Порошкоподібна суміш хімічних речовин, призначена для одержання вогнетривкої композиції, спосіб одержання вогнетривкої композиції та спосіб одержання вогнетривкого покриття

Номер патенту: 44273

Опубліковано: 15.02.2002

Автор: Ді Лорето Освальдо

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Порошкообразная смесь химических веществ, предназначенная для получения огнеупорной композиции, включающая наполнитель из огнеупорных частиц, частицы, содержащие пероксид металла из группы: Са, Mg, Ba, Sr и металлические частицы, отличающаяся тем, что частицы, содержащие пероксид металла, содержат пероксида кальция не более 75 мас.%, предпочтительно не более 65 мас.%, пероксида магния не более 30 мас.% , пероксида бария не более 92 мас.% и/или пероксида стронция не более 90 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

наполнитель из огнеупорных частиц

20-85

указанные частицы, содержащие пероксид

12-24

металлические частицы

остальное.

2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит металлические частицы, образованные главным образом кремнием, и частицы, содержащие пероксид кальция.

3. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она включает металлические частицы, образованные главным образом алюминием, и частицы, содержащие пероксид магния.

4. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она включает металлические частицы, образованные главным образом алюминием, и частицы, содержащие пероксид бария.

5. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она включает металлические частицы, образованные главным образом магнием, и частицы, содержащие пероксид стронция.

6. Смесь по любому из пп. 1- 5, отличающаяся тем, что она содержит частицы по крайней мере одного из следующих металлов: Al, Si, Mg, Fe, Сr, Са, Ba, Sr, Zr, Ті, Be в различной форме или в виде сплавов этих металлов.

7. Смесь по любому из пп. 1- 6, отличающаяся тем, что огнеупорный наполнитель включает по крайней мере один из оксидов, карбидов и/или нитридов следующих металлов: Si, Al, Zr, Ca, Mg, Ті, Сr, в частности, в виде любой из их минералогических структур и/или в смешанных формах, таких, как оксинитриды, оксикарбиды, карбонитриды.

8. Смесь по любому из пп. 1- 7, отличающаяся тем, что она содержит по крайней мере одно соединение металла, которое способно путем разложения и/или окисления, образовывать огнеупорный оксид.

9. Смесь по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что содержание огнеупорного наполнителя составляет предпочтительно 50-85 мас. %, в расчете на общую массу смеси.

10. Смесь по любому из пп. l- 9, отличающаяся тем, что частицы наполнителя имеют средний диаметр 200-800 микрон, причем максимальный диаметр составляет 1 мм.

11. Смесь по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что гранулометрический состав наполнителя близок к составу, предусматриваемому законом Андреазена.

12. Смесь по любому из пл. 1-11, отличающаяся тем, что вышеуказанные металлические частицы имеют гранулометрию 10-30 микрон, тогда как гранулометрия частиц, содержащих пероксид, составляет 5-30 микрон.

13. Смесь по любому из пп. 1-12, отличающаяся тем, что соотношение различных компонентов выбирают таким образом, чтобы получить огнеупорную композицию, содержащую наполнитель из огнеупорных частиц, находящийся в связующей фазе, имеющей температуру плавления ниже температуры плавления этого наполнителя и содержащий по крайней мере 20 %, предпочтительно более 50 %, по крайней мере одного смешанного огнеупорного оксида по крайней мере из двух различных металлов.

14. Способ получения огнеупорной композиции путем реакции окисления и/или разложения исходных химических веществ порошкообразной смеси, содержащей наполнитель из огнеупорных частиц, частицы, содержащие пероксид металла из группы Са, Mg, Ba, Sr, и металлические частицы для получения огнеупорных оксидов различных металлов в таких соотношениях, чтобы между собой прореагировало по крайней мере 50 % образовавшихся огнеупорных оксидов с получением смешанного огнеупорного оксида, термодинамически устойчивого в условиях этой реакции взаимодействия, причем природу и количество реагирующих химических соединений выбирают таким образом, чтобы вышеуказанные реакции были экзотермическими и приводили к образованию смешанного оксида в расплавленном состоянии, отличающаяся тем, что используют частицы, содержащие пероксид металла, содержащие не более 75 мас.%, предпочтительно не более 65 мас.% пероксида кальция, не более 30 мас.% пероксида магния, не более 92 мас.% пероксида бария и не более 90 мас.% пероксида стронция при следующем соотношении компонентов порошкообразной смеси, мас.% :

наполнитель из огнеупорных частиц

20-85

указанные частицы, содержащие пероксид

12-24

металлические частицы

остальное

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что при получении огнеупорных оксидов дополнительно вводят одно или несколько металлических соединений в жидком и/или газообразном виде.

16. Способ по п. 14 или 15, отличающийся тем, что регулируют количество металлов, пероксидов металлов и/или металлических соединений, вводимых в реакцию для получения огнеупорных оксидов таким образом, чтобы массовое соотношение образующихся оксидов составляло величину 0,5-2,0 от стехиометрического соотношения оксидов, образующих смешанный оксид.

17. Способ по любому из пп. 14-16, отличающийся тем, что во время образования вышеуказанных огнеупорных оксидов поддерживают температуру на 50-200° выше температуры плавления образующихся смешанных оксидов.

18. Способ по любому из пп. 14-17, отличающийся тем, что во время образования огнеупорных оксидов температуру реакции регулируют путем выбора соответствующего количества и гранулометрии огнеупорного оксида или огнеупорных оксидов, вводимых в качестве наполнителя.

19. Способ по любому из пп. 14-18, отличающийся тем, что реакции для получения огнеупорных оксидов возбуждают с помощью внешнего источника тепла и регулируют температуру этих реакций с учетом начальной температуры системы.

20. Способ по любому из пп. 14-19, отличающийся тем, что регулируют количество и природу металлов, пероксидов и/или металлических соединений, вводимых в реакцию таким образом, чтобы в образующейся композиции смешанный оксид находился в форме диоксида, монтичеллита и/или мервинита.

21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что регулируют количество и природу металлов, пероксидов и/или металлических соединений, вводимых в реакцию таким образом, чтобы в образующейся композиции смешанный оксид находился в форме 12СаО×Аl2О3, СаО×Аl2О3 и/или СаО×2Аl2O3.

22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что регулируют количество и природу металлов, пероксидов и/или металлических соединений, вводимых в реакцию таким образом, чтобы в получаемой композиции смешанный оксид находился в форме ВаО×SiO2, и/или ВаО×Аl2О3.

23. Способ получения огнеупорного покрытия путем нанесения на поверхность порошкообразной смеси химических веществ, содержащей наполнитель из огнеупорных частиц, частицы, содержащие пероксид металла из группы Са, Mg, Ba, Sr и металлические частицы, и нагрева нанесенной смеси химических веществ и образующейся из неё огнеупорной композиции до температуры выше температуры плавления смешанного оксида, но ниже температуры плавления огнеупорного наполнителя, отличающийся тем, что используют частицы, содержащие пероксид металла, содержащие не более 75 мас.%, предпочтительно не более 65 мас.% пероксида кальция, не более 30 мас.% пероксида магния, не более 92 мас.% пероксида бария и/или не более 90 мас.% пероксида стронция при следующем соотношении компонентов порошкообразной смеси, мас.%:

наполнитель из огнеупорных частиц

20-85

указанные частицы, содержащие пероксид

12-24

металлические частицы

остальное

24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что для нанесения указанной смеси используют газ-носитель, содержащий по крайней мере 21 % кислорода, предпочтительно, по крайней мере 50 % кислорода.

25. Способ по п. 23 или п. 24, отличающийся тем, что по крайней мере часть тепла, необходимого для доведения этой смеси до вышеуказанной температуры, подводят к ней до того, как смесь достигнет поверхности, образуя in situ огнеупорные оксиды, которые должны образовать смешанный оксид в вышеуказанной композиции.

26. Способ по любому из пп. 23-25, отличающийся тем, что получают смешанный оксид in situ во время нанесения на вышеуказанную поверхность.

Текст

1 Порошкообразная смесь химических веществ, предназначенная для получения огнеупорной композиции, включающая наполнитель из огнеупорных частиц, частицы, содержащие пероксид металла из группы Са, Mg, Ba, Sr и металлические частицы, отличающаяся тем, что частицы, содержащие пероксид металла, содержат пероксида кальция не более 75 мае %, предпочтительно не более 65 мае %, пероксида магния не более 30 мае % , пероксида бария не более 92 мае % и/или пероксида стронция не более 90 мае % при следующем соотношении компонентов, мае % наполнитель из огне20-85 упорных частиц указанные частицы, со12-24 держащие пероксид металлические частицы остальное 2 Смесь по п 1, отличающаяся тем, что она содержит металлические частицы, образованные главным образом кремнием, и частицы, содержащие пероксид кальция 3 Смесь по п 1, отличающаяся тем, что она включает металлические частицы, образованные главным образом алюминием, и частицы, содержащие пероксид магния 4 Смесь по п 1, отличающаяся тем, что она включает металлические частицы, образованные главным образом алюминием, и частицы, содержащие пероксид бария 5 Смесь по п 1, отличающаяся тем, что она включает металлические частицы, образованные главным образом магнием, и частицы, содержащие пероксид стронция 6 Смесь по любому из пп 1- 5, отличающаяся тем, что она содержит частицы по крайней мере одного из следующих металлов Al, Si, Mg, Fe, Cr, Ca, Ba, Sr, Zr, Ті, Be в различной форме или в виде сплавов этих металлов 7 Смесь по любому из пп 1- 6, отличающаяся тем, что огнеупорный наполнитель включает по крайней мере один из оксидов, карбидов и/или нитридов следующих металлов Si, Al, Zr, Ca, Mg, Ті, Cr, в частности, в виде любой из их минералогических структур и/или в смешанных формах, таких, как оксинитриды, оксикарбиды, карбонитриды 8 Смесь по любому из пп 1- 7, отличающаяся тем, что она содержит по крайней мере одно соединение металла, которое способно путем разложения и/или окисления, образовывать огнеупорный оксид 9 Смесь по любому из пп 1-8, отличающаяся тем, что содержание огнеупорного наполнителя составляет предпочтительно 50-85 мас %, в расчете на общую массу смеси 10 Смесь по любому из пп I- 9, отличающаяся тем, что частицы наполнителя имеют средний диаметр 200-800 микрон, причем максимальный диаметр составляет 1 мм 11 Смесь по любому из пп 1-10, отличающаяся тем, что гранулометрический состав наполнителя близок к составу, предусматриваемому законом Андреазена 12 Смесь по любому из пл 1-11, отличающаяся тем, что вышеуказанные металлические частицы имеют гранулометрию 10-30 микрон, тогда как гранулометрия частиц, содержащих пероксид, составляет 5-30 микрон 13 Смесь по любому из пп 1-12, отличающаяся тем, что соотношение различных компонентов выбирают таким образом, чтобы получить огнеупорную композицию, содержащую наполнитель из огнеупорных частиц, находящийся в связующей фазе, имеющей температуру плавления ниже температуры плавления этого наполнителя и содержащий по крайней мере 20%, предпочтительно более 50%, по крайней мере одного смешанного О го 44273 огнеупорного оксида по крайней мере из двух различных металлов 14 Способ получения огнеупорной композиции путем реакции окисления и/или разложения исходных химических веществ порошкообразной смеси, содержащей наполнитель из огнеупорных частиц, частицы, содержащие пероксид металла из группы Са, Mg, Ba, Sr, и металлические частицы для получения огнеупорных оксидов различных металлов в таких соотношениях, чтобы между собой прореагировало по крайней мере 50% образовавшихся огнеупорных оксидов с получением смешанного огнеупорного оксида, термодинамически устойчивого в условиях этой реакции взаимодействия, причем природу и количество реагирующих химических соединений выбирают таким образом, чтобы вышеуказанные реакции были экзотермическими и приводили к образованию смешанного оксида в расплавленном состоянии, отличающаяся тем, что используют частицы, содержащие пероксид металла, содержащие не более 75 мае %, предпочтительно не более 65 мае % пероксида кальция, не более 30 мае % пероксида магния, не более 92 мае % пероксида бария и не более 90 мае % пероксида стронция при следующем соотношении компонентов порошкообразной смеси, мае % наполнитель из огнеупорных 20-85 частиц указанные частицы, содер12-24 жащие пероксид металлические частицы остальное 15 Способ по п 14, отличающийся тем, что при получении огнеупорных оксидов дополнительно вводят одно или несколько металлических соединений в жидком и/или газообразном виде 16 Способ по п 14 или 15, отличающийся тем, что регулируют количество металлов, пероксидов металлов и/или металлических соединений, вводимых в реакцию для получения огнеупорных оксидов таким образом, чтобы массовое соотношение образующихся оксидов составляло величину 0,5-2,0 от стехиометрического соотношения оксидов, образующих смешанный оксид 17 Способ по любому из пп 14-16, отличающийся тем, что во время образования вышеуказанных огнеупорных оксидов поддерживают температуру на 50-200° выше температуры плавления образующихся смешанных оксидов 18 Способ по любому из пп 14-17, отличающийся тем, что во время образования огнеупорных оксидов температуру реакции регулируют путем выбора соответствующего количества и гранулометрии огнеупорного оксида или огнеупорных оксидов, вводимых в качестве наполнителя 19 Способ по любому из пп 14-18, отличающийся тем, что реакции для получения огнеупорных оксидов возбуждают с помощью внешнего источника тепла и регулируют температуру этих реак Изобретение относится к смеси химических ции с учетом начальной температуры системы 20 Способ по любому из пп 14-19, отличающийся тем, что регулируют количество и природу металлов, пероксидов и/или металлических соединений, вводимых в реакцию таким образом, чтобы в образующейся композиции смешанный оксид находился в форме диоксида, монтичеллита и/или мервинита 21 Способ по п 20, отличающийся тем, что регулируют количество и природу металлов, пероксидов и/или металлических соединений, вводимых в реакцию таким образом, чтобы в образующейся композиции смешанный оксид находился в форме 12CaO-AI2O3, CaO-AI2O3 и/или CaO-2AI2O3 22 Способ по п 21, отличающийся тем, что регулируют количество и природу металлов, пероксидов и/или металлических соединений, вводимых в реакцию таким образом, чтобы в получаемой композиции смешанный оксид находился в форме BaO-SiO2, и/или BaO-AI2O3 23 Способ получения огнеупорного покрытия путем нанесения на поверхность порошкообразной смеси химических веществ, содержащей наполнитель из огнеупорных частиц, частицы, содержащие пероксид металла из группы Са, Mg, Ba, Sr и металлические частицы, и нагрева нанесенной смеси химических веществ и образующейся из нее огнеупорной композиции до температуры выше температуры плавления смешанного оксида, но ниже температуры плавления огнеупорного наполнителя, отличающийся тем, что используют частицы, содержащие пероксид металла, содержащие не более 75 мае %, предпочтительно не более 65 мае % пероксида кальция, не более 30 мае % пероксида магния, не более 92 мае % пероксида бария и/или не более 90 мае % пероксида стронция при следующем соотношении компонентов порошкообразной смеси, мае % наполнитель из огнеупорных 20-85 частиц указанные частицы, содер12-24 жащие пероксид металлические частицы остальное 24 Способ по п 23, отличающийся тем, что для нанесения указанной смеси используют газноситель, содержащий по крайней мере 21 % кислорода, предпочтительно, по крайней мере 50 % кислорода 25 Способ по п 23 или п 24, отличающийся тем, что по крайней мере часть тепла, необходимого для доведения этой смеси до вышеуказанной температуры, подводят к ней до того, как смесь достигнет поверхности, образуя in situ огнеупорные оксиды, которые должны образовать смешанный оксид в вышеуказанной композиции 26 Способ по любому из пп 23-25, отличающийся тем, что получают смешанный оксид in situ во время нанесения на вышеуказанную поверхность веществ, предназначенной для получения огне 44273 упорной композиции, находящейся либо в форме большее ЗОмас % пероксид бария в количестве блоков или формованных деталей, либо в форме самое большее 92мас % и/или пероксид стронция огнеупорных покрытий, в частности, к порошкообв количестве самое большее 90мас % разной меси, содержащей наполнитель из огнеИзобретение также относится к огнеупорной упорных частиц, металлические частицы и часкомпозиции, получаемой из вышеуказанной смеси тицы, включающие пероксид металла Эта композиция включает наполнитель из огнеупорных частиц, погруженных в связующую фаБолее конкретно речь идет о смеси, вклюзу, содержащую, по крайней мере, 20%, предпоччающей инертные огнеупорные частицы и химитительно, более 50%, по крайней мере, одного ческие вещества, которые могут путем окисления огнеупорного смешанного оксида, по крайней меили разложения при экзотермической реакции ре, двух различных металлов, причем это свяобразовывать смешанный оксид, представляющий зующее имеет температуру плавления ниже такособой связующую фазу для наполнителя из огневой огнеупорного наполнителя упорных частиц Согласно патенту Бельгии 871496, для полуИзобретение относится к способу получения чения огнеупорных материалов прибегают к исогнеупорной композиции путем использования пользованию оксидов, окисляемых элементов, вышеуказанной смеси таких, как металлы, и к окислителям, в частности, Согласно этому способу, на первой стадии, за к пероксидам металлов с гранулометритей 50 счет реакций окисления и/или разложения исходЗООмикрон ных химических веществ, получают огнеупорные оксиды различных металлов и в таких соотношеКроме того, согласно патенту Великобритании ниях, чтобы, на второй стадии, путем взаимодей2213812, для той же самой цели используют окисствия, по крайней мере, 50 этих образовавшихся лители со средней гранулометрией менее огнеупорных оксидов, получить смешанный огне200микрон и максимальным размером гранулы упорный оксид, термодинамически устойчивый в ниже 500микрон, такие, как высшие оксиды, нитусловиях этой реакции, причем природу и количераты, пергалогениды или пероксиды Такие перокство реагирующих химических соединений выбисиды также цитируются в заявке на патент ФРГ рают так, чтобы вышеуказанные реакции протека4221480 в качестве способного к разложению вели экзотермически и приводили к образованию щества смешанного оксида в расплавленном состоянии Кроме того, в международной заявке на патент РСТ/ВЕ92/00012, того же самого заявителя, Наконец, изобретение относится также к спочто и настоящая заявка на патент, описываются собу нанесения вышеуказанной смеси химических смеси, содержащие пероксиды, которые позволявеществ на поверхность с целью получения огнеют получать огнеупорные смешанные оксиды, упорного покрытия играющие роль связующей фазы для огнеупорных Этот способ отличается тем, что смесь химичастиц, ческих веществ наносят на поверхность л доводят эту смесь и образующуюся из нее огнеупорную Одной из основных задач настоящего изобрекомпозицию, до температуры выше температуры тения является получение смеси химических веплавления смешанного оксида, но ниже темпераществ вышеуказанного типа, обеспечивающей туры плавления наполнителя, который в ней соболее высокую безопасность ее использования по держится сравнению с известными смесями химических веществ Изобретение основано также на установлении того факта, что массовое соотношение между В самом деле, наличие восстановителей, навосстановителями и окислителями, размер их попример, металлических элементов, и окислителей, мола, в частности, размер гранул, удельная потаких, как пероксиды, может вызывать проблемы верхность, однородность распределения этих стабильности, даже вызвать реакции на различагентов в смеси, метод пневматической транспорных стадиях приготовления вышеуказанной огнетировки, а также концентрация частиц в газеупорной композиции носителе, не представляют собой совокупность Так, уже во время приготовления смеси мепараметров, достаточную для контроля за осущеталлических частиц с частицами, содержащими ствлением способа нанесения, в частности, для пероксид металла, когда образуются восстановиобеспечения безопасности оператора во время тели и окислители, нужно избегать присутствия нанесения покрытия любого соединения, способного вызывать бурную каталитическую реакцию Так, совершенно неожиданно оказалось, что активность окислителя, на которую не обращаЗатем, во время суспендирования полученной лось особого внимания до настоящего времени в порошкообразной смеси в газе-носителе, слишком литературе и особенно в вышеуказанных публивысокие скорости транспортировки также могут кациях, играет главную роль для безопасности приводить к неконтролируемому разложению, инопри работе с порошкообразной смесью, испольгда со взрывом зуемой для получения покрытий в горячем соНаконец, при нанесении существует опасстоянии ность распространения противотоком фронта воспламенения к источнику горючего Было установлено, что для одной и той же гранулометрии активность определенного окислиСмесь химических веществ, согласно изобретеля зависит от его содержания в частицах, куда тению, отличается тем, что частицы, включающие он входит, а допустимое максимальное содержапероксид металла, содержат пероксид кальция не ние его зависит от природы окислителя более 75мас % предпочтительно самое большее 65мас %, пероксид магния в количестве самое Таким образом, задача изобретения заключа 44273 ется в том, чтобы обеспечить контроль за способом нанесения огнеупорных покрытий и, в частности, обеспечить безопасность работы при нанесении таких покрытий Эта задача решается согласно изобретению с помощьюсмеси химических веществ, предназначенной для получения огнеупорной композиции, включающей наполнитель из огнеупорных частиц, металлические частицы и частицы, содержащие пероксид калия не более 75мас %, предпочтительно, не более 65мас % пероксид магния не более ЗОмас %, пероксид бария не более 92мас %, и/или пероксид стронция не более 90мас % Предлагаемая смесь является полностью удовлетворительной сточки зрения безопасности и позволяет осуществлять безукоризненный контроль за способом получения огнеупорной композиции с желательными свойствами покрытия Кроме того, предлагаемая композиция обладает превосходными свойствами как с точки зрения огнеупорных свойств получаемого покрытия, так и с точки зрения его механических свойств, таких, как износостойкость и прилипание к покрываемым поверхностям Предпочтительно, смесь химических веществ согласно изобретению содержит частицы, по крайней мере, одного из следующих металлов AI, Si, Mg, Fe, Cr, Ca, Ba, Sr, Zr, Ті, Be, в различной форме или в виде сплавов этих металлов, тогда как огнеупорный наполнитель в этой смеси содержит, по крайней мере, один из оксидов, карбидов и/или нитридов следующих металлов Si, AI, Zr, Ca, Mg, Ті, Cr, в частности в любой из их минералогических разновидностей и/или в смешанных формах, таких, как оксинитриды, оксикарбиды, карбонитриды Эти смеси также содержат соединение или соединения, такие, как пероксиды, хлориды и/или карбиды, которые путем экзотермической реакции окисления и/или разложения образуют огнеупорные оксиды Оксиды могут комбинироваться в расплавленном состоянии с образованием смешанного оксида, такого, как указано в международной заявке на патент РСТ/ВЕ92/00012, кристаллизация которых происходит в конце реакции образования Вышеуказанные хлориды и карбиды могут представлять собой хлорид алюминия, хлорид кремния, карбид алюминия, карбид кремния В более широком смысле, речь может идти о любой другой соли вышеуказанных металлов, которая нестабильная при температуре, до которой доводят смесь химических веществ с целью получения огнеупорной композиции В огнеупорном наполнителе оксиды, карбиды и нитриды вышеуказанных металлов могут находиться в различных минералогических разновидностях, таких как, например, тридимит, кристобалит и силикатное стекло для диоксида кремния, или в смешанных формах, таких как оксинитриды, оксикарбиды, карбонитриды и т д вышеуказанных металлов, которые обладают высокими огнеупорными свойствами Обычно, содержание огнеупорного наполнителя в порошкообразной смеси согласно изобретению составляет до 90мас % в расчете на эту 8 смесь Согласно предпочтительной форме осуществления изобретения, содержание огнеупорного наполнителя в смеси составляет 20 - 85мас % и предпочтительно 50 - 85мас % в расчете на общую массу смеси, тогда как частицы огнеупорного наполнителя имеют средний диаметр 200 800микрон с максимальным диаметром 1мм, причем гранулометрический состав наполнителя, кроме того, в заметной степени приближается к таковому, предусматриваемому законом Андреазена Что касается вышеуказанных металлических частиц, то они предпочтительно имеют гранулометрию 10 - ЗОмикрон, тогда как гранулометрия частиц, содержащих пероксид, предпочтительно составляет 5 - ЗОмикрон Кроме того, установлено, что хороших результатов достигают тогда, когда в смеси соотношение различных компонентов выбирают таким образом, чтобы можно было получить огнеупорную композицию, в которой наполнитель из огнеупорных частиц, погружен в связующую фазу, которая имеет температуру плавления ниже температуры плавления наполнителя, и содержащий, по крайней мере, 20%, предпочтительно, более 50%, по крайней мере, одного смешанного огнеупорного оксида, по крайней мере, двух различных металлов Под смешанным оксидом нужно понимать, в рамках настоящего изобретения, химическое кристаллизованное соединение, образованное, по крайней мере, из двух оксидов различных металлов Согласно изобретению заявлен также способ получения огнеупорной композиции, путем реакции окисления и/или разложения исходных химических веществ порошкообразной смеси, содержащей наполнитель из огнеупорных частиц и металлические частицы, для получения огнеупорных оксидов различных металлов в таких соотношениях, чтобы между собой прореагировало, по крайней мере, 50% образовавшихся огнеупорных оксидов с получением смешанного огнеупорного оксида, термодинамически устойчивого в условиях этой реакции взаимодействия, причем природу и количество реагирующих химических соединений выбирают таким образом, чтобы вышеуказанные реакции были экзотермическими и приводили к образованию смешанного оксида в расплавленном состоянии, заключается втом, что используют частицы, содержащие пероксид металла, содержащие не более 75мас %, предпочтительно не более 65мас % пероксида кальция, не более ЗОмас % пероксида магния, не более 92мас % пероксида бария и не более 90мас % пероксида стронция При этом для получения огнеупорных оксидов дополнительно вводят одно или несколько металлических соединений в жидком и/или газообразном виде, а также регулируют количества металлов, пероксидов металлов и/или металлических соединений, вводимых в реакцию для получения огнеупорных оксидов таким образом, чтобы массовое соотношение образующихся оксидов составляло величину 0,5 - 2 от стехи о метр и чес кого соотношения оксидов, образующих смешанный 44273 10 оксид В то же время при образовании вышеукатуру огнеупорной композиции согласно занных огнеупорных оксидов поддерживают темизобретению пературу на 50 - 200° выше температуры плавлеРис 2 схематическое изображение в увелиния образующихся смешанных оксидов, а ченном масштабе частицы, содержащей пероксид температуру реакции регулируют путем выбора металла соответствующего количества и гранулометрии На этих двух рисунках одни и те же цифры отогнеупорного оксида или огнеупорных оксидов, носятся к одним и тем же элементам вводимых в качестве наполнителя Реакции для На рис Л схематически представлено в увелиполучения огнеупорных оксидов возбуждают с ченном масштабе превращение структуры огнепомощью внешнего источника тепла и регулируют упорной смеси 1 согласно изобретению в компакттемпературу этих реакций с учетом начальной ную структуру огнеупорной когерентной температуры системы композиции 2 Стрелка А указывает переход порошкообразной смеси 1 в когерентную композиСогласно изобретению, частицы, содержащие цию 2 пероксид, используемые в смеси согласно изобретению, содержат помимо него обычно базовый Смесь образована частицами 3 инертного огоксид, используемый для получения вышеупомянеупорного наполнителя, имеющими средний нутого пероксида, а также продукты разложения, диаметр, изменяющийся от 200 до 800 микрон, с такие, как гидроксид и карбонат пероксидного мемаксимальным диаметром 1 мм, металлическими талла частицами 4 со средним диаметром, изменяющимся от 10 до 30 микрон, и частицами 5, содерВ зависимости от выбора компонентов смеси жащими пероксид, со средним диаметром, измеи относительного соотношения этих последних, няющимся от 5 до ЗОмикрон Эта огнеупорная композиция получаемая из этой смепорошкообразная смесь 1 превращается в огнеси, содержит смешанный оксид, представленный в упорную композицию 2 путем реакций окисления форме псевдоволластонита, оксидов 12СаО, металлических элементов частиц 4 и разложения А1203, СаО, А1203, CaO, 2AI2O3, BaO, SiO2, BaO, пероксидов, находящихся в частицах 5, с образоАІ20з в виде структур диоксида, окерманита, монванием, на промежуточной стадии, огнеупорных тичеллита и/или мервинита оксидов различных металлов, которые затем реаСогласно изобретению способ получения оггируют для получения смешанных оксидов, обранеупорного покрытия заключается в нанесении на зующих связующую фазу 6 для частиц 3 инертного поверхность порошкообразной смеси химических огнеупорного наполнителя, как показано в первой веществ, содержащей наполнитель из огнеупорчасти рис 1 ных частиц, частицы, содержащие пероксид металла из группы Са, Mg, Ba, Sr и металлические На рис 2 показана очень схематично и в частицы и нагрева нанесенной смеси химических большем масштабе, частица 5, содержащая певеществ и образующейся из нее огнеупорной комроксид металла позиции до температуры выше температуры Этот пероксид обычно получают промышленплавления смешанного оксида, но ниже темпераным путем реакции растворения оксида металла с туры плавления огнеупорного наполнителя, при перекисью водорода при побочном образовании этом используют частицы, содержащие пероксид карбоната и гидроксида этого металла как продукметалла, содержащие не более 75мас %, предтов разложения почтительно не более 65мас %, пероксида кальЧастица, содержащая пероксид, образуется ция, не более ЗОмас % пероксида магния, не бопутем соосаждения и сокристаллизации пероксилее 92мас % пероксида бария и/или не более да металла с базовым непрореагировавшим окси90мас % пероксида стронция при следующем содом, карбонатом и гидроксидом отношении компонентов порошкообразной смеси Получают, следовательно, частицы, содермае % наполнитель из огнеупорных частиц 20 жащие кристаллы пероксида 7, агломерированные 85, указанные частицы, содержащие пероксид 12 с кристаллами 8 базового оксида, карбоната и 24, металлические частицы - остальное Для нагидроксида несения указанной смеси используют газПредполагают, что безопасность и стабильноситель, содержащий, по крайней мере, 2 1 % киность реакций образования огнеупорной композислорода, предпочтительно, по крайней мере, 50% ции 2 зависят от того факта, что кристаллы 7 пекислорода Часть тепла, необходимого для довероксида разлагаются постепенно, высвобождая дения этой смеси до вышеуказанной температувыделяющийся кислород, и реагируют постепенно ры, подводят к ней до того, как смесь достигнет с образованием смешанных оксидов, таким обраповерхности, образуя in situ огнеупорные оксиды, зом, что концентрация реакционноспособного пекоторые должны образовать смешанный оксид в роксида остается всегда очень небольшой как в вышеуказанной композиции Согласно данному смеси, так и в образующейся огнеупорной компоспособу получают смешанный оксид in situ во зиции время нанесения на вышеуказанную поверхность Ниже приводятся несколько конкретных приДругие подробности и особенности изобретемеров осуществления изобретения, которые пония следуют из нижеприводимого описания незволят более ясно представить принцип изобрескольких частных вариантов осуществления изотения, а также другие особенности и бретения, со ссылками на прилагаемые рисунки дополнительные характеристики изобретения Рис 1 схематическое изображение в увелиПРИМЕР 1 ченном масштабе превращения структуры порошЭтот пример касается позиций, используемых кообразной смеси согласно изобретению, в струкдля изготовления или ремонта огнеупорных сили 11 44273 12 катных изделий, которые встречаются в коксовой Учитывая меньшее количество кислорода, печи выделяющегося за счет пероксида, газ-носитель, используемый для нанесения смеси, обогащен до Огнеупорная композиция согласно изобрете80% кислорода нию образована частицами огнеупорного наполнителя из диоксида кремния со средним диаметПРИМЕРЗ ром 300 микрон, превращенного в кристобалит + Этот пример относится к глиноземистым огнетридимит Эти частицы окружены связующей фаупорным изделиям, для которых выбирают связой, состоящей главным образом из псевдоволлазующую фазу типа ВаО, АЬОзстонита СаБЮз Для получения этой связующей Так, используемая смесь содержит частицы на фазы были использованы частицы металлическооснове пероксида бария, который обладает больго кремния со средним диаметром 20микрон и шей химической стабильностью, чем пероксид частицы, содержащие пероксид кальция, со средкальция и пероксид магния, так, что содержание ним диаметром 10микрон Для достижения вышепероксида в этих частицах может доходить до указанной стабильности, частицы, содержащие 92мае % пероксид кальция, имели максимальное содержаСмесь частиц, используемая для реализации ние пероксида ниже 75мас % предпочтительно такой огнеупорной композиции, содержит ниже 65мас % 20,4мас % частиц со средним диаметром 15микрон, содержащих 90% пероксида бария, Для получения этой огнеупорной композиции, 9,6мас % частиц алюминия и 70мас % частиц коиспользуемая смесь содержала 75мас % частиц рунда, имеющих гранулометрию менее миллидиоксида кремния, 13мас % частиц кремния и метра 12мас % частиц, содержащих 62% пероксида кальция ПРИМЕР 4 ПРИМЕР 2 В этом примере связующая фаза образована Этот пример относится к композициям для посмешанным оксидом MgO - SrO, который имеет лучения базовых магнийсодержащих огнеупорных высокую огнеупорность, причем температура эвизделий, используемых в сталелитейном конвертектики этого оксида близка к 2000°С В этой комтере позиции, огнеупорный наполнитель образован оксидом магния и/или разновидностью доломита Была получена огнеупорная композиция со связующей фазой шпинельного типа МдО, АЬОз Смесь для получения этой огнеупорной комкоторая была получена из порошка алюминия со позиции содержала 68,5мас частиц МдО диаметсредним диаметром частиц 20микрон и частиц на ром менее 1мм, 7,5мас % частиц магния со средоснове пероксида магния со средним диаметром ним диаметром 15микрон и 24мас % частиц, 18микрон, в которых максимальное содержание содержащих 86% SrO2 со средним диаметром пероксида ограничено ЗОмас % 18микрон Содержащийся в этой композиции наполниСамо собой разумеется, что изобретение не тель образован гранулятами оксида магния фритограничивается вышеописанными различными тированного типа или получаемого путем электровариантами реализации, и также могут быть преплавления типа со средним диаметром дусмотрены варианты, не выходя за рамки на400микрон стоящего изобретения Так, например, в некоторых случаях содержание пероксида в Используемая для получения этой огнеупорсоответствующих частицах смеси может быть ной композиции смесь содержала 76,4 мае % крайне низким МдО, 12,2мас % частиц, содержащих 26% МдОг, и 11,4мас % частиц алюминия Фиг. 1 Фиг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: F27D 1/00, C04B 35/44, C04B 35/66, F27D 1/16, C04B 35/00, C04B 35/65

Мітки: призначена, хімічних, вогнетривкого, речовин, вогнетривкої, покриття, спосіб, одержання, порошкоподібна, композиції, суміш

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-44273-poroshkopodibna-sumish-khimichnikh-rechovin-priznachena-dlya-oderzhannya-vognetrivko-kompozici-sposib-oderzhannya-vognetrivko-kompozici-ta-sposib-oderzhannya-vognetrivkogo-pokritty.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Порошкоподібна суміш хімічних речовин, призначена для одержання вогнетривкої композиції, спосіб одержання вогнетривкої композиції та спосіб одержання вогнетривкого покриття</a>

Подібні патенти