Вогнетривка набивна маса

Винахід відноситься до вогнетривкої промисловості, а саме, до складів вогнетривких мас для виготовлення монолітних футерівок теплових агрегатів з температурою служби до 1700°С, зокрема, індукційних канальних та тигельних пічей. Відома вогнетривка набивна маса, яка вміщує електроплавлений корунд фракції 3-0,5мм, тонкомелену складову, яка представляє собою суміш глинозему ГК з кварцевмісною добавкою, та зв'язуюче - ортофосфорну кислоту [Бабкина Л.А., Никулина Л.Н., Зинченко В.Л. Экономичность - основной фактор в совершенствовании технологии производства набивной массы корундового состава // Огнеупоры и техническая керамика. 1997. №3. С.31-32]. Проте ця набивна маса має недостатньо високу термічну стійкість та низьку стійкість до дії розплаву металу. Найбільш близькою до винаходу по технічній суті та досягненому результату є вогнетривка набивна маса, яка вміщує електроплавлений корунд фракції 3-0,5мм, тонкомелений корундвміщуючий компонент та зв'язуюче [Набивные муллитокорундовые и корундовые массы без каолинитсодержащего компонента / Ю.А. Пирогов, Л.В. Панова, А.Г. Белогрудов и др. // Огнеупоры. 1983. №4. С.28-31]. Недоліком цієї маси є також недостатньо висока термічна стійкість (5 теплозмін 1300°С - вода) та достатньо низька стійкість до дії розплаву металу (площа проникнення - 60мм2). В основу винаходу поставлена задача створення вогнетривкої набивної маси, в якій додаткове введення алюмомагнезіальної шпінелі з вмістом часток, розміром, меншим від 12мкм, не меншим від 50%, а також використання електроплавленого корунду фракції, менше від 0,5мм, та сухої борфосфатної зв'язки забезпечує підвищення термостійкості та стійкості до дії розплаву металу, внаслідок чого підвищується термін служби теплових агрегатів. Поставлена задача вирішується тим, що: Вогнетривка набивна маса, яка вміщує електроплавлений корунд фракції 3-0,5мм, тонкомелений корундвміщуючий компонент та зв'язуюче, згідно винаходу, додатково містить алюмомагнезіальну шпінель з вмістом часток розміром, меншим від 12мкм не меншим від 50%, як корундовмісний компонент вона містить електроплавлений корунд фракції, меншої від 0,5мм, а як зв'язуюче використовується суха борфосфатна зв'язка, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: електроплавлений корунд фракції 3-0,5мм 51,0-56,0 електроплавлений корунд фракції, меншої від 0,5мм 4,0-6,0 алюмомагнезіальна шпінель з вмістом часток, розміром, меншим від 12мкм не меншим від 50% 37,0-41,0 суха борфосфатна зв'язка 2,0-3,0 Відмінною особливістю гаданого винаходу являється те, що при високотемпературній обробці продукти розпаду твердих розчинів тонкомеленої алюмомагнезіальної шпінелі вступають в реакцію з тонкозернистим електроплавленим корундом фракції, меншої від 0,5мм, з утворенням вторичної тонкодисперсної шпінелі, котра, розташовуючись поміж зернами заповнювача, ущільнює структуру, що сприяє підвищенню стійкості маси до дії розплаву металу. Крім того, алюмомагнезіальна шпінель, яка характеризується низьким коефіцієнтом теплового розширення, сприяє підвищенню термостійкості маси. Наявність сухого борфосфатного зв'язуючого забезпечує спікання маси при більш низькій температурі і, таким чином, ущільнює її структуру, що також збільшує стійкість маси до дії розплаву металу. Винахід ілюструється прикладами, наведеними в таблиці. У лабораторії та Дослідному виробництві ВАТ "УкрНДІВ імені А.С. Бережного" була виготовлена набивна маса по винаходу і прототипу по типовій технології виготовлення набивних мас. Таблиця Склад вогнетривких набивних мас та їх властивості Найменування компонентів, показники властивостей Склад маси: 1. Електроплавлений корунд фракції 30,5мм 2. Корундвмісний компонент: -Електроплавлений корунд фракції, нижче 0,5мм - Електроплавлений корунд фракції нижче 12мкм 3. Алюмомагнезіальна шпінель з вмістом часток розміром, меншим від 12мкм не менше 50% 4. Зв'язуюче: -Ортофосфорна кислота -Суха борфосфатна зв'язка Властивості зразків: 1. Термостійкість, теплозмін (1300°С вода) 2. Стійкість до дії розплаву металу: -площа проникнення, мм2 Приклади №2 №3 №4 №5 №6 №1 прототип оптимальний пропонуємий пропонуємий позамежний позамежний 56,5 53,5 51,0 56,0 50,0 57,0 5,0 6,0 4,0 7,0 3,0 39,0 41,0 37,0 42,0 36,0 6,0 2,5 2,0 3,0 1,0 4,0 5 10 9 8 6 5 60 10 12 15 20 24 37,5 Термостійкість - по ГОСТ 7875-94 на попередньо термооброблених при 1100°С з витримкою 6г зразках по режиму 1300°С - вода. Стійкість до дії розплаву металу оцінювали тигельним методом при 1600°С (2г) на попередньо термооброблених при 1100°С з витримкою 6г зразках з циліндричним заглибленням діаметром 15мм та глибиною 18мм. Хімічний склад використаного сплаву, мас. %: SіO2 - 5,50; АІ 2О3 - 31,30; Fе2О3 - 50,80; СаО - 2,0; MgO - 6,53; ТіO2 - 2,37; Nа2О - 0,09; SO2 - 0,98. Як видно з таблиці, набивна маса пропонуємого складу, в порівнянні з прототипом, характеризується підвищеною термостійкістю (~ в 2 рази) та більш високою стійкістю до дії розплаву металу (~ в 6 раз). Винахід намічається до впровадження на Дослідному виробництві ВАТ "УкрНДІВ імені А.С. Бережного" у 2005-2006 роках.