СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ЛЕГКОВЕСНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1995 года по МПК C04B35/10 

Описание патента на изобретение RU2036882C1

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления легковесных огнеупорных изделий на основе оксида алюминия, применяемых в качестве высокоогнеупорной теплоизоляции высокотемпературных агрегатов, работающих при температуре до 1700оС.

Известен способ получения легковесных огнеупорных изделий в результате подбора узкофракционного состава наполнителя, который связывается высокодисперсным компонентом того же химического состава. При использовании плотных зерен наполнителя пористость огнеупора не превышает 30-32% а при замене их на пористые зерна, например, бой пенокерамики, пористость может быть повышена до уровня порядка 45% что недостаточно для получения эффективной теплоизоляции высокотемпературных агрегатов [1]
Наиболее близким по предлагаемому результату является способ получения легковесных огнеупорных изделий с помощью выгорающих добавок. Способ прост в исполнении и поэтому широко распространен в огеупорной промышленности. Достигаемый уровень пористости в зависимости от технологических параметров составляет 50-60% [2]
Недостатком этого метода порообразования являются с технологической точки зрения большая длительность процесса изготовления изделий, связанная с необходимостью тщательного смешения огнеупорного компонента с выгорающей добавкой и связующим, а также с медленным повышением температуры в процессе удаления выгорающей добавки. Кроме этого полученный огнеупор характеризуется рыхлым строением и, как следствие, низкой механической прочностью.

Техническим решением наиболее близким к данному является способ изготовления пористой керамики из шихты, включающей оксиды алюминия, магния, кремния и порообразующий компонент 20-80 ч. углеродного порошка [3]
Однако, материалу, полученному по данному способу, присущи те же недостатки, что и в [2]
Цель изобретения снижение стоимости изделий, сокращение производственного цикла при сохранении механической прочности изделий.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве исходной шихты используют шлак алюминиевого производства следующего состава, мас. Оксид алюминия 15-25 Оксид магния 1-10 Диоксид кремния 1-10 Алюмомагнезиальная шпинель 2-10 Алюминий 1-10 Хлористый натрий 30-45 Хлористый калий 20-50, а обжиг осуществляют при 1400-1550оС в течение 1-6 ч.

Получению высокопористой структуры огнеупора при его термообработке способствует удаление хлора из солей натрия и калия, а также образование алюмомагнезиальной шпинели, которое сопровождается увеличением объема огнеупора в интервале температур 1400-1550оС в течение 1-6 ч. Получаемый огнеупор характеризуется хорошей связываемостью зерен и очень мелкопористой структурой (менее 100 мкм). Это связано не только с процессом образования пористой структуры при обжиге, но пластической деформацией алюминия при прессовании, что позволяет прессовать изделия в широком интервале удельных давлений без перепрессования. Такая пористая структура обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики огнеупора (высокая прочность и низкая теплопроводность).

Предлагаемый способ позволяет по сравнению с прототипом снизить максимальную температуру обжига и время выдержки при ней и значительно ускорять процесс обжига (в 2-3 раза) вследствие отсутствия специально вводимой выгорающей добавки, и снизить процент брака. Кроме этого снижению стоимости изделий способствует также более низкая стоимость исходных компонентов по сравнению с изготовлением прототипа.

Технология получения изделий заключается в следующем. Шлак алюминиевого производства с размером частиц менее 200 мкм прессуют сухим способом при удельном давлении 50-100 МПа, получаемые заготовки сразу направляют на обжиг, который по следующему режиму: подъем температуры со скоростью 100-300оС в час до максимальной температуры 1400-1550оС, выдержке при этих температурах в течение 1-6 ч, охлаждение со скоростью не более 300оС в час. Возможно также использование традиционных связующих при прессовании изделий.

Свойства легковесных огнеупоров в зависимости от продолжительности выдержки при 1400-1550оС и температуры обжига в сравнении с прототипом показаны в таблице. Видно, что в результате обжига при температуре 1400-1550оС в течение 1-6 ч шихты из шлака алюминиевого производства предлагаемого состава возможно получение огнеупора по механическим свойствам, не уступающего прототипу. Таким образом, использование шлака алюминиевого производства предлагаемого состава и предлагаемой технологии позволяет не только утилизировать отходы производства, но и получить более дешевый легковесный огнеупор при сокращении производственного цикла (примерно в 2 раза).

Похожие патенты RU2036882C1

название год авторы номер документа
СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1992
  • Черемисинов В.А.
  • Шмотьев С.Ф.
  • Дабижа А.А.
RU2040508C1
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОРДИЕРИТА 1994
  • Дабижа А.А.
  • Дабижа Н.А.
  • Шмотьев С.Ф.
  • Черемисинов В.А.
RU2040511C1
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ 1994
  • Дабижа А.А.
  • Черемисинов В.А.
  • Шмотьев С.Ф.
  • Дабижа Н.А.
RU2041177C1
ПЕРИКЛАЗОШПИНЕЛЬНЫЕ ОГНЕУПОРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2002
  • Можжерин В.А.
  • Сакулин В.Я.
  • Мигаль В.П.
  • Салагина Г.Н.
  • Новиков А.Н.
  • Штерн Е.А.
  • Скурихин В.В.
  • Гершкович С.И.
  • Ванюков М.Ю.
  • Маргишвили А.П.
  • Булин В.В.
  • Сакулина Л.В.
  • Деркунова Т.Л.
RU2235701C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ ШЛАКОВ 2000
  • Плинер С.Ю.
  • Шмотьев С.Ф.
RU2163227C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕУПОРНОГО МАТЕРИАЛА 2008
  • Кологримов Иван Сергеевич
RU2379261C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ И КОРУНДОВЫХ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1998
  • Пивинский Ю.Е.
  • Гришпун Е.М.
  • Рожков Е.В.
RU2153482C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДНЫХ ВЫСОКООГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ 1997
  • Ершов М.П.
  • Плинер С.Ю.
  • Сычев В.М.
  • Шмотьев С.Ф.
RU2111934C1
СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА 1996
  • Андрианов Н.Т.
  • Собко Р.М.
RU2100316C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРИКЛАЗОШПИНЕЛЬНЫХ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1997
  • Алексеев Владимир Владимирович
  • Маурин Алексей Федорович
  • Шевцов Анатолий Леонидович
  • Гринберг Вячеслав Яковлевич
  • Алексеев Михаил Владимирович
  • Вислогузова Эмилия Александровна
  • Стрекотин Валерий Васильевич
  • Протасов Владимир Викторович
RU2116276C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 036 882 C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ЛЕГКОВЕСНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение предназначено дл получения легковесных огнеупорных изделий на основе оксида алюминия и алюмомагнезиальной шпинели. Сущность: используют шлаковые отходы алюминиевого производства следующего состава, мас.%: оксид алюминия 15 - 25, оксид магния 1 - 10, диоксид кремния 1 - 10, алюмомагнезиальная шпинель 2 - 10, алюминий 1 - 10, хлористый натрий 30 - 45, хлористый калий 20 - 50, которые после прессования обжигают при температуре 1400 - 1550°С. Скорость нагрева до максимальной температуры составляет 100 - 300°С/ч, скорость охлаждения не более 300°С/ч. Способ позволяет получить огнеупор с открытой пористостью 57 - 63% и прочностью при сжатии 7,3 - 11,2 МПа.

Формула изобретения RU 2 036 882 C1

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ЛЕГКОВЕСНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий прессование заготовки из шихты, содержащей оксид алюминия, оксид магния, оксид кремния и порообразующий компонент, и обжиг заготовок, отличающийся тем, что в качестве шихты используют измельченный шлак алюминиевого производства состава, мас.

Оксид алюминия 15 25
Оксид магния 1 10
Оксид кремния 1 10
Хлорид натрия 30 45
Хлорид калия 20 50
Алюмомагнезиальная шпинель 2 10
Алюминий 1 10
а обжиг проводят по режиму: нагрев до 1400 1550oС со скоростью 100 300 град./ч, выдержка при максимальной температуре 1 6 ч охлаждение со скоростью не более 300 град./ч.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2036882C1

Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Способ получения на волокне оливково-зеленой окраски путем образования никелевого лака азокрасителя 1920
  • Ворожцов Н.Н.
SU57A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1

RU 2 036 882 C1

Авторы

Дабижа А.А.

Рожков Е.В.

Черемисинов В.А.

Шмотьев С.Ф.

Дабижа Т.А.

Даты

1995-06-09Публикация

1993-03-10Подача