Шихта для виготовлення вогнетривів

Реферат: Винахід належить до вогнетривкої галузі промисловості і може бути використаний для виготовлення корундохромоксидних вогнетривких виробів, які мають високі корозійну стійкість до розплаву безлужного алюмоборосилікатного скла "Е" та межу міцності на стиск і використовуються в установках виробництва скловолокна. Шихта містить, мас. %: випалений глинозем 5,0-15,0; плавлений корунд фракції менше 3 мм 48,9-60,7; кварцовий пісок фракції менше 0,5 мм 4,0-6,0; хромоксидний матеріал фракції менше 1 мм 5,0-15,0; хромоксидний матеріал фракції менше 10 мкм 15,0-25,0; диспергуючу добавку - полімер на основі поліетиленгліколю 0,1-0,3. UA 105389 C2 (12) UA 105389 C2 UA 105389 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Винахід належить до вогнетривкої галузі промисловості і може бути використаний для виготовлення корундохромоксидних вогнетривких виробів, які мають високі корозійну стійкість до розплаву безлужного алюмоборосилікатного скла "Е" та межу міцності на стиск і використовуються в установках виробництва скловолокна. Відома шихта для виготовлення вогнетривів, яка містить у мас. %: суміш зерен плавлених корунду або муліту та пластинчатого корунду або корундового шамоту фракції менше 3 мм при співвідношенні від 1:1 до 1:2 44-51, випалений глинозем 30-35, пісок фракції менше 0,5 мм 3-5, суміш сумісного помелу оксиду хрому та глинозему, який містить більше 90 % γ-Аl2O3, у співвідношенні від 0,5:1 до 1:1 14-18 [патент України 27860 МПК6 С 04В 35/10 від 16.10.2000]. Однак вогнетриви з такої шихти мають низькі корозійну стійкість до розплаву скла "Е" і межу міцності на стиск та є недостатньо стійкими при експлуатації. Найбільш близькою за технічною суттю та результатом, що досягається, до передбачуваного винаходу є шихта для виготовлення вогнетривів, що містить у мас. %: випалений глинозем 43-70, шамот фракції менше 3 мм 2-40, кварцовий пісок фракції менше 0,5 3 мм 17-28 (а. с. СРСР № 983116 М. Кл. С 04 В 35/10, С 04 В 35/18 від 23.12.1982). Однак вогнетриви із зазначеної шихти також мають невисокі корозійну стійкість (площа просочування 2 зразків розплавом скла "Е" після 8 годин випробування при температурі 1580 °C - 55 мм ) та 2 межу міцності на стиск (140,0 Н/мм ). До основи винаходу поставлено задачу створення шихти для виготовлення вогнетривів, в якій використання випаленого глинозему, плавленого корунду фракції менше 3 мм, кварцового піску фракції менше 0,5 мм, хромоксидного матеріалу фракцій менше 1 мм та менше 10 мкм і диспергуючої добавки - полімеру на основі поліетиленгліколю забезпечують підвищення корозійної стійкості до розплаву скла "Е" та межі міцності на стиск, і, як наслідок, збільшення терміну служби вогнетривів у скловарних печах установок виробництва скловолокна. Поставлена задача вирішується тим, що: Шихта для виготовлення вогнетривів, що містить випалений глинозем, зернисту складову фракції менше 3 мм, кварцовий пісок фракції менше 0,5 мм, згідно з винаходом додатково містить хромоксидний матеріал фракцій менше 1 мм та менше 10 мкм і диспергуючу добавку полімер на основі поліетиленгліколю, а як зернисту складову фракції менше 3 мм вона містить плавлений корунд, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: випалений глинозем 5,0-15,0 плавлений корунд фракції менше 3 мм 48,9-60,7 кварцовий пісок фракції менше 0,5 мм 4,0-6,0 хромоксидний матеріал фракції менше 1 мм 5,0-15,0 хромоксидний матеріал фракції менше 10 мкм 15,0-25,0 диспергуюча добавка полімер на основі поліетиленгліколю 0,1-0,3. Відзнакою гаданого винаходу є використання як зернистої складової шихти фракції менше 3 мм плавленого корунду, а також додаткове використання у шихті хромоксидного матеріалу фракцій менше 1 мм та менше 10 мкм і диспергуючої добавки - полімеру на основі поліетиленгліколю. Позитивний ефект цього полягає в тому, що використання як зернистої складової шихти фракції менше 3 мм плавленого корунду сприяє підвищенню міцності корундохромоксидних вогнетривів, а додаткове використання хромоксидного матеріалу, який має набагато вищу корозійну стійкість до розплаву безлужного алюмоборосилікатного скла "Е" у порівнянні з іншими видами вогнетривів, сприяє значному підвищенню корозійної стійкості корундохромоксидних вогнетривів до дії розплаву цього скла. Крім того, хромоксидний матеріал фракції менше 10 мкм сприяє утворенню твердого розчину оксиду хрому в оксиді алюмінію, як в зернистій складовій, так і в тонкодисперсній зв'язці вогнетривів, що також забезпечує підвищення їх корозійної стійкості та збільшення межі міцності на стиск. Додаткове використання диспергуючої добавки - полімеру на основі поліетиленгликолю сприяє розрідженню маси та покращенню її рухливості, а внаслідок цього більш ефективному заповненню форми в процесі формування методом вібролиття, і як результат цього підвищення міцності виробів. 1 UA 105389 C2 5 10 У лабораторії та на дослідному виробництві ПАТ "УКРНДІВ ІМЕНІ А. С. БЕРЕЖНОГО" було виготовлено зразки і вироби за гаданим винаходом і за прототипом за звичайною вогнетривкою технологією: змішування компонентів, зволоження, формування, сушіння та подальший випал. Даний винахід ілюструється прикладами, наведеними у таблиці. Як видно з таблиці, зразки, виготовлені за гаданим винаходом, мають у 2,3-3,4 рази більшу корозійну стійкість до розплаву скла "Е" та на 13-45 % більшу межу міцності на стиск у порівнянні з прототипом. Використання корундохромоксидних вогнетривів, які мають високі корозійну стійкість до розплаву безлужного алюмоборосилікатного скла "Е" та міцність, дозволить збільшити термін служби скловарних печей до 5-7 років, тобто у два рази. Впровадження розробленої шихти планується на дослідному виробництві ПАТ "УКРНДІВ ІМЕНІ А. С. БЕРЕЖНОГО" у 2012 році. Таблиця Приклади складів шихт і властивості вогнетривів За Найменування компонентів прототипом шихти і властивості а.c. СРСР № вогнетривів 983116 Компоненти шихти: 1. Шамот фракції менше 3 21,0 мм Плавлений корунд фракції менше 3 мм 2. Випалений глинозем 56,5 3. Кварцовий пісок фракції 22,5 менше 0,5 мм 4. Хромоксидний матеріал фракції менше 1 мм 5. Хромоксидний матеріал фракції менше 10 мкм 6. Диспергуюча добавка полімер на основі поліетиленгліколю Властивості вогнетривів: 1. Межа міцності на стиск, 140,0 2 Н/мм 2. Корозійна стійкість, площа просочування зразків розплавом скла "Е" після 8 55 годин випробування при температурі 1580 °C, мм Приклади Позамежні 1 2 3 48,9 4 5 60,7 54,8 46,95 62,65 15,0 5,0 10,0 16,0 4,0 6,0 4,0 5,0 7,0 3,0 5,0 15,0 10,0 3,0 17,0 25,0 15,0 20,0 27,0 13,0 0,1 0,3 0,2 0,05 0,35 158,0 203,0 181,0 146,0 153,0 24 16 20 29 26 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 Шихта для виготовлення вогнетривів, що містить випалений глинозем, зернисту складову фракції менше 3 мм, кварцовий пісок фракції менше 0,5 мм, яка відрізняється тим, що вона додатково містить хромоксидний матеріал фракцій менше 1 мм та менше 10 мкм і диспергуючу добавку - полімер на основі поліетиленгліколю, а як зернисту складову фракції менше 3 мм вона містить плавлений корунд, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: випалений глинозем 5,0-15,0 плавлений корунд фракції менше 3 мм 48,9-60,7 кварцовий пісок фракції менше 0,5 мм 4,0-6,0 хромоксидний матеріал фракції менше 1 мм 5,0-15,0 хромоксидний матеріал фракції менше 10 мкм 15,0-25,0 диспергуюча добавка - полімер на основі 0,1-0,3. поліетиленгліколю 2 UA 105389 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 3