керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток

Формула изобретения

Керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток, включающая глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и шамот из глинистой части «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд с содержанием Fe₂O₃ более 5%, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит волластонит с содержанием, мас.%: СаО - 42,1; Fe₂O ₃ - 0,9; R₂O - 0,4 и пористостью 1,14-1,15% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глинистая часть «хвостов» гравитации

циркон-ильменитовых руд - 40-60

шамот из глинистой части «хвостов» гравитации

циркон-ильменитовых руд с содержанием Fe₂ O₃ более 5% - 10-20

волластонит с содержанием, мас.%: СаО - 42,1;

Fe₂ O₃ - 0,9; R₂O - 0,4 и пористостью 1,14-1,15% - 30-40.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров.

Известна керамическая масса для получения кислотоупоров следующего состава, мас.%: жана-даурская глина 50, пирофиллит 50 / Абдрахимова Е.С. Кинетика изменения структуры пористости в процессе, обжига кислотоупоров. / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Известия вузов. Строительство. - 2000. - №9. - С 38-41 / [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (30 циклов).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кислотоупоров, включающая следующие компоненты, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд 40-60, пирофиллит 30-40, шамот из глинистой части «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд с содержанием Fe ₂О₃ более 5% 10-20 / Пат. 12610 Республика Казахстан, МПК С 04 В 33/00. Керамическая масса для получения кислотоупоров. / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. - Опубл. 15.01.2003, бюл. №1 / [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно высокая усадка кислотоупорных плиток.

Техническим результатом изобретения является снижение усадки кислотоупорных плиток.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую глинистую часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд и шамот из глинистой части «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд с содержанием Fe₂О₃ более 5%, дополнительно вводят волластонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

глинистая часть «хвостов» гравитации
циркон-ильменитовых руд	40-60
шамот из глинистой части «хвостов» гравитации
циркон-ильменитовых руд с содержанием Fe 2О3 более 5%	10-20
волластонит	30-40

В качестве отощителя используется волластонит, химический состав которого представлен следующими оксидами, мас.%: SiO₂ 47,9; Al ₂O₃ 1,8; Fe₂ О₃ 0,9; CaO 42,1; MgO 1,2; R ₂O 0,4; п.п.п.4,6.

Плотность волластонита 3,1-3,3 г/см³, пористость 1,14-1,15%, водопоглощение 0.87-0,93%, предел прочности при сжатии 82,4-86,5 МПа, коэффициент абразивности 1,8-2,45.

При исследовании на нагревательном микроскопе MHO-2 размягчение волластонита наблюдается при температуре 1350°С, плавление при 1380°С, текучесть при 1400°С. Минералогический состав волластонита представлен следующими минералами, мас.%: волластонит 74, кварц 5, кальцит 10, полевой шпат 2, эпидот 2, диопсид 7.

Повышенная усадка ведет к значительным деформационным искривлениям изделий, поэтому снижение усадки в настоящее время приобретает особую актуальность. Известно, что волластонит при нагревании до максимальной температуры расплавляется лишь частично, нерасплавившиеся остатки волластонитовых иголок создают плотный каркас, препятствующий изменению прежнего объема, и тем самым значительно уменьшают усадку.

Производство кислотоупорных плиток осуществляли по следующей технологии: компоненты перемешивали в сухом состоянии в одновальном смесителе и полученную шихту увлажняли до влажности 18-20%, из которой затем формовали плитки размером 100×100×20 мм. Отпрессованные плитки высушивали до остаточной влажности не более 5%. Высушенные плитки обжигали при температуре 1250-1300°С, изотермическая выдержка при конечной температуре 30 мин.

Составы керамических масс приведены в табл.1, а технические свойства - в табл.2.

Таблица 1
Составы керамических масс
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
	1	2	3	прототип
Глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд	60	50	40	40-60
Шамот из глинистой части «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд с содержанием Fe2О3 более 5%	10	15	20	10-20
Волластонит	30	35	40	-
Пирофиллит	-	-	-	30-40

Таблица 2
Физико-механические показатели кислотоупоров
Показатели	Составы			Прототип
	1	2	3
Усадка, %	4,7	4,4	4,1	7,8-8,2
Морозостойкость, циклы	39	41	45	-
Термостойкость, теплосмены	7	7	8	-
Кислотостойкость, %	96,7	97,1	97,4	-
Механическая прочность, МПа:
при сжатии	132	135	137	120-128
при изгибе	68	70	72	62-67

Как видно из табл.2, кислотоупорные плитки из предложенных составов имеют усадку значительно ниже, чем прототип.

Полученное техническое решение при использовании волластонита в составах керамических масс позволит получить малоусадочные кислотоупорные плитки без деформационных искривлений.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Абдрахимова Е.С. Кинетика изменения структуры пористости в процессе обжига кислотоупоров. / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Известия вузов. Строительство. - 2000. - №9. - С 38-41.

2. Пат. 12610 Республика Казахстан, МПК С04В 33/00. Керамическая масса для получения кислотоупоров. / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. - Опубл. 15.01.2003, Бюл. №1.