МЕРТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК C04B35/14 

Изобретение относится к производству тары, стеклянных изделий для источника света и элекровакуумных приборов и может быть использовано в качестве противосклеивающей цементной замазки между очком из высококремнеземистого материала, покрытого герметизирующим мертелем, и чашей питателя из высокоогнеупорного материала в промышленности строительных материалов, электротехнической и электровакуумной промышленности.

Известен мертель динасовый пластифицированный, предназначенный для кладки динасовых изделий, состоящий из смеси измельченных кремнеземистых материалов (кварцит, динасовый бой), огнеупорной глины и пластификаторов.

Марка мертеля МД-2- для печей с рабочими температурами менее 1500^oC. Состав мертеля МД-2, мас. SiO₂ 90-93, Al₂O₃ 4-6.

Сырьевой состав мертеля, мас. кварцит и бой динаса 88-90, глина огнеупорная пластичная 10-12, пластификаторы (сверх 100% сухого мерталя) Na₂CO₃ 0,07-0,12, ССБ по сухому остатку (сульфидно-спиртовая барда) 0,05-0,08.[1]
Недостатком известного мертеля является высокая температура спекания (около 1500^oC).

Наиболее близким по технической сущности является противосклеивающий мертель ERPLAST 121. Состав мертеля прототипа следующий, мас. Al₂O₃ 50,4, ZrO₂ 28, SiO₂15, Fe₂O₃ прочие 0,1, P₂O₅2,5 ППП4,0 [2]
Недостатком известного мертеля является расслоение с кремнеземистым мертелем в процессе эксплуатации.

Техническим результатом изобретения является достижение прочного сцепления мертеля с кремнеземистым мертелем и высококремнеземистой керамикой и отсутствие прилипания к чаше питателя из высокоогнеупорного материала при рабочей температуре 1100^oC и после остывания.

Технический результат достигается тем, что мертель на основе кварцевого стекла, диоксида циркония и ортофосфорной кислоты дополнительно содержит огнеупорную глину при следующем соотношении компонентов, в мас.

Кварцевое стекло 48,0-52,0
Огнеупорная глина 13,3-13,7
Диоксид циркония 28,0-32,0
Ортофосфорная кислота 6,3-6,7
Сопоставительный анализ позволяет сделать вывод, что заявляемый состав огнеупорного мертеля отличается от известного введением нового компонента, а именно: огнеупорной глины, а так же изменением количества уже содержащихся в нем компонентов. Кроме того, основным компонентом мертеля является молотый порошок кварцевого стекла, который при температуре 1000-1200^oC в сочетании с глиной и диоксидом циркония дает прочное сцепление с кремнеземистым мертелем и очком питателя из высококремнеземистой керамики, одновременно являясь противосклеивающим раствором с чашей питателя. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Определенный состав мертеля, который приобретает достаточную для службы механическую прочность сцепления с кремнеземистым мертелем и высококремнеземистой керамикой, предотвращая прилипание мертеля к высокоогнеупорной чаше питателя, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были приготовлены три смеси ингредиентов, которые показали оптимальные результаты.

В качестве шихты для мертеля использовали молотое кварцевое стекло, огнеупорную глину и диоксид циркония.

Компоненты в определенном процентном соотношении перемешивали в шаровой мельнице. После перемешивания шихту просеивали через сито, затем затворяли раствором фосфорной кислоты и перемешивали до получения однородной массы.

Приготовленный мертель использовали как компонент, герметизирующей противосклеивающей массы между очкома из кварцевой керамики и чашей питателя.

Мертель с керамикой испытывали во время работы питателя в процессе формования капли при рабочей температуре, равной 1100^oC. После прекращения работы и остывания узла (при замене очка питателя) прилипания мертеля к чаше питателя не наблюдалось.

В таблице представлены полученные свойства мертелей предлагаемого состава с различным соотношением ингредиентов и известных составов.

Из таблицы следует, что мертель предлагаемого состава 2, предназначенный для использования в качестве противосклеивающего раствора между кремнеземистым мертелем на поверхности очка питателя и высокоогнеупорной чашей питателя, спекается в процессе работы при температуре 1100^oC, обеспечивая повышение качества и рабочих характеристик стеклоизделий, облегчая замену очка питателя.

Применение составов мертеля с запредельными значениями огнеупорной глины неприемлемо из-за повышения пластичности и прилипания и чаше питателя (в случае увеличения содержания глины) или увеличения температуры спекания (при уменьшении содержания глины).

Использование изобретения позволит:
получить прочный уплотняющий материал между очком и чашей питателя,
избежать брака стеклоизделий по газовыделению при эксплуатации высококремнеземистой керамики с уплотняющим мертелем,
ускорить процесс замены очка питателя и дольше сохранить работоспособность чаши питателя из-за отсутствия прилипания мертеля.

Использование: в качестве противосклеивающей цементной замазки в промышленности строительных материалов электротехнической и электровакуумной промышленности. Сущность изобретения: мертель включает в мас.%: кварцевое стекло 48,0-52,0, огнеупорную глину 13,3-13,7, диоксид циркония 28,0-32,0, ортофосфорную кислоту 6,3-6,7. Характеристика: кажущаяся плотность 1,7-1,85 г/см³, температура спекания 1100-1200^oC. 1 табл.

Мертель на основе кварцевого стекла, диоксида циркония и ортофосфорной кислоты, отличающийся тем, что он дополнительно содержит огнеупорную глину, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас.

Кварцевое стекло 48 52
Огнеупорная глина 13,3 13,7
Диоксид циркония 28 32
Ортофосфорная кислота 6,3 6,7