81,1

16,1

0,3

2,5

19,3

85,0

13,0

0,2

1,8

25,2

Известный

25,0

69,5

4,.0

1,5

35,3

91,0

1,5

7,0

0,5

38,7

Составитель Л. Булгакова

Редактор С.Крупенина Техред З.Фанта

Корректор СЛ1омак

Заказ 11389/41 Тираж 663

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Применение электроплавленого QI неупорного материала по предлагаемо- 3{) му изобретению в наиболее ответственных участках варочного бассейна высо копроиз водитель ных сте кло в аренных печей, благодаря его высокой коррозионной стойкости, позволяет зна- З5 чительно повысить срок службы стен варочного бассейна — элемента лимитирующего длительность кампании стекловаренных печей, продлить ее до

6-7 лет и получить годовой экономический эффект в расчете на одну печь листового стекла производительностью

300 т/сут в размере 160 тыс. руб.

Формула изобретения

Электроплавленый огнеупорный мате- 45 риал, включающий Al

A 1 О 5 64-85

13-35 и а 0 0,1-0 5

СаО 0,8-2,5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 567709, кл. С 04 В 35/62, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке lt 2786596/29-33, кл. С 04 В 35/62, 1979.

3. Патент Японии 9 49-1609, кл. 20(3) С 120, опублик. 1974.