Шихта для изготовления огнеупорного материала
Патент 952817
Авторы
Шихта для изготовления огнеупорного материала
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических республик iii952817 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17,10.80 (21) 2992913/2933 (51)М. Кл. с присоединением заявки М
С 04 В 29/02
С 04 В 29/04
Тоеударстаенный квинтет
СССР (28) Приоритет ао делам нзобретеннй н открытпй
ОпУбликовано 23.08.82 Бюллетень Рф 31
3,ать опубликования описания 23.08.82 (53) ЩК 666763. .3 (088.8) Г. Н. Макаров, А. С. Власов, А. И. Бенделев и Ю. Г. Дудеров (72) Авторы изобретения
О ° ° ( к
У
1 .;.;)
Московский ордена -Ленина и ордена Трудового Красно
Знамени химико — технологический институт им. Д. И. Менделеева (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ. ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНОГО
МАТЕРИАЛА
Изобретение относится к производству теплоизоляционных огнеупорных материалов и может быть использовано для изготовления огнеупорных безобжиговых изделий и теплоизоляционных монолитных футеровок, работающих в особо теплонапряженных условиях.
Известна шихта для изготовления огнеупорного материала на основе остеклованного кварцита, глины и фосфатной связки (11.
Недостатком данной шихты является низкая температура применения, так как при 1200 С в результате интенсивной кристобалитизации кварцевого:.стекла, загрязненного в процессе
его получения, происходит потеря термической стойкости материала.
Известна шихта для изготовления огнеупоров на основе динасового боя и алюмохромфосфатного связующего, взятого в количестве
5 — 20 вес.% (21.
Недостатком данной шнхты является низкая термостойкость.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является шихта (3} для изготовления огнеупорного материала, включаюшая следующие компоненты, вес%:
Остеклованный кварцит фракции 6 — 0,09 мм 58 — 68 фракции, менее 0,09 мм 15 — 20
Гексаметафосфат натрия 5 — 12
Портландце мент 1,7-4,7
Вода Остальное
Остеклованный кварцит имеет следующий
1О фазовый состав, вес.%:
Кристобалит 5 — 15
Стекло 85 — 90
Кварц Остальное
Недостатком данной шихты являются срав15 нительно низкие плотность и термостойкость.
Цель изобретения — повышение плотности и термостойкости.
Поставленная цель достигается тем, что шихта для изготовления огнеупорного материаго ла, включающая кварцевое стекло и фосфатное связующее, в качестве фосфатного связующего содержит алюмохромфосфатное и дополнительно глинозем технический с удельной поверх3 постыл 6000-7000 см /г и фосфатированное стальное волокно при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кварцевое стекло 40-77
А/1юмохромфосфатное . 5 связующее
Глинозем технический с удельной поверхностью
6000-7000 см /г 10-30
Фосфатированное сталь- 1О ное волокно 3 — 5
Фосфатированное стальное волокно получают путем выдерживания стального волокна диаметром 1 — 0,5 мм и длиной 3 — 5 мм в концентрированной ортофосфорной кислоте при 20 С в течение 2 — 5 ч.
Образующаяся структура материала представляет собой зерна кварцевого стекла, прочно связанные с фосфатированной поверхностью стального волокна. 20
952817
10 — 25
Введение стального волокна выше указанных пределов приводит к созданию микронапряжений в материале выше предельно допускаемой интегральной величины, что резко снижает 25 термостойкость материала и препятствует образованию необходимых количеств силико- и алюмохромфосфатов, которые в значительной степени обуславливают повышенную термическую стойкость. Одновременно образование прочно связанной с стальным волокном структуры. в результате взаимодействия фосфатированной поверхности стального волокна с алюмохромфосфатной связкой, содержащей тонкодисперсный активный необожжениый глинозем, Таблица 1
Содержание компонентов, мас.% в составе
1 I
Компоненты
Ъ
Кварцевое стекло
61
Технический глинозем с удельной поверхностью
6000 — 7000 см /г
15
Алюмохромфосфатная связка
20
Предварительно фосфатированное стальное волокно
4 предотвращает процесс выгорания металла волокна при температурах службы.
Введение стального волокна ниже указанных в предлагаемой шихте процентах оказывается недостаточным для снятия в процессе нагревания напряжений и образования необходимого количества пленок — связок между фосфатированной поверхностью стального волокна и зернами кварцевого стекла, обеспечивающих повышенную термическую стойкость материала и не позволяет получить термостойкий высокотемпературный материал с приемлемым сроком службы.
Кроме того, кварцевое стекло, обуславливает низкий коэффициент термического расширения всей массы, что, в свою очередь, положительно сказывается на повышении термостойкости и сроков службы материала.
Шихту готовят путем перемешивания исходных компонентов. Затем полученную массу укладывают в опалубку с последующим уплотнением. Отформованные элементы термообрабатывают при 200 — 250 С в течение 2 ч.
Составы шихт приведены в табл. 1. . Проведены испытания отформованных и термообработанных элементов.
В табл. 2 приведены основные физико-механические характеристики предлагаемых и известного составов.
Как видно из табл. 2, материал, изготовленный из предлагаемой шихты, обладает более высокой плотностью и термостойкостью в сравнении с известным, что обеспечивает его большой срок службы в условиях высоких температур.
952817
Таблица 2
Предлагаемый состав г ) Известный состав
Показатели
Предел прочности при сжатии, МПа
8,4 — 43,6
32
Кажущаяся плотность, кг/смз
1,87
1,87
1,6 — 1,73
1,89
Термическая стойкость, r/с, 1300 С вЂ” вода
220
210
Срок службы при
1200 С, мес.
12
10-30
3 — 5
Составитель Р. Малькова
Техред М. Надь
Редактор Н. Лжуган
Корректор О. Билак
Тираж 641
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 6197/36
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Ю
Шихта для изготовления огнеупорного материала, включающая кварцевое стекло и фосфатное связующее, отличающаяся тем,2 что, с целью повьпаения плотности и термостойкости, она в качестве фосфатного связующего содержит алюмохромфосфатное и дополнительно глинозем технический с удельной поверхностью 6000 — 7000 см /г и фосфатированное стальное волокно при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кварцевое стекло 40 — 77
Алюмохромфосфатное связующее 10 — 25
Глинозем технический с удельной поверхностью . 6000—
7000 см /г
Фосфатированное стальное волокно
Источники ййформации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР У 507545, кл. С.04 В 29 02, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР Р 489745, кл. С 04 В 35/68, 1974.
3. Авторское свидетельство СССР И 660963 ; кл. С 04 В 29/02, 1977 (прототип).