шихта для изготовления огнеупоров с прерывистым зерновым составом
Классы МПК: | C04B35/106 содержащие оксид циркония или циркон (ZrSiO4) C04B33/22 шамотные изделия |
Автор(ы): | Скурихин В.В., Мигаль В.П., Новиков Н.А., Ильин Г.И., Цветков А.Е., Клопова Н.Н., Сакулин В.Я. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество открытого типа "Боровичский комбинат огнеупоров" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-01-27 публикация патента:
20.09.1997 |
Сущность изобретения: изобретение относится к технологии огнеупоров, которые могут использоваться в черной и цветной металлургии, в стекловаренной, химической и др. отраслях промышленности. Шихта для изготовления огнеупоров с прерывистым зерновым составом, включает 40-60% зернистого муллитосодержащего наполнителя фракции более 0,5 мм, а остальное - тонкомолотые алюмосиликатный и цирконистый компоненты фракции менее 0,09 мм в виде смеси совместного помола, причем смесь совместного помола имеет следующий состав, %: муллитосодержащий наполнитель - 40-70, огнеупорная глина или каолин - 20-30, диоксид циркония - остальное (но не менее 10), а соотношение свободных SiO2/ZrO2 = 0,7-0,5. Приготовленную массу прессуют и обжигают при температуре 1400-1500oC. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Шихта для изготовления огнеупоров с прерывистым зерновым составом, включающая зернистый муллитсодержащий наполнитель фракции более 0,5 мм и тонкозернистую огнеупорную связку фракции менее 0,09 мм, содержащую муллитсодержащий наполнитель, огнеупорную глину и цирконийсодержащий компонент, отличающаяся тем, что связка содержит огнеупорную глину или каолин при следующем соотношении компонентов, мас. Муллитсодержащий наполнитель 40 70Огнеупорная глина или каолин 20 30
Диоксид циркония Остальное ( но не менее 10)
при соотношении свободных SiO2/ZrO2 0,5 0,7, причем соотношение компонентов в шихте следующее, мас. Зернистый муллитсодержащий наполнитель фракции более 0,5 мм 40 60
Связка указанного состава Остальноет
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технологии огнеупоров, которые могут использоваться в черной и цветной металлургии, в стекловаренной, химической и других отраслях промышленности. Известна шихта для изготовления огнеупоров, используемых при непрерывной разливке стали, содержащая огнеупорную глину, шамот, обезжелезненный циркон, в следующем соотношении, мас. Шамот 60 70Огнеупорная глина 25 30
Обезжелезненный циркон 7 10
Однако огнеупоры, изготовленные на основе данной шихты имеют большую дополнительную линейную усадку и низкую высокотемпературную прочность вследствие наличия большого количества стеклофазы и отсутствия прямых связей между кристаллами. Известна шихта для изготовления огнеупорных изделий [2] содержащая шамот, огнеупорную глину и добавку (двуокись циркония), при следующем соотношении компонентов, мас. шамот 45-70; огнеупорная глина 15-30; добавка 10-40. Приведенной шихте присущи те же недостатки, что и шихте [1]
Наиболее близкой к предлагаемой шихте по совокупности признаков [3, прототип] является шихта для изготовления огнеупорных изделий, включающая 35-45% зернистого муллитсодержащего наполнителя (шамот) фракции до 3 мм и остальное тонкозернистая огнеупорная связка фракции менее 0,088 мм. В состав огнеупорной связки входят, мас. Муллитсодержащий наполнитель (шамот) 15 50
Огнеупорная глина 25 30
Циркониевый электрокорунд, содержащий 5-30% диоксида циркония 20 - 60. Недостатком приведенной шихты является ее непрерывный зерновой состав: зернистый наполнитель фракции 3-0 мм, тонкозернистая огнеупорная связка фракции 0-0,088 мм. Непрерывный зерновой состав затрудняет уплотнение пресс-порошков при формовании вследствие наличия в них средних фракций 0,088-0,5 мм, которые мешают сближению крупных зерен наполнителя и распределению между ними тонкозернистой связки. Вследствие этого ухудшаются такие показатели изделий, как прочность (на холоду и высокотемпературная), пористость. Предлагаемое изобретение, в сравнении с прототипом, позволяет устранить присущие ему недостатки: высокая пористость и низкая прочность. Этот результат достигается тем, что в шихте для изготовления огнеупоров, имеющей прерывистый зерновой состав, содержится (мас.): 40-60% зернистого муллитсодержащего наполнителя фракции > 0,5 мм, а остальное тонкомолотые алюмосиликатный и цирконистый компоненты фракции < 0,09 мм в виде смеси совместного помола, причем смесь совместного помола имеет следующий состав:
Муллитсодержащий наполнитель 40 70
Огнеупорная глина или каолин 20 30
Диоксид циркония остальное
(но не менее 10)
а соотношение свободных SiO2/ZrO2 0,7 0,5. Пример шихты для изготовления огнеупоров с прерывистым зерновым составом. Муллитокорундовый шамот зернистостью 3-0,5 мм в количестве 50% увлажняют глинистым шликером (плотность не менее 1,2 г/см3), перемешивают и добавляют смесь совместного помола состава, мас. муллитокорундовый шамот - 58, каолин 25, диоксид циркония 17. При таком составе компонентов смеси совместного помола соотношение SiO2/ZrO20,6 (SiO2 несвязанный в муллит). Смесь совместного помола приготавливают в трубной мельнице (размер фракции менее 0,09 мм). Количество диоксида циркония, необходимого для связывания свободного SiO2 в циркон, рассчитывается следующим образом: в каолине содержится, в мас. Al2O340, SiO256. В смеси совместного помола: 400,25= 10% Al2O3, 560,25=14% SiO2. Часть SiO2 уйдет на образование муллита. Соотношение в муллите Al2O3/SiO22,55 SiO2 10/2,55 3,92% Остается несвязанного SiO2 14 3,93 10,08% Для связывания такого количества SiO2 в циркон при соотношении SiO2/ZrO2 0,5 потребуется 10,08/0,5 20,16% ZrO2, но для создания прямых связей между кристаллами муллита и циркона необходимо связать циркон не менее 70% несвязанного SiO2, для этого необходимо 20,160,7 14,11% ZrO2. Следовательно, в рассматриваемом примере ZrO2 берется в количестве, достаточном для создания в огнеупоре прямых связей между кристаллами муллита и циркона, и соотношение свободных SiO2/ZrO2 равно 0,6. В таблице представлены исходные компоненты для различных составов шихты и свойства полученных образцов. Обжигают изделия при температуре 1400 1500oC.
Класс C04B35/106 содержащие оксид циркония или циркон (ZrSiO4)
Класс C04B33/22 шамотные изделия