Шихта для виготовлення вогнетривів

Реферат: Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме виробництва вібролитих вогнетривів, які використовують у високотемпературних теплових агрегатах машинобудівної, металургійної, скляної промисловості. Шихта містить мас. %: корунд 5,0-15,0; глинозем 30,0-40,0; циркон 15,025,0; плавлений мулітовмісний матеріал, що складається з муліту і баделеїту у співвідношенні від 1:0,4 до 1:0,7, 30,0-40,0; диспергатор - на основі поліетиленгліколю або модифікований поліелектролітом глинозем (понад 100 %) 0,5 1,0. Застосування винаходу дозволяє одержувати щільні, міцні, термостійкі вогнетривкі вироби. UA 107210 C2 (12) UA 107210 C2 UA 107210 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме виробництва вібролитих вогнетривів, які використовують у високотемпературних теплових агрегатах машинобудівної, металургійної, скляної промисловості. Відома шихта для виготовлення вогнетривких виробів, що містить, мас. %: 20-40 мулітокорундового шамоту із плавленого матеріалу з вмістом 73-79 % Аl2О3 фракції 3-0,5 мм і менше 0,5 мм, взятих у співвідношенні від 3:1 до 1,5:1, 10-50 корундового шамоту з вмістом не менше 98 % Аl2О3 фракції 2-0,5 мм і менше 0,5 мм, взятих у співвідношенні від 0,5:3 до 1:1,5, 3050 глинозему випаленого з вмістом більше 85 % α-Аl2О3 фракції менше 12 мкм, в тому числі 3565 % фракції менше 4 мкм (патент України № 49895, 7 С04В35/10, 35/18, Бюл. № 10,2002 р.). Вогнетриви, виготовлені з даної шихти, мають відкриту пористість 18,1-20,1 %, межу 2 міцності при стисненні 68-93 Н/мм і термостійкість 25-30 теплозмін в режимі 1300 °C - вода. Відома шихта для виготовлення вогнетривких виробів, що містить, мас. %: 20-50 корунду, 10-40 плавленого муліту, 5-23 діоксиду цирконію і 17-35 глинозему (патент України № 46113, 7 С04В35/10, Бюл. № 5, 2002 p.). Вогнетриви, виготовлені з даної шихти, мають межу міцності при стисненні 101,4-121 Н/мм та термостійкість 20-24 теплозміни до появи тріщини в режимі 1300 °C - вода. Найбільш близькою за технічною суттю і досягуваному результату, є шихта для виготовлення вогнетривів, що містить, мас. %: 35-50 корунду, 15-30 муліту плавленого, 20-35 7 глинозему, 5-15 циркону (патент SU 885220, МПК 34 В 35/10 від 30.11.1981 р). Вогнетриви, виготовлені з даної шихти, мають відкриту пористість 17,1-19,5 % та термостійкість 33-38 теплозмін в режимі 1300 °C - вода. Одними з головних вимог до вогнетривів високотемпературних теплових агрегатів, наприклад, для тиглів індукційних печей є низька відкрита пористість, що запобігає проникненню розплаву металу у вогнетрив і його руйнуванню, висока міцність матеріалу тигля, що запобігає його руйнуванню при завантаженні металевої шихти та висока термостійкість, що запобігає руйнуванню вогнетриву внаслідок високої швидкості підйому температури при плавці та різкого перепаду температур по висоті та товщині вогнетриву. В основу даного винаходу поставлена задача створення шихти для виготовлення вібролитих вогнетривів, у якому застосування диспергатора забезпечує зниження відкритої пористості та збільшення міцності, а використання нового виду плавленого матеріалу - високу термостійкість виробів, що значно збільшує термін служби тиглів. Поставлена задача вирішується тим, що: Шихта для виготовлення вогнетривів, що включає корунд, глинозем, циркон і плавлений мулітовмісний матеріал, яка відрізняється тим, що плавлений мулітовмісний матеріал складається з муліту і баделеїту у співвідношенні від 1:0,4 до 1:0,7 і додатково містить диспергатор - на основі поліетиленгліколю або модифікований поліелектролітом глинозем при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: корунд 5-15 глинозем 30-40 циркон 15-25 плавлений мулітовмісний матеріал, що складається з муліту і баделеїту у співвідношенні від 1: 0,4 до 1: 0,7 30-40 диспергатор - на основі поліетиленгліколю або модифікований поліелектролітом глинозем (понад 100 %) 0,5-1,0 Особливістю пропонованого технічного рішення є додаткове введення диспергатора, що дозволяє збільшити щільність і міцність сирцю виробів за рахунок зменшення вологості вібролитої маси, та, як наслідок, зменшити відкриту пористість та збільшити міцність вогнетриву при проведенні випалу. Відмінною особливістю також є використання нового виду плавленого алюмооксидцирконійсилікатного матеріалу, представленого за фазовим складом баделеїтомулітом, що утворюється внаслідок сумісної кристалізації муліту і баделеїту. Використання цього матеріалу сприяє збільшенню термостійкості вогнетриву за рахунок армування структури міцними зростками голчастих і довгопризматичних різно орієнтованих кристалів баделеїтомуліту та формуванням мікроструктур, що характеризуються розташуванням зерен баделеїту усередині зерна муліту. По пропонованій шихті і прототипові у ПАТ "УКРНДІВ ІМЕНІ А.С. БЕРЕЖНОГО" виготовлено вироби по передбачуваному винаходу і прототипу наступним способом: вихідні компоненти в заданих кількостях дробили і подрібнювали з використанням відомих технологічних прийомів і устаткування, потім перемішували і зволожували до настання вібраційної текучості маси. Вироби формували способом вібролиття, сушили й випалювали. 1 UA 107210 C2 Винахід пояснюється прикладами, приведеними в таблиці. Таблиця Склади шихт для виготовлення вогнетривких виробів та їх властивості Приклади №1 №2 №3 №4 №5 №6 прототип пропон. оптим. пропон. замеж. замеж. Найменування компонентів, показники властивостей Склад шихти, мас. %: Корунд Глинозем Циркон Муліт плавлений Плавлений мулітовмісний матеріал, що кладається з муліту і баделеїту у співвідношенні від 1:0,4 до 1:0,7 Диспергатор на основі поліетиленгліколю або модифікований поліелектролітом глинозем (понад 100 %) Властивості: Пористість відкрита, % 2 Межа міцності при стисненні, Н/мм Термостійкість (1300 °C - вода), теплозмін: загальна до появи тріщини 5 10 15 50 25 10 15 5 30 25 10 35 20 15 40 15 3 28 27 17 42 13 40 35 30 42 28 0,5 0,75 1,0 0,25 1,25 18,0 97,5 17,0 125 16,5 118 16,0 105 18,0 95 16,0 90 38 13 42 35 40 31 38 27 42 35 36 27 Зразки, виготовлені за пропонованою шихтою, в порівнянні з прототипом, мають меншу пористість (16,0-17,0 % проти 18,0 %), більшу міцність (105-125Н/мм проти 97,5 Н/мм) і більшу термостійкість (38-42 теплозміни в режимі 1300 °C - вода проти 38 теплозмін в режимі 1300 °C вода). Пропонована шихта планується до використання в ПАТ "УКРНДІВ ІМЕНІ А.С. БЕРЕЖНОГО" у 2012 році. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Шихта для виготовлення вогнетривів, що містить корунд, глинозем, циркон і плавлений мулітовмісний матеріал, яка відрізняється тим, що плавлений мулітовмісний матеріал складається з муліту і баделеїту у співвідношенні від 1:0,4 до 1:0,7 і додатково містить диспергатор - на основі поліетиленгліколю або модифікований поліелектролітом глинозем, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: корунд 5,0-15,0 глинозем 30,0-40,0 циркон 15,0-25,0 плавлений мулітовмісний матеріал, що складається з муліту і баделеїту у співвідношенні від 1:0,4 до 1:0,7 30,0-40,0 диспергатор - на основі поліетиленгліколю або модифікований поліелектролітом глинозем (понад 100 %) 0,5-1,0. Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2