ШЛИКЕР ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОКЕРАМИЧЕСКИХ ФИЛЬТРОВ Российский патент 1997 года по МПК C04B38/08 

Изобретение относится к производству керамических жаростойких изделий, предназначенных для фильтрации расплавленных металлов.

Известны составы пенокерамических фильтров на основе корунда, циркония, корундоциркония [1] Фильтры на основе этих масс позволяют существенно повысить качество очистки расплавов металлов и снизить потери бракованных отливок. Однако все они отличаются сложной технологией их производства.

Кроме того, известен состав шликерных керамических масс для производства пенокерамических фильтров, включающий (в мас.): огнеупорный наполнитель 38-80, оксид хрома 1-15, легкоплавкая глина 1-8, алюмофосфатное или алюмохромфосфатное связующее 11-45, полевой шпат 0,5-7 [2]
Однако пенофильтры из этих составов имеют низкую термостойкость.

Техническим результатом изобретения является повышение термостойкости.

Указанный технический результат достигается тем, что шликер для изготовления пенокерамических фильтров включает огнеупорный наполнитель, фосфатное связующее, плавень и дополнительно гидроксид алюминия, соль калия и отходы производства пенокерамических фильтров молотые бракованные обожженные пенокерамические фильтры при следующем соотношении компонентов, мас.

Фосфатное соединение 2,5-30
Гидроксид алюминия 1-3
Плавень 1-12
Соль калия 0,5-10
Указанные отходы 10-30
Огнеупорный наполнитель Остальное
В качестве огнеупорного наполнителя могут использоваться различные материалы, такие как глинозем, циркон, кордиерит.

Отходы производства пенокерамических фильтров представляют собой молотые до остатка на сите 0063-0,1-0,5% бракованные обожженные пенокерамические фильтры следующего химического состава, мас. SiO₂ 2,1-3,81; Al₂O₃ 77,85-88,21; Fe₂O₃ 0,09-0,21; CaO - 0,85-1,01; MgO 0,19-0,28; K₂O 0,21-0,60; Na₂O 0,14-0,35; P₂O₅ 8,01-14,34; Cr₂O₃ 0,89-1,31; ZrO₂ 0-15,15.

Керамические фильтры изготавливают по следующей технологии.

Приготовление шликера для пропитки пенополиуретана: перемешивают в емкости калийную соль и ортофосфорную кислоту до полной нейтрализации, затем вводят алюмохромфосфатную связку и далее при постоянном перемешивании вводят сыпучие компоненты: плавень, гидроксид алюминия, наполнитель и тонкомолотые отходы производства пенокерамических фильтров. Смешивание суспензии продолжается в течение 30-40 мин до полной гомогенизации.

Заготовки из пенополиуретана с открытопористой эластичной структурой пропитывают готовым керамическим шликером, отжимают избыток суспензии. Полуфабрикат высушивается при температуре 100-130^oС до постоянного веса и затем обжигается при максимальной температуре 1280-1290^oС.

Готовые пенофильтры проверяли на стойкость путем фильтрации при литье в форме алюминиевых сплавов.

Составы предлагаемых масс и прототипа приведены в табл. 1. Физико-технические характеристики, полученные при испытании пенофильтров, в табл. 2.

Предлагаемое решение позволяет повысить механическую прочность и термостойкость пенокерамических фильтров. Как видно из таблицы 2, пенокерамические фильтры из предлагаемых масс выгодно отличаются более высокими показателями механической прочности и термостойкости и, что очень важно, благодаря отсутствию трещин в керамическом теле, имеют высокое сопротивление разрушению при изгибе, что благоприятно влияет на качество очищаемого металла.

Кроме того, ввод тонкомолотых отходов производства ПКФ позволяет организовать безотходное производство пенокерамических фильтров.

Использование: для фильтрации расплавленных металлов. Сущность изобретения: шликер включает, в мас.%: фосфатное связующее 2,5-30; гидрооксид алюминия 1-3; плавень 1-12; соль калия 0,5-10; отходы производства пенокерамических фильтров - молотые бракованные обожженные пенокерамические фильтры 10-30; огнеупорный наполнитель - остальное. Характеристика: пористость 88%, термостойкость (800^oС - воздух) 12-15 теплосмен, предел прочности при изгибе 0,33-0,36 МПа. 2 табл.

Шликер для изготовления пенокерамических фильтров, включающий огнеупорный наполнитель, фосфатное связующее и плавень, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидроксид алюминия, соль калия и отходы производства пенокерамических фильтров молотые бракованные обожженные пенокерамические фильтры при следующем соотношении компонентов, мас.

Фосфатное связующее 2,5 30
Плавень 1 12
Гидроксид алюминия 1 3
Соль калия 0,5 10
Указанные отходы 10 30
Огнеупорный наполнитель Остальное