Вогнетривка маса для виготовлення плавильних тиглів

Реферат: Вогнетривка маса для виготовлення плавильних тиглів містить спечений магнезит (периклаз), воду, порошок алюмінію та хлористий магній. Додатково містить порошок кремнію. UA 79678 U (12) UA 79678 U UA 79678 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до ливарного виробництва і може бути використана для виробництва плавильних тиглів і футерівки плавильних печей та печей для термообробки. Відома маса, яка включає електроплавлений периклаз, воду та додатково містить хромокислий магній і борну кислоту [1]. Дана вогнетривка маса має достатні фізико-механічні властивості, які досягаються за рахунок введення в масу хромокислого магнію і борної кислоти, але має достатньо високу температуру спікання маси. Найбільш близькою до запропонованої є вогнетривка маса [2], яка включає наступні компоненти (мас. %): спечений магнезит (периклаз) основа вода 3-5 порошок алюмінію 3 - 10 хлористий магній 0,1 - 0,5. З метою підвищення щільності і міцності в цю вогнетривку масу додатково додають порошок алюмінію. Вогнетривка маса має достатні фізико-механічні властивості, але має недостатню термостійкість. Задачею запропонованої корисної моделі є підвищення термостійкості, міцності та температури початку деформації під навантаженням плавильних тиглів. Поставлена задача вирішується тим, що вогнетривка маса для виготовлення плавильних тиглів, що містить спечений магнезит (периклаз), воду, порошок алюмінію та хлористий магній, згідно з корисною моделлю, додатково містить дрібнодисперсний порошок кремнію, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: спечений магнезит (периклаз) основа вода 3-5 порошок алюмінію 3 - 10 порошок кремнію 2-7 хлористий магній 0,1 - 0,5. Інтервал кількості кремнію було вибрано експериментальними дослідженнями. При кількості кремнію (2 %) вже спостерігається підвищення термостійкості і міцності вогнетривкої маси для тиглів, а у збільшенні кількості кремнію більше 7 % мас. на має потреби, тобто у пропонованому інтервалі вирішується поставлена задача корисної моделі. Інтервал кількості алюмінію було вибрано експериментальними дослідженнями. При кількості алюмінію (3 %) вже спостерігається підвищення термостійкості і міцності вогнетривкої маси для тиглів, а у збільшенні кількості алюмінію більш як 10 % мас. не має потреби, тобто у пропонованому інтервалі вирішується поставлена задача корисної моделі Наявність в вогнетривкій суміші хлористого магнію приводить до прискорення часткового синтезу шпінелі (MgOAl2O3) та форстериту (MgO 2SiO2). При мінімальній кількості хлористого магнію (0,1 %) вже здійснюється підвищення швидкості синтезу шпінелі, а при підвищенні хлористого магнію більш ніж 0,5 % зростає усадка виробів. Вода додається для покращення формування вогнетривкої маси. Завдяки такому складу суміші при нагріванні частково утворюється муліт (3Аl 2О3 2SiO2), який сприяє підвищенню міцності та термостійкості. Часткове утворювання шпінелі та форстериту починається при температурі 450-500 °C, кристалізація здійснюється при температурах вище 700 °C. Вогнетривкість тиглів з використанням запропонованої маси складає не менш 2000 °C, тому що температура плавлення шпінелі коливається в межах 2135 °C і евтектика MgOAl2O3 - MgO утворюється при температурі 2030 °C. Технологія приготування вогнетривкої маси нічим особливим не відрізняється від вже відомої і полягає в наступному. В попередньо вимкнений змішувач завантажують необхідну кількість спеченого магнезиту і перемішують у сухому вигляді протягом 1-2 хв. Потім завантажують в змішувач порошок алюмінію, хлористий магній та порошок кремнію, перемішують протягом 3-4 хв. Для зволоження використовують воду з температурою не менше 20 °C. Після додавання води масу перемішують протягом 10 хвилин. Готувати масу в кількості більшій, ніж вимагається, не рекомендується. Температура маси повинна бути не менше 20 °C. Термостійкість при 1300 °C (на повітрі) складає більше 20 теплозмін. Температура випалу тиглів 1350-1400 °C. В таблиці 1 показані складові пропонованих сумішей в порівнянні з прототипом. Проведений аналіз таблиці 2 показав, що корисна модель дозволяє підвищити термостійкість та міцність вогнетривкої маси в порівнянні з прототипом. 50 1 UA 79678 U Таблиця 1 Склад прототипу та запропонованої суміші Склад формуючих сумішей, мас. % пропонована суміш прототип 1 2 3 Інгредієнти Спечений магнезит (периклаз) % мас. фракція 0,5-2,0 мм фракція менш 0,06 мм Вода, % мас. Хлористий магній Порошок алюмінію, % мас. Порошок кремнію, % мас. основа 3-5 0,1-0,5 3-10 4 основа 3 0,5 10 2 4 0,1 8 3 5 0,2 5 5 3 0,4 3 7 Таблиця 2 Властивості прототипу та пропонованої суміші Властивості сумішей прототип Міцність на стискання після висихання, МПа при 1250 °C Міцність на вигин, МПа Температура початку деформації під навантаженням при температурі випалу 1400 °C 5 1 пропонована суміш 2 3 4 100 118 105 104 108 33 33 35 36 35 1650 1710 1730 1720 1700 Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР, № 620460, МКИ С04В 35/20. 2. Патент на корисну модель № 25427, МПК (2006) С04В 35/66; С04В 35/18. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Вогнетривка маса для виготовлення плавильних тиглів, що містить спечений магнезит (периклаз), воду, порошок алюмінію та хлористий магній, яка відрізняється тим, що додатково містить порошок кремнію, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: спечений магнезит (периклаз) основа вода 3-5 порошок алюмінію 3-10 порошок кремнію 2-7 хлористий магній 0,1-0,5. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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