Склад для виготовлення магнезіальновуглецевого вогнетриву

Склад для виготовлення магнезіальновуглецевого вогнетриву, що включає периклазовий наповнювач зернистий та тонкомелений фракції < 0,063 мм графіт, тонкодисперсний антиоксидант, як зв’язуюче органічну смолу, який відрізняється тим, що як антиоксидант містить зелений SiC, а як органічну смолу - фенолформальдегідну смолу рідку, і додатково уротропін, порошкоподібну смолу, кремнієорганічну речовину і золь на основі кремнієорганічної речовини при такому співвідношенні компонентів, мас. %: зелений SiC графіт порошкоподібна смола рідка фенолформальдегідна смола кремнієорганічна речовина уротропін золь на основі кремнієорганічної речовини периклазовий наповнювач UA (21) a200511584 (22) 05.12.2005 (24) 10.01.2008 (72) СЕМЧЕНКО ГАЛИНА ДМИТРІВН А, U A, СЛЕПЧЕНКО ОКСАНА МИКОЛАЇВНА, U A (73) НАЦІОН АЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ", U A (56) UA 71038, C2, 15.11.2004 UA 2003010097, A, 15.07.2004 UA 50816, C2, 15.11.2002 UA 58962, A, 15.08.2003 UA 16365, C2, 25.08.1997 UA 25808, C2, 15.09.2000 SU 1648931, A1, 15.05.1991 SU 1154249, A, 07.05.1985 SU 1395610, A1, 15.05.1988 RU 2108991, C1, 24.02.1997 RU 2148049, C1, 27.04.2000 RU 2171243, C1, 27.07.2001 RU 2129535, C1, 27.04.1999 WO 9321128, A, 28.10.1993 EP 0096508, 21.12.1983 (19) 1 3 81490 шліфують. Межа міцності на стиск складає 130Н/мм 2 при удаваній щільності 3,02г/см 3. Однак ці показники міцності були досягненні лише після просочування плит смолою, що ускладнює процес виробництва виробів і підвищує енергозатрати на їх виробництво. У даному рішенні використовують як зв'язуюче фенольну смолу, а як антиоксидант - металевий алюміній, використання якого не забезпечує належної вибухобезпеки процесу під час транспортування алюмінієвого порошку, його перемішування при приготуванні маси. Задачею винаходу є досягнення високої міцності плит без їх просочування за рахунок створення армованої структури зв' язуючого в об'ємі, а також підвищення безпеки процесу виготовлення магнезіальновуглецевого вогнетриву та спрощення технології. Для досягнення вказаних те хнічних результатів запропоновано склад для виготовлення магнезіальновуглецевого вогнетриву, що містить вогнетривкий периклазовий наповнювач зернистий та тонкомолотий (фракції < 0,063мм), графіт, тонкодисперсний антиоксидант, як зв’язуюче органічну смолу і містить як антиоксидант зелений SiC, як органічну смолу фенолформальдегідну смолу, додатково склад уротропін, порошкоподібну смолу, кремнійорганічну речовину і золь на її основі, за таким співвідношенням компонентів, мас.%: периклазовий наповнювач решта; зелений SiC 2-3; графіт 2,0-3,2; порошкоподібна смола 1,0-2.0; рідка фенолформальдегідна смола 2,0-4,0; кремнійорганічна речовина 0,5-1.5; уротропін 0,2-0,3; золь на основі кремнійорганічної речовини 0,5-5. В результаті проведених експериментів встановлено, що вибухонебезпечність маси усувається не тільки завдяки заміні металевих антиоксидантів на зелений SiC, але й утворенню на поверхні зерен наповнювача., графіту і антиоксиданта SiC кліючого шару із кремнійорганіки, що зменшує видалення пилу при приготуванні шихти., міцність підвищується завдяки швидкому зміцненню внутрішньої структури вогнетриву шля хом армування структури органічного зв'язуючого = Si-О-Si= зв'язками при полімеризації та сополіконденсації кремнійорганічного гелю і фенолформальдегідного зе' язуючого, а погім утворенням в службі при високих температурах наноразмірного та ниткоподібного SiC, що ущільнює структур у і ускладнює проникнення всередину матеріалу окислювальних реагентів. Крім цього, використання кремнійорганічної речовини дозволяє захистити поверхневий шар графіту від окислення завдяки відмовленню від сумісного помелу тонкодисперсного периклазу, антиоксиданту і графіту. Таким чином, сукупність перерахованих вище чинників забезпечує покращення технічних 4 характеристик магнезіальновуглецевого вогнетриву, таку як міцність в 2-2,5 рази, завдяки чому просочення виробу стає непотрібною, зайвою процедурою. Це значно спрощує технологію виготовлення високоякісних магнезіальновуглецевих виробів для розливу сталі. Приклад Запропонований винахід реалізували при використанні спеченого периклазу (MgO 95%) фракцій 2-0,5,0,5-0 і менше 0,063мм, графіту, рідкої та порошкоподібної фенолформальдегідної смоли, антиоксиданту, уротропіну, кремнійорганічної речовини та золю на основі кремні\органічної речовини.. Приготування дослідних зразків запропонованого вогнетриву здійснювали у такий спосіб. Спечений магнезит фракції 2-0,5 і 0,5-0, перемішують, додають модифіковану фенолформальдегідну смолу, перемішують, додають магнезит фракції менше 0,063мм, додають компонент шихти, що модифіковано кремнійорганікою, і вводять один за одним всі компоненти суміші, перемішують до гомогенного стану. Спосіб приготування детально розкритий в [3]. З приготовлених мас формують зразки 30х30х30мм. Відпресовані зразки термообробляють у повітряному середовищі при температурі 180-200°С, час термообробки може змінюватися від 6 до 10год. Склад мас та властивості з них показано в таблиці. Склади та властивості дослідних зр № п/п Компоненти 1. MgO фракції 2-0,5мм; 2. фракції 0,5-0мм; 3. фракції < 0,063мм 4. Графіт 5. Антиоксидант: алюміній зелений SiC Фенольне зв'язуюче 6. (понад 100%) Рідка 7. февоілформальдегідна смола 8. Порошкоподібна смола 9. Уротропін Крвмнійоргашчна 10. речовина Золь кремнієорганічної 11. речовини 1 40 26 20 2 Склади дослідних зразків Позамеж 2 3 45 40 40 40 26 26 26 20 20 20 3 3,2 1,5 2.3 3 2,5 3,5 2,5 3,2 4,0 2,1 2 1,0 0,2 1,5 0,3 2,0 0,35 0,5 0,3 2 0 1,0 0,5 1,5 0,1 0 5,0 2,5 0,5 6,0 0 Властивості 1 Межа міцності на стиск, Н/мм 2 141 150 Як видно із таблиці міцність зразків за запропонованим способом (при відсутності 131 122 1 5 81490 просочування після термообробки) перевищує міцність зразків прототипу, що позитивно характеризує запропонований винахід. Вихід за межі заявленого вмісту кремнійорганіки та золю із неї підвищує вологість мас, що негативно сказуєгься в подальшому на процесі сушіння виробів, вихід за межі SiC - зайве, менше 1% неефективно, більше 3 - практично не змінює міцнісні властивості, підвищує собівартість продукції. Вказане зумовлює підвищену міцність структури магнезіальновуглецевого вогнетриву на фенолформальдегідному зв'язуючому зразків після пресування і значно підвищує міцність після термообробки при 180-200°С, що дає можливість уникнути просочування плит смолою. Як видно із таблиці, міцність зразків за запропонованим винаходом, одержаних після термооброботки при 180-200°С (протягом 6-10 годин), в 2 рази перевищує міцність зразків прототипу після термообробки при температурі 170°С (протягом 24 годин), і перевищує міцність зразка прототипу оптимального складу просоченого смолою. Вказане підтверджує спрощення одержання високоміцних магнезіальновуглецевих вогнетривів за запропонованим складом і без додаткового просочення смолою дає можливість одержувати плити більш високої міцності. Зазначений склад для виготовлення магнезіальновуглецевого вогнетриву невідомий із джерел вітчизняної та іноземної інформації, встановлено авторами вперше, що свідчить про відповідність заявленого рішення критеріям новизни. У порівнянні з відомими аналогічними рішеннями запропонований винахід має наступні переваги: - спрощує технологію виготовлення міцних магнезіальновуглецевих вогнетривів, виключає просочення після термообробки; - забезпечує безпеку процесу виготовлення виробів (виключається А1); - підвищує міцність магнезіальновуглецевих виробів. Література: 1. Патент України 50816 С2. С04В 35/04,35/035. 2002p. 2. Патент України 58962 А, С04В 35/035, опубл. 15. 08. 2003р. 3. Заявка на патент України а200509095, 26.09.2005. 6