Способ изготовления огнеупоров

Способ изготовления огнеупоров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккн

Социалистических

Республик (iii 910556 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заивлено 01.0780 (21) 2951110/29-33 (51)М. Кл. с присоелинением заявки Ме

С 04 В 35/10

Государстеенный квинтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 070382. Бвллетень МЪ9

Дата опубликования описания 070382

IIo денни изобретений и открытий

{ 53) УД К 666. 763.

° 5 (088. 8) Красного Знамени огнеупорный завод (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при производстве большемерных фасонных изделий корундовolo и муллитокорундового состава, работающих в условиях длительного воздействия механических нагрузок при высокой температуре и в различных агрессивных средах, например сталеразливочных огнеупорных деталей.

Известен способ получения корундо10 вых большемерных изделий на основе технического глинозема путем предварительного обжига брикета иэ технического глинозема, его последующего измельчения

IS до величины зерна 4 мм и мельче и последующего спекающего обжига изделий при температуре 1650-1750 С (1 ).

Высокая плотность изделий, полученных по этому способу, обеспечивается интенсивным спеканием их в обжиге, после предварительного ниэкогемпературного обжига брикета проводимого при 1200- 1300 С.

Однако интенсивное спекание изделий в обжиге сопровождается, наряду с уплотнением, существенным изменением их линейных размеров. Линейная усадка изделий, полученных по этому способу, достигает 15-204, что приводит к образованию в изделиях усадочных трещин и делает невозможным изго товление большемерных изделий сложной формы. Существенным недостатком таких иэделий является также повышенная деформация, особенно четко проявля ющаяся в условиях службы при длительном воздействии высокой температуры и механической нагрузки.

Наиболее близким техническим реше" нием к изобретению является способ изготовления огнеупоров из техничес кого глинозема путем брикетирования смеси глинозема и 3-84 глинистого компонента, обжига брикета, измельчения, приготовления формовочной массы, формования и обжига изделий 12 1. При . этом сохранение высокой плотности при

3 9105 снижении линейной усадки обеспечивает ся эа счет 3-84 гл1нис1ого компонента и обжига брикета и иэделия при одинаковой температуре в интервале 15201630 С, причем нагрев и охлаждение брикета осуществляют со скоростью соответственно 30-35 и 70-80 град/ч, а изделий 20-25 и 50-80 град/ч.

Полученные указанным способом изделия имеют открытую пористость не to выше 12ь, линейная усадка в этом случае не превосходит 5i. Однако, для

1 ряда особо ответственных огнеупорных сталеразливочных изделий, например, плит шиберных затворов, эти показатели не достаточны, так как, с целью предотвращения проникновения расплава металла и шлака в огнеупор в процессе работы изделия должны обладать еще большей плотностью при

20 минимальнои линейной усадке. Существенным препятствием для длительного использования таких изделий в службе является также их низкая крипоустойчивость: при длительном нагруже.

25 нии при высокой температуре изделия деформируются, и дальнейшая их эксплуатация становится невозможной, Целью изобретения является снижение открытой пористости, линейной усадки и повышение крипоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления огнеупоров путем брикетирования смеси тех- нического глинозема и 3-20 глинистого компонента, обжига брикета, измель-Э чения и приготовления формовочной массы, формования изделий и их обжига, при температуре 1550- 1750 С и при скорости нагрева и охлаждения

20-60 и 40- 100 град/ч соответственно обжиг брикета осуществляют при температуре 1700-1800 С, а нагрев и охлаждение брикета ведут со скоростью

600-1100 град/ч.

Обжиг брикета при более высокой температуре, чем спекающий обжиг изделий позволяет получить для приготовления формовочной массы высокоплотный шамотный наполнитель: введение такого высокоплотного наполнителя в шихту при- 0 водит к тому, что линейная усадка изделий в обжиге снижается до 2-3

Повышение плотности изделий обеспечивается как введением в брикет гли-нистого компонента в количестве 3-20ã., ss так и регулировкой скорос1и нагрева и охлаждения брикета и иэделий, Замедленное нагревание изделий обеспечивает рекристаллизационный характер их спекания. Замедленное охлаждение препятствует образованию в изделии термических трещин. Скоростной (6001100 град/ч) обжиг и охлаждение брикета способствует сохранению его высокой реакционной способности, что в дальней шем обеспечивает интенсивное спекание изделий на его основе, Наряду с интенсификацией спекания.изделий, получение плотноспеченного брикета при водит к повышению крипоустойчивости иэделий.

Содержание глинистого компонента менее 3i, а также снижение температуры обжига изделий ниже 1550 0 приводит к уменьшению плотности изделий.

Содержание глинистого компонента свыше 204 приводит к значительному увеличению содержания стеклофазы в изделии, что отрицательно скажется на его шлакоустойчивости.

Обжиг изделий. при температуре выше

1750 С неприемлем ввиду отсутствия необходимых печных. агрегатов.

Способ изготовления изделий из технического глинозема осуществляется следующим образом.

Исходное сырье (технический глинозем и глинистый компонент) подвергают совместному измельчению, увлажняют: раствором сульфитно-спиртовой барды или сульфитно-дрожжевой бражки и брикетируют полусухим или пластичным способом.

Брикет .обжигают при температуре

1700-1800 С; измельчают до величины зерен не более 2 мм, содержащих в своем составе не менее 35io частиц мельче 0,063 мм и..приготавливают формовочную массу, из которой прессуют иэделия. и обжигают при температуре о на 50-150 С ниже, чем производился обжиг брикета; т.е. при температуре

1550-1 750 С.

Скорость нагрева и охлаждения брикета составляет 600-1100 С, а изделий 20-60 и 40-100 С, соответственно.

Составы брикетной смеси и режим обжига приведены в табл. 1, а с.войства изделий — в табл. 2.

910556

Ь

Таблица

« ««

Состав брикетной смеси,вес.4 скорость нагрева глиноглина зем

1550 20

600

600

3 1700

20 1700

10 1750

1 97

2 80

3 90

600

1550 20

600

600

1700 60

600

100

1100 1100 1750 50

4 80 20 1800

1630 25

5 92 (прототип) 8 1630

70

Таблица 2

Сопоставительные свойства изделий

Состав N

Свойства

5 (прототип) Открытая пористость, 4

6,0 9,0

3,0 4,9

5,8

6,3

7,0

2,2

2,5

2,3

Линейная усадка,f

Водопоглощение брикета, Ф

0,2 2,0

1,0

0,0

1,8

Температура. начала деформации под нагрузкой

2 кгс/см, С.1650 . 1580

1720

1750 1680

Состав

М

Температура .обжига брике" та,,С

Режим обжига брикета, град/ч скорость охлаждения 1

Температура обжига изделий

Режим обжига изделий, град/ч ско- скорость рость охлажденагрева ния

910556

Продолжение q абл, Состав N

Свойства

5 (про тотип1

Скорость ползучести при температуре 1500 С, 3/ч, при нагрузке:

0,14

5 кгс/см

2,5 кгс/см

2

1 5 кгс/см

0,25 0,68

0,20

0,15

0,06

0,12

0,27

0,10

0,07

0,03

0,06

0,09 0,22

0,03

Термическая стойкость, количество ,теплосмен по режиму 1300 С вЂ” вода

Предел прочности при сжатии, МПа

210

210 200

190

200

ВНИИПИ Заказ 1015/21 Тираж 640 Подписное филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4

Как видно из табл. 2, изделия, из-, готовленные по предлагаемому способу характеризуются открытой пористостью не более 73 и более низкой усадкой (не более 3 ь) чем изделия, изго" товленные по известному способу (5), линейная усадка которых 54, а открытая пористость - 9i.

Кроме того, судя по увеличению

40 температуры деформации под нагрузкой и снижению скорости ползучести при температуре 1500 С, крипоустойчивость образцов, изготовленных по предлагаемому способу, по сравнению с образцами, изготовленными по из45 вестному способу, существенно возрастает, при этом механическая прочность образцов сохраняется на высоком уровне.

Формула изобретения

Способ изготовления огнеупоров путем брикетирования смеси технического глинозема и 3-20/.-ного глинистого компонента, обжига брикета, измельчения и приготовления формовочной массы, формования изделия и их обжига при 1550- 1750 С и при скорости нагрева и охлаждения 20-60 и 40100 град/ч соответственно, о т л и чающий с я тем, что, с целью снижения открытой пористости, линейной усадки и повышения крипоустойчивости,обжиг брикета осуществляют о при 1700-1800 С, а нагрев и охлаждение брикета ведут со скоростью 6001100 град/ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 339529, кл.С 04 В 35/10, 1972.

2, Авторское свидетельство СССР и 635072, кл. С 04 В 35/10, 1977 (прототип).