Вогнетривка маса для виготовлення плавильних тиглів

Реферат: Вогнетривка маса для виготовлення плавильних тиглів містить спечений магнезит (периклаз), воду, хлористий магній, порошок алюмінію, порошок бору, порошок кремнію. UA 77848 U (12) UA 77848 U UA 77848 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 вогнетривка маса, яка включає спечений магнезит (периклаз) електроплавлений периклаз, воду, хромокислий магній та додатково містить порошок алюмінію [1]. Дана маса має достатні фізико-механічні властивості, але має недостатню температуру початку деформації під навантаженням. Найбільш близькою до запропонованої є вогнетривка маса [2], яка включає наступні компоненти, мас. %: спечений магнезит (периклаз) основа вода 3-5 порошок алюмінію 3-10 порошок бору 0,1-0,6 хлористий магній 0,1-0,5. Для підвищення щільності і міцності в цю вогнетривку масу додатково додають порошок алюмінію. Вогнетривка маса має достатню температуру початку деформації під навантаженням, але в умовах плавлення сплавів нового покоління з підвищеною температурою плавлення термостійкість та міцність тиглів потрібно підвищити. задачею запропонованої корисної моделі є підвищення міцності та термостійкості плавильних тиглів. Поставлена задача вирішується тим, що вогнетривка маса для виготовлення плавильних тиглів, що містить спечений магнезит (периклаз), воду, хлористий магній, порошок алюмінію та порошок бору, згідно з корисною моделлю, додатково містить порошок кремнію при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: спечений магнезит (периклаз) основа вода 3-5 порошок алюмінію 3-7 порошок бору 0,1-0,6 порошок кремнію 1-5 хлористий магній 0,1-0,5. Введення порошку кремнію призводить до утворення форстериту (2MgOSiО2), який має високу термостійкість в порівнянні з найближчим аналогом. Інтервал кількості кремнію було вибрано експериментальними дослідженнями. При мінімальній кількості кремнію (1 %) вже спостерігається підвищення термостійкості та міцності вогнетривкої маси для тиглів, а у збільшенні кількості кремнію більш як 5 % мас. не має потреби, тобто у пропонованому інтервалі вирішується поставлена задача корисної моделі. Наявність в вогнетривкій суміші хлористого магнію приводить до прискорення швидкості синтезу шпінелі (MgOAl2O3). 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. Інтервал кількості бору було вибрано експериментальними дослідженнями. При мінімальній кількості бору (0,1 %) вже спостерігається підвищення температури початку деформації під навантаженням вогнетривкої маси для тиглів, а у збільшенні кількості бору більш як 0,6 % мас. не має потреби, тобто у пропонованому інтервалі вирішується поставлена задача корисної моделі. Введення алюмінію призводить до часткового утворювання шпінелі, яка позитивно впливає на підвищення температури початку деформації під навантаженням та термостійкість вогнетривкої маси, в той же час алюміній і бор утворює сполуки типу 9Аl 2О3В2О3, які підвищують міцність та температуру початку деформації під навантаженням плавильних тиглів. 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 7 % мас. не має потреби, тобто у пропонованому інтервалі вирішується поставлена задача корисної моделі. Вода додається для покращення формування вогнетривкої маси. 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, порошок бору та кремнію, перемішують протягом 3-4 хв. Для зволоження використовують питну воду з температурою не менше 20 °C. Після додавання води масу перемішують протягом 10 хвилин. Готувати масу в 1 UA 77848 U 5 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 1400-1500 °C. В таблиці 1 показані складові пропонованих сумішей в порівнянні з найближчим аналогом. Проведений аналіз таблиці 2 показав, що корисна модель дозволяє підвищити термостійкість та міцність вогнетривкої маси в порівнянні з найближчим аналогом. Таблиця 1 Склад аналога та запропонованої сумішей Інгредієнти Склад формуючих сумішей, мас. % пропонована суміш 1 2 3 аналог спечений магнезит (периклаз) % мас. фракція 0,5-2,0 мм фракція менш 0,06 мм вода, % мас. хлористий магній порошок алюмінію, % мас. порошок бору, % мас. порошок кремнію, % мас. основа 4 основа 3-5 0,1-0,5 3-10 0,1-0,5 3 0,4 7 0,6 1 3 0,5 6 0,4 2,5 4 0,1 5 0,3 3 5 0,2 3 0,15 Таблиця 2 Властивості аналога та пропонованої сумішей Властивості сумішей аналог міцність на стискання після термічної обробки, МПа при 1400 °C міцність на вигин, МПа температура початку деформації під навантаженням при температурі випалу 1400 °C 1 пропонована суміш 2 3 4 97 106 103 98 108 48 53 49 48 51 1760 1770 17750 1780 1765 10 15 Джерела інформації: 1. Патент на корисну модель № UA 25427, МПК(2006) С04В 35/66; С04В 35/18, опубл. 10.08.2007, Бюл. № 12. 2. Патент на корисну модель № UA 46164, МПК(2009) МПК8 С04В 35/68, 35/20, опубл. 10.12.2009, Бюл. № 23. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Вогнетривка маса для виготовлення плавильних тиглів, що містить спечений магнезит (периклаз), воду, хлористий магній, порошок алюмінію та порошок бору, яка відрізняється тим, що додатково включає порошок кремнію при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: спечений магнезит (периклаз) основа вода 3-5 порошок алюмінію 3-7 порошок бору 0,1-0,6 порошок кремнію 1-5 хлористий магній 0,1-0,5. 2 UA 77848 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко 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