КЕРАМИЧЕСКАЯ ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КИСЛОТОУПОРНЫХ ПЛИТОК Российский патент 2007 года по МПК C04B33/138 

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров.

Известна керамическая масса для получения кислотоупоров следующего состава, мас.%: жана-даурская глина - 50, пирофиллит 50 [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая морозостойкость (30 циклов).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кислотоупоров, включающая следующие компоненты, мас.%: тугоплавкая глина - 45-60, пирофиллит - 30-37, полевой концентрат 7-10, отработанные расплавы ванадиевых реакторов 3-8 [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая механическая прочность и высокое водопоглощение.

Техническим результатом изобретения является снижение водопоглощения и повышение механической прочности кислотоупорных плиток.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую тугоплавкую глину, пирофиллит и отработанные расплавы ванадиевых реакторов, дополнительно вводят шлак осадительной плавки сурьмяного сырья с содержанием 85-90% стеклофазы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

тугоплавкая глина45-60пирофиллит30-37шлак осадительной плавки сурьмяного сырья с содержанием 85-90% стеклофазы7-10отработанные расплавы ванадиевых реакторов3-8

Шлак осадительной плавки сурьмяного сырья образуется на стадии плавки сурьмяного концентрата в электропечах. Минералогический состав шлака в основном представлен стеклофазой. Шлак осадительной плавки сурьмяного сырья с содержанием 85-90% стеклофазы использовался в качестве плавня. Имея повышенное содержание стеклофазы и щелочей (R₂О 15-17%) шлак осадительной плавки сурьмяного сырья с содержанием 85-90% стеклофазы способствует спеканию кислотоупоров, при этом повышается механическая прочность и снижается водопоглощение изделий. Химический состав компонентов приведен в табл.1.

Таблица 1.
Химический состав компонентовКомпонентыСодержание компонентов, мас.% SiO₂Al₂O₃Fe₂O₃CaOMgOR₂OП.п.п.Тугоплавкая глина62,7418,393,211,811,81,627,34Пирофиллит52,834,90,40,220,10,097,88Шлак осадительной плавки сурьмяного сырья с содержанием 85-90% стеклофазы54,814,511,85,62,516,8-

Отработанные расплавы ванадиевых реакторов представляют собой уплотненные твердые массы от светло- до ярко-желтых цветов, которые хорошо растворяются в воде после предварительного измельчения до порошкообразного состояния. Химический состав представлен следующими оксидами и солями, мас.%: NaCl - 11; KCl - 28; MgCl₂ - 14; V - 0,025: NbO - 0,11; общее содержание хлора составляет 50-60.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Керамическую массу готовили пластическим способом при влажности 18-22%. Формовали квадратные плитки типа ПК-1, которые высушивались до остаточной влажности не более 5% и затем обжигались при температуре 1250-1300°С. В табл.2 приведены составы керамических масс, а в табл.3 - физико-механические показатели кислотоупорных плиток.

Таблица 2.
Составы керамических массКомпонентыСодержание компонентов, мас.%1234прототипТугоплавкая глина6055504545-60Пирофиллит3032353730-37Полевой шпат----7-10Отработанные расплавы ванадиевых реакторов35583-8Шлак осадительной плавки сурьмяного сырья с содержанием 85-90% стеклофазы781010-Таблица 3.
Физико-механические показатели кислотоупоровПоказателиСоставыПрототип1234Водопоглощение, %2,82,72,52,43,2-3,8Морозостойкость, циклы62657076-Термостойкость, теплосмены5688-Кислотостойкость, %96,596,997,397,4-Механическая прочность, МПа:     при сжатии124130137143115-118при изгибе5154586031-45

Как видно из табл.3, кислотоупорные плитки из предложенных составов имеют выше механическую прочность и ниже водопоглощение, чем у прототипа.

Полученное техническое решение при использовании шлака осадительной плавки сурьмяного сырья с содержанием 85-90% стеклофазы в составах керамических масс позволяет значительно снизить водопоглощение и повысить механическую прочность кислотоупорных плиток.

Использование техногенного сырья при получении кислотоупоров способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для керамических материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Абдрахимова Е.С. Кинетика изменения структуры пористости в процессе обжига кислотоупоров. / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов // Известия вузов. Строительство. - 2000. - №9. - С 38-41.

2. Пат. 12938 Республика Казахстан, МПК С04В 33/00. Керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток. / Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. - Опубл. 15.04.2003, Бюл. №4.

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров. Техническим результатом изобретения является снижение водопоглощения и повышение механической прочности кислотоупорных плиток, который достигается добавлением шлака осадительной плавки сурьмяного сырья с содержанием 85-90% стеклофазы в известную керамическую массу, включающую тугоплавкую глину, пирофиллит и отработанные расплавы ванадиевых реакторов при следующем соотношении компонентов, мас.%; тугоплавкая глина - 45-60; пирофиллит - 30-37; шлак осадительной плавки сурьмяного сырья с содержанием 85-90% стеклофазы - 7-10; отработанные расплавы ванадиевых реакторов - 3-8. Использование техногенного сырья при получении кислотоупоров способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для керамических материалов. 3 табл.

Керамическая шихта для изготовления кислотоупорных плиток, включающая тугоплавкую глину, пирофиллит и отработанные расплавы ванадиевых реакторов, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит шлак осадительной плавки сурьмяного сырья с содержанием 85-90% стеклофазы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Тугоплавкая глина45-60Пирофиллит30-37Шлак осадительной плавки сурьмяного сырья с содержанием 85-90% стеклофазы7-10Отработанные расплавы ванадиевых реакторов3-8