Способ изготовления огнеупорных изделий Советский патент 1993 года по МПК C04B35/10 

Изобретение относится к Промышленности огнеупорных материалов и может быть использовано для изготовления рбье- мопостоянных при температурах службы 1750-1800°С корундовых огнеупорных изделий повышенной прочности особенно в ранние сроки твердения и термостойкости, используемых как обожженными при 1750°С, так и безобжйговыми. Корундовые изделия предназначены для футеровки различных тепловых агрегатов, эксплуатируемых в окислительных средах, и особенно для службы в восстановительных газовых средах и условиях прямого контакта с дисперсным углеродом.

Цель изобретения - достижение, обье- мопостоянства изделий при температурах 1750-1800°С, повышение прочности обожженных и безобжиговых изделий в ранние сроки твердения и термостойкости.

Это достигается тем, что в способе изготовления огнеупорных изделий, включающем увлажнение зернистого заполнителя из группы: плавленый корунд, диоксид циркония водным раствором лигносульфоната или суспензией оксида хрома в растворе лигносульфоната, смешение со связующим, введение гидравлического вяжущего, накатывание на зерна наполнителя тонкодисперсного порошка того же состава,

00

о о

00

ю ел

СА

формование и сушку согласно заявляемому техническому решению увлажнение электроплавленого заполнителя осуществляют нейтрализованной лигнинсульфоновой кислотой, затем увлажненные зерна электро- плавлемого корундового заполнителя покрывают путем накатки то нкодисперс- ным порошком идентичного с заполнителем состава, после чего смешивают с высокоглиноземистым цементом дисперсностью 4500-5000 см2/г. при этом соотношение нейтрализованной лигнинсульфоновой кислоты с высокоглиноземистым цементом составляет от 1:74 до 1,5:72,5, а соотношение заполнителя и высокоглиноземистого цемента составляет от 5,0:1:1 до 4,8:1 при следующем соотношении (мас.%): Электроплавленый корундовый заполнитель 72-70,2 Тонкодисперсный порошок идентичного с заполнителем

состава13-15- Нейтрализованная лигнинсульфоновая кислота 0,2-0,3 Высокоглиноземистый цемент дисперсностью 4500-5000 см2/г 14,8-14,5 Соотношение нейтрализованная лигнинсульфоновая кислота: высокоглиноземистый цемент 1:74-1,5:72,5 Соотношение электроплавленый корундовый заполнитель: высокрглиноземистый цемент 5,0:1,1-4,8:1 Положительный эффект достигнут за счет оптимизации вида применяемой технологической связки, вследствие чего создаются наиболее благоприятные условия для твердения, протекающего по концентраци- онно-гидратационному механизму и достигается повышение гидравлической активности вяжущего из высокоглиноземистого цемента,в результате обеспечивается повышение прочности безобжиговых изделий, особенно в ранние сроки твердения. Кроме того, формируется мелкопористая структура изделий. Все вышеуказанное обеспечивается заявляемым способом изго- товлен ия изделий. .

При проведении поиска по патентной и научно-технической литературе авторы не выявили объекты с признаками, сходными с отличительными признаками заявляемого технического решения, на основании чего можно сделать вывод о соответствии предполагаемого изобретения критерию суще ственные отличия.

Корундовые изделия изготавливают по предлагаемому способу следующим обра- зом:

Технический глинозем марки Г-00 подвергают электроплавке в дуговой печи. Сплавленый блок охлаждают, дробят, измельчают рассеивают до получения требуе- мых фракций, после чего подвергают магнитной сепарации. Изготовленный электроплавленый корундовый заполнитель увлажняют нейтрализованной лигнинсульфоновой кислотой из расчета достижения влажности формовочной массы 3-3,5%. Затем увлажненные зерна электроплавленого корунда покрывают путем накатывания тон- кодиспёрсным порошком - идентичного с заполнителем состава, после чего смешива- ют с высокоглиноземистым цементом дисперсностью 4500-5000 см2/г. При этом соотношение нейтрализованной лигнин сульфоновой кислоты с высокоглиноземистым цементом составляет от 1:74 до 1,5:72,5, а соотношение корундового заполнителя с высокоглиноземистым цементом составляет от 5,0:1,1 до 4,8:1 при следующем соотношении (мас.%):

Электроплавленый корун- довый заполнитель72-70,2 Тонкодисперсный порошок идентичного с заполнителем состава 13-15 Нейтрализованная лиг- нинсульфоновая

кислота0,2-0,3 Высокоглиноземистый

0

5

цемент дисперсностью 4500-5000 см2/г;14,8-14,5

Соотношение нейтрализованная лигнинсульфоновая кислота: высокоглиноземистый цемент1:74-1,5:72,5 Соотношение электроплавленый корундовый заполнитель: высокоглиноземистый цемент 5,0:1,1-4,8:1 Из полученной формовочной массы ме- Q тодом полусухого прессования при давлении 100 Н/мм2, формуют изделия, которые подвергают последовательно сушке и высокотемпературному обжигу при температуре 1750°С.

5 Примеры выполнения способа, состав и свойства изделий приведены в таблице.

Анализ данных, приведенных в таблице, свидетельствует о том, что проведенными испытаниями установлено обеспечение объемопостоянства изделий при темпера ту

ре 1750 1800°С, повышение прочности особенно безобжиговых изделий в ранние сроки твердения и термостойкости в 2 раза по сравнению с огнеупорными изделиями, изготовленными по известному способу.

Огнеупорные изделия корундового состава, изготовленные по разработанному способу, могут быть использованы как обожженными при температуре 1750°С, так и безобжиговыми для выполнения футеров- ки различных тепловых агрегатов, подвергающейся в службе резким температурным колебаниям , особенно целесообразно их применение для службы в восстановительных средах и в условиях прямого контакта с дисперсным углеродом.

Формулаизобретения Способ изготовления огнеупорных изделий, включающий увлажнение зернистого наполнителя - плавленого корунда - водным раствором лигносульфоната, смешение со связующим, введение высокоглиноземистого цемента, накатывание на зерна наполнителя тонкодисперсного порошка того же состава, формование и суш- ку, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью

достижения объемопостоянства изделий при температурах 1750-1800°С, повышения прочности обожженных и безобжиговых изделий в ранние сроки твердения и термостойкости, увлажнение электроплавленого наполнителя осуществляют нейтрализованной лигнинсульфоновой кислотой и затем его смешивают с высокоглиноземистым цементом дисперсностью 4500-5000 см /г. причем соотношение лигнинсульфоновой кислоты с высокоглинрземистым цементом составляет от 1:74 до 1,5:72,5, а соотношение наполнителя и высокоглиноземистого цемента -от5,0:1,1 до4,8:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный наполнитель70,2-72,0 указанный тонкодисперсный порошок 13-15. нейтрализованная лиг- нинсульфоновая кислота 0,2-0,3 высокоглиноземистый цемент дисперсностью 4500-5000 см2/г 14,5-14,8.

Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов и может 2 быть использовано для изготовления объе- мопостоянных при температурах службы 1750-1800°С корундовых изделий повышенной прочности особенно в ранние сроки твердения и термостойкости, используемых как обожженными при 1750°С, так и безобжиговыми. Сущность изобретения: способ включает операции: увлажнение электроплавленого заполнителя нейтрализованной лигнинсульфоновой кислоты с высокоглиноземистым цементом составляет от 1:74 до 1,5:72,5, а соотношение заполнителя и высокоглиноземистого цемента составляет от 5,0:1,1 до 4,8:1 формование, сушку и обжиг, причем компоненты берут в следующем.соотношении, мае. %: корундовый наполнитель 70,2-72; тонкодисперсный порошок 13-15; лигносульфо- новая кислота 0,2-0,3; высокоглиноземистый цемент 14,8-14,5. 1 табл.

-

72 71,170,274,967,6

13И151117

0,20,250,30,10,4

1МИ,65 1А,5 1 15 1(500 1(750 5000 000 6000

69,8

15

10

3

0,2

rL::::i::ii:;:ii::i

Получение заполнителя требуемых фракций путем дробления блока, измельчения, рассева и магнитной сепарации сплавленного материала

Увеличение заполнителя нейтрализованной лиг- нинсульфо ноеой кислотой

Накатывание тонкодисперсного порошка (идентичного с заполнителем состава) на увлажненные зерна плавленого корунда

Смешение с высокогли- нозймистым цементом диспеосностью 500- 5000 см2/г

Соотношение нейтрализованная лигнинсуль- фоновая кислота:высокоглиноземистый цемент

Соотношение электро- . плавленый корундовый заполнитель:высокогли- ноземистый цемент

Формование изделий Сушка и обжиг изделий

Приготовление суспензий ХК в водном растворе лигносульфоната

Соотношение ХК:водный р-р лигносульфоната

Увлажнение зерен заполнителя суспензией ХК

Покрытие зерен заполнителя кремнийорганичес ким полимером при соотношении полиметилфенил сйлоксановая смола: этилсиликат .

Приготовление тонкодисперсной составляющей

Соотношение кремний- органический полимер: вяжущее

Продолжительность тепловой обработки паром сут.

Обработка углеводородными смесями соотношение С0г продолжительность,час

Продояиение таблицы

+

1,25: 1,5:72,5 0,5:70 2:75 :73,25

9:1,05 М:1 5,:0,9 ,6:1,1 + . + + +

+ + .

1:30

ц- 1,25:1

1:20

+

1:2,25

5,5

--------------------I II LlIIIIIIZIir T

Сушка ..---

температура,°С- - . - - -150

продолжительность, час- - - . - -.4

Обработка углеводородной смесью- - - - .+

Соотношение СОг:СО- 1:2

продолжительность,

час- 12,5

Сушка. - - - - + . ./ температура, С - - - - - 310

продолжительность,

час- - - - - 7

Свойства изделий:

Предел прочности при сжатии безобжиговых изделий в разные сроки твердения, Н/мм2

7 суток . г; 36,2 36,6 л 37,8 19,7 20,8 17,3

Изменение линейных размеров, % при нагревании до

1750tfC+0,27 +0,27 +0,29 +0,19 +0,22 +0,19 +0,10 +0,10 +0,11 0,06 0,0 0,0

Термическая стойкость

теплосмен (1300е С вода) 37 37 30 30 17

(до появления первой трещины)

---------------- ----------i-------- --i----------.-------.

трещин образцов не обнаружено

Продолжение таблицы