СМЕСЬ ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКОЙ НАПЛАВКИ НА ШАМОТНУЮ КЛАДКУ Российский патент 1997 года по МПК C04B35/65 C04B35/66 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам горячего ремонта огнеупорной кладки нагревательных печей и может быть использовано в любой другой отрасли промышленности, где требуется ремонт поврежденной футеровки.

Описываемая смесь является исходным материалом для горячего ремонта повреждений шамотной кладки методом керамической наплавки.

Известна смесь для керамической наплавки, включающая порошок динасового мертеля 50-70% порошок алюминия 2-5% и кремния 6-15% а также диабазовую муку 10-30% для улучшения сцепления с кладкой [1]
Наплавка из данной смеси по химическому составу, структуре и физическим свойствам близка к шамотному кирпичу, но из-за низкого содержания Al₂O₃, наличия зерен углерода, образовавшегося при обгорании сульфитно-спиртовой барды компонента динасового мертеля, недостаточно термостойка 6-7 теплосмен.

Наиболее близкой к изобретению является смесь для керамической наплавки на шамотную кладку, включающая следующие компоненты, мас.

Один или более компонентов из группы: оксид алюминия, оксид кремния, муллит, силиманит, оксид магния, циркон, оксид циркония Основа
Порошок кремния 3-9
Порошок алюминия 3-9 [2]
Недостатком указанного изобретения является относительно низкая адгезия нанесенного покрытия с кладкой и, как следствие, возможность стекания наплавляемой массы с вертикальной поверхности кладки.

Настоящее изобретение направлено на устранение вышеуказанных недостатков.

В предлагаемом изобретении представлена смесь для керамической наплавки на шамотную кладку, включающая порошок кремния, порошок алюминия, оксид алюминия и кварцевый песок, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит диабазовую муку при следующем соотношении компонентов, мас.

Порошок кремния 8-15
Порошок алюминия 2-5
Оксид алюминия 15-25
Диабазовая мука 10-30
Кварцевый песок Остальное
Техническим результатом данного изобретения является увеличение срока службы наплавленного покрытия за счет повышения ее термостойкости и большего сродства по физико-химическим свойствам и структуре наплавки к шамотной кладке.

Возможность реализации изобретения подтверждается примерами 4 8 в таблице. Наплавки получены на опытном стенде с использованием устройства для керамической наплавки при производительности 0,5 кг/мин, расходе кислорода - 0,12 м³/мин.

При увеличении содержания алюминия, кремния, диабазовой муки, оксида алюминия выше соответственно 5, 15, 30, 25% увеличивается выше допустимой пористость, а в случае увеличения содержания диабазовой муки еще и снижается огнеупорность. Превышение и снижение доли кварцевого песка выше 60 и ниже 30% приводит к резкому повышению пористости и падению термостойкости. Уменьшение содержания в смеси алюминия, окиси алюминия, кремния и диабазовой муки вызывает снижение термостойкости, а в двух последних случаях и рост пористости.

Данная смесь наносится в присутствии кислорода на кладку, нагретую выше 700^oC, при этом, протекает окисление порошков алюминия и кремния с выделением большого количества тепла, под воздействием которого за короткое время расплавляются остальные компоненты смеси и приграничный слой кладки, обеспечивая при охлаждении до рабочей температуры надежную адгезию наплавленной массы, восстанавливая первоначальную форму футеровки.

В процесс охлаждения наплавки и первых часов ее дальнейшей эксплуатации происходит синтез муллита и перекристаллизация кремнеземистого стекла в тридимит и кристобаллит. Этим достигается максимальное сродство нанесенного покрытия про химическому, минералогическому составу, физико-химическим свойствам.

Использование: для ремонта поврежденной футеровки. Сущность изобретения: смесь включает в мас. %: кварцевый песок 30 - 60; диабазовая мука 10 - 30; оксид алюминия 15 -25; порошок алюминия 2 - 5; порошок кремния 8 - 15. Характеристика: огнеупорность 1710 - 1745^oC; пористость 9,7 -28,4%; термостойкость (1300^oC - вода) 11 - 14 теплосмен; прочность на сжатие 24 Н/мм²; прочность сцепления с кладкой 8,2 МПа. 1 табл.

Смесь для керамической наплавки на шамотную кладку, включающая порошок кремния, порошок алюминия, оксид алюминия и кварцевый песок, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит диабазовую муку при следующем соотношении компонентов, мас.

Порошок кремния 8 15
Порошок алюминия 2 5
Оксид алюминия 15 25
Диабазовая мука 10 30
Кварцевый песок Остальноет