Шихта для виготовлення вогнетривких виробів

1. Шихта для виготовлення вогнетривких виробів, що включає зернистий цирконієвмісний заповнювач, тонкомелену цирконієвмісну складову, циркон, оксид алюмінію і тимчасову органічну зв'я C2 2 (19) 1 3 74899 4 Недоліком даної шихти є те, що вона не за3. Шихта за пп.1, 2, згідно винаходу, як зернибезпечує отримання вогнетривких виробів, які хастий цирконійвміщуючий заповнювача, вона місрактеризуються високою температурою початку тить електроплавлений діоксид цирконію деформації під навантаженням, достатньо висо4. Шихта за одним із пп.1, 2, 3, в якій, згідно кою термостійкістю та температурою служби винаходу, циркон використовується з розміром 2200°С, хоча й забезпечує отримання середньозерна не більшим за 63мкм. щільних вогнетривів, які мають високу руйнівну Особливістю запропонованої шихти для вигонагрузку при стисненні. товлення вогнетривких виробів є те, що викорисНайбільш близькою до передбачуваного винатання в якості зернистого цирконійвміщуючого заходу по технічній сутності та досягненому резульповнювача діоксиду цирконію, спеченого або тату є шихта для виготовлення вогнетривких виелектроплавленого з граничним розміром зерна робів, яка включає, мас. %: зернистий меншим від 1,5мм, забезпечує формування щільцирконійвміщуючий заповнювач - 58,6; тонкомеленої та міцної структури вогнетриву із моноклінного ну складову - 25,0; циркон - 12,4; оксид алюмінію ZrO2. Мікроструктура цього вогнетриву складаєть2,75; та тимчасове органічне зв'язне - 1,25 (А.С. ся зернами заповнювача з моноклінного ZrO2 ізо№829602, МПК СО4В35/48, 81р.). метричної та неправильної форми і тонкодисперсУ даному технічному рішенні, хоча й створюного зв'язного. Останній складається зернами ється можливість виготовлення середньощільних моноклінного ZrO2 ізометричної, округлої, (рідше виробів, які відрізняються достатньо високими вуглуватої та зі згладженими вуглами) форми, які значеннями міцності при стисненні та забезпечущільно прилягають одне до одного, зцементованих плівками безбарвної склофази. ють температуру служби 2000 С та служать у конВведення циркону з розміром зерна не більше такті з кварцовим склом, разом з тим, їх застосу63мкм забезпечує утворення склофази рівномірно вання не дозволяє підвищити температуру служби розподіленої та однорідної по своєму складу. У до 2200°С, тому що заповнювач, який містить цирсклофазі де-не-де можна відмити кристалізацію коній - (баделеіт) містить більше домішок, тобто є муліту у вигляді голкуватих кристалів розміром менше чистою сировиною у порівнянні з діоксидом 4х20мкм. Це приводить до утворення щільної та цирконію. міцної структури, а в кінцевому результаті до змеВ основу винаходу поставлена задача ствоншення відкритої пористості, збільшення щільносрення шихти для виготовлення вогнетривких виті, міцності та температури початку деформації під робів, у якому використання у якості зернистого навантаженням вогнетривких виробів із моноклінцирконійвміщуючого заповнювача - спеченого, або ного ZrO2. електроплавленого діоксиду цирконію з граничним Використання як тонкомеленої складової - нерозміром зерна меншим від 1,5мм, а у якості тонтермообробленого діоксиду цирконію з вмістом комеленої складової - нетермообробленого діокчасток розміром 4-2мкм не меншим за 95% забезсиду цирконію з вмістом часток розміром 4-2мкм печує одержання вогнетривких виробів з достатне менше 95%, використання циркону з розміром ньо високою термостійкістю. Окрім того, застосузерна не більш 63 мкм забезпечує підвищення вання нетермообробленого діоксиду цирконію температури деформації під навантаженням, терZrO2, забезпечує певне зниження собівартості вимостійкості і температури служби до 2200°С, що в готовлення вогнетривких виробів. свою чергу, підвищує строк служби футерування У лабораторії ВАТ "УкрНДІВ імені А.С. Бережвисокотемпературних устаткувань безперервної ного" були виготовлені вогнетривкі вироби за завиробки особливо чистого кварцового скла. пропонованим винаходом і прототипом за традиПоставлена задача вирішується тим, що: ційною технологією, яка прийнята у вогнетривкій 1. Шихта для виготовлення вогнетривких випромисловості при виготовленні зернистих вогнетробів, яка включає зернистий цирконійвміщуючий ривів. заповнювач, тонкомелену складову, циркон, оксид Пропонуємий винахід ілюструється прикладаалюмінію і тимчасове органічне зв'язне, згідно вими, наведеними в таблиці. находу, у якості зернистого цирконійвміщуючого Аналіз даних, наведених у таблиці, свідчить заповнювача, вона містить діоксид цирконію з грапро те, що вироби, виготовлені з запропонованої ничним розміром зерна меншим від 1,5мм, а в шихти в порівнянні з прототипом, характеризуютьякості тонкомеленої складової - нетермооброблеся в 3 разу більшою термостійкістю, температурою ний діоксид цирконію з вмістом часток розміром 4деформації під навантаженням на 80-100°С вище 2мкм не меншим від 95%, при наступному вмісті компонентів, мас. %: (Т,0,6 - 1700 С проти 1600°С - у прототипу), і темдіоксид цирконію 50,0 - 60,0 пературою служби 2200°С, проти 2000°С - у пронетермооброблений діоксид циртотипу, при цьому вироби, виготовлені із шихти конію з вмістом часток розміром 4заявленого складу одночасно характеризуються 2мкм не меншим від 95% 24,0 - 36,46 більшою міцністю при стисненні (~ у 1,3 разу), і циркон 3,0 - 21,0 уявною щільністю і меншою відкритою пористістю оксид алюмінію 0,5 - 4,0 (~ на 2%). тимчасове органічне зв'язка 0,04 - 1,0. Заявлене технічне рішення намічається до 2. Шихта за п.1, згідно винаходу, як зернистий впровадження на Дослідному виробництві ВАТ цирконійвміщуючий заповнювача, вона містить "УкрНДІВ імені А.С. Бережного" в 2004p. спечений діоксид цирконію. 5 74899 6 Таблиця Склади шихт для виготовлення вогнетривких виробів та їх властивості Приклад Найменування №1 компонентів, показники про №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 №9 №10 №11 №12 №13 №14 №15 №16 властивостей то- пропон. пропон. пропон. оптим. оптим. оптим. пропон. пропон пропон. позамеж. позамеж. позамеж. позамеж. позамеж. позамеж. тип 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Склад шихти: 1. Зернистий заповнювач: баделеіт 58,6 діоксид цирконію 50,0 55,0 60,0 49,5 60,5 спечений діоксид 50,0 55,0 60,0 49,5 60,5 цирконію електроплавлений 50,0 55,0 60,0 49,5 60,5 діоксид цирконію 2. Тонкомелена складова: баделеіт 25,0 нетермооброблений ZrО2 3. Циркон 12,4 4. Оксид алюмінію 2,75 5. Тимчасове органіч1,25 не зв'язне Властивості зразків виробів: 1. Відкрита порис14,9 тість, % 2. Уявна щільність, 4,47 г/см3 3. Межа міцності при 190 стисненні, МПа 4. Термостійкість 1 (1300 С - вода), т/змін 5. Температура деформації під наван- 1600 таженням, °С(Т0,6) 24,0 24,0 24,0 30,23 30,23 30,23 36,46 36,46 36,46 23,5 23,5 23,5 36,96 36,96 36,96 21,0 4,0 21,0 4,0 21,0 4,0 12,0 2,25 12,0 2,25 12,0 2,25 3,0 0,5 3,0 0,5 3,0 0,5 21,5 4,47 21,5 4,47 21,5 4,47 2,5 0,03 2,5 0,03 2,5 0,03 1,0 1,0 1,0 0,52 0,52 0,52 0,04 0,04 0,04 1,03 1,03 1,03 0,01 0,01 0,01 12,6 12,9 12,5 12,3 12,8 12,0 12,1 12,5 12,1 13,5 13,7 13,4 13,5 13,9 13,4 4,50 4,49 237 230 4,51 4,51 4,49 4,52 4,51 4,49 4,51 4,49 4,48 4,48 4,48 4,48 4,48 240 243 232 250 247 233 249 222 200 223 202 198 205 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1700 1680 1700 1700 1680 1700 1700 1680 1700 1680 1680 1680 1680 1680 1680 Комп’ютерна верстка M. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601