Сырьевая смесь для изготовления огнеупорных изделий, работающих в контакте в жидким алюминием или его сплавами Советский патент 1991 года по МПК C04B28/24 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве огнеупорных изделий в цветной металлургии для изготовления элементов литейной оснастки, контактирующих с расплавами алюминия и его сплавов.

Целью изобретения является повышение стойкости к расплаву алюминия и шлаку.

Пример. Используют жидкое натриевое стекло с силикатным модулем 2,4-2,6 плотностью 1,36-1,38 г/см , кремнефтористый натрий, каолин, глинозем, шамот фракции 0,5-0,8 мм, чешуйчатый графит.

Графит в виде чешуйчатого графита в количестве 5-10 мас.% приводит к повышению эрозионной стойкости и шлакоустойчи- вости огнеупорных изделий за счет снижения смачиваемости поверхности изделий жидким металлом,

При содержании в составе графита до 5 мас.% повышение эрозионной стойкости и шлакоустойчивости незначительно (скорость эрозии снижается до 3,3 мм/мес).

При содержании графита более 10 мас.% наблюдается увеличение пористости

С 00

ю со

ю

за счет выгорания графита, что приводит к возрастанию скорости эрозии до 3,5 мм/мес и зашлаковыванию изделий, работающих в режиме теплосмен жидкий металл - воздух.

Глинозем работает как добавка, повышающая теплостойкость и прочность изделий.

При содержании глинозема менее 7 мас.% влияние этой добавки на свойства огнеупорных изделий практически не наблюдается.

Содержание более 10 мас.% глинозема снижает сырую прочность изделий и способствует росту усадки.

Кремнефтористый натрий регулирует затвердевание смеси в форме. При содержании менее 7 мас.% затвердевание залитой в форму смеси происходит в течение 2-2,5 и более часов, что снижает производи- тельность формовки и всего производства огнеупорных изделий. При содержании более 10 мас.% процесс затвердевани смеси идет быстро (20-40 мин), что затрудняет заливку приготовленной смеси по формам. Кроме того, при содержании в составе смеси 5-10 мас.% кремнефтористый натрий работает и как упрочняющая добавка.

Каолин в качестве 23-25 мас.% обеспечивает огнеупорность изделий. Добавка ка-

При содержании жидкого стекла более 27 мас.% увеличивается время затвердевания изделий в формах. При содержании менее 25 мас.% смесь недостаточно жидкотекуча, это затрудняет разливку и ухудшает качество изделий.

Составы сырьевой смеси приведены в табл. 1; свойства образцов, полученных огнеупорных материалов - в табл. 2.

Для испытаний изготавливают цилиндрические образцы диаметром 50 мм и высотой 50 мм в виде кубов со стороной 100 мм.

Образцы изготавливают по следующей технологии. Сухие компоненты тщательно перемешивают, добавляют жидкое натриевое стекло, перемешивают и заливают смесь в форму. В течение 1 ч образцы твердеют в форме. Затем их вынимают и сушат при 250-300°С в течение 3 ч.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления огнеупорных изделий, работающих в контакте с жидким алюминием или его сплавами, включающая жидкое стекло, кремнефтористый натрий, каолин, шамот, чешуйчатый графит и добавку, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости к расплаву алюминия и шлаку, она содержит в качестве добавки глинозем при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Огнеупорность,°С 1570 1570 1565 1470 1470 1ч73 1470 1470 1460 I i70 1470 1460 1455 1460 1460 455 460 1470

Температура начала размягчения под

нагрузкой

0,2 MOdA1340 1340 1340 1240 1239 1240 1230 1240.1230 1240 1240 1235 1230 Р40 1230 1230 1235 1240

Температура деформации,°СЙ50 1450 1450 1340 134 1353 1330 1350 1340 1350 1345 1340 1330 1340 1340 1340 1350 1360

Температура размягчения, С1580 1570 1575 1470 Н7Э 1475 1460 1470 1470 1475 1470 1465 1470 14/0 470 1470 i470

Предел прочности-

при сжатии, мПа 37 575655575 53 56 56 5о 57 57 57 56 55 55 56 5Sg

to Пористость покры-со

тия, 16 16189,0 1010 , 11,2 10 10 10. 10,2 9,5 10,0 10,0 10 9,8 10 5,6и

Краевой угол

смахивания при-

710 С, град136 132135 130 132 133 131 141 130 136 132 13) 130 129 130 138 132

Термостойкость (количество теп- лосмен металл- воздух)36 38 3836404 034 42 36 40 41 37 36 35 38 35 37 39

Скорость эрозии, в расплаве алюминия, мм/мес3,3 3,53,2 3,3 223,5 23,4 223,3 3,3 3,4 3,3 3,4 3,2 3,2

Скорость проникновения шлака, мм/мес3,8 4,03,6 3,5 3341 2,3 3,3 32,8 3,6 3,5 3,8 3,4 3,7 3,3 3,2

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве огнеупорных изделий, в цветной металлургии для изготовления элементов литейной оснастки, контактирующих с расплавами алюминия V: его сплавов. Целью изобретения является повышение стойкости к расплаву алюминия и шлаку. Сырьевая смесь для изготовления огнеупорных изделий, работающих в контакте с жидким алюминием или его сплавами, содержит, мас.%: жидкое стекло 25-27, кремнефтористый натрий 7-10, каолин 23-25, чешуйчатый графит 5-10, глинозем 7-10 и шамот остальное. Смесь обеспечивает огнеупорность 1470°С, прочность при сжатии 56-58 МПа, термостойкость (металл - воздух) 40-42 теплосмен, скорость эрозии в расплаве алюминия 2 мм/мое, скорость проникновения шлака 2,8-3 мм/мес. 2 табл. со С