Шихта для изготовления огнеприпаса Советский патент 1993 года по МПК C04B35/56 

: Изобретение относится к керамическо- м|у и фарфорово-фаянсовому производству, преимущественно к технологии производства огнеупорного припаса, применяемого при обжиге фарфоровых изделий.

| Целью изобретения является повышение механической прочности, оборачиваемости при одновременном удешевлении материала.

Поставленная цель достигается тем, что шихта для изготовления огнеприпаса, включающая карбид кремния, глину, глинозем, электрокорунд, каолин и сульфитно -спирто- вую барду в качестве наполнителя содержит капселей и глазурованный фарфоровый бйй на основе оксидов кремния и алюминия при следующем соотношении компонентов, м|ю.%:

Карбид кремния25,0-33,3 Глина 14,0-16,0 Глинозем ,1,0-18,0 Электрокорунд 5,0-9,0 Каолин 6,0-12,0 Лом капселей 12,0-21,0 Глазурованный

фарфоровый бой5,0-14,0 Сульфитно-спиртовая барда 0,7-2,0 Отходы фарфорового производства в виде боя глазурованных фарфоровых изделий представляют собой продукт после обработки при температуре до 1350°С, обладающий механической прочностью ;.ри сжатии (400-700 МПа),

Химический состав глазурованного фарфорового боя представлен в табл. 1.

ю

4

х|

Отходы производства (лом капселей) редставляют собой продукт после обраотки при температуре до 1400-1480°С. Хиический состав, карбидкремниевого апсельного лома представлен в табл.2.

Испбльзование в заявляемом составе в качестве наполнителя вышеуказанные отходы о виде глазурованного фарфорового боя и лома карбидкремнийсодержащих капселей позволяет сократить потребность в дефицитных компонентах карбид кремния и электрокорунда и снизить себестоимость изделий.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый сосгзп шихты отличается от известного введением новых компоне 1тов, ; именно: отходы производства в виде глазурованного фарфорового боя и лома карбидкрс пплепых капселей.

Анализ известных составов И нктн, используемых для изготовления огнс т-ипэса показал., что известные в заявляем:, реше- нии вещества например карбид кропаии, глина, глинозем, электрокорунд, каолин и связующее, в известных соотношениях не обеспечивают составам шихты такие спой-- глеа, которые спи проявляют в заявл:- г-1 ом решении с использованием в качесшо наполнителя отходов производства глазурованного фарфорового боя и лсма карбидкремниевых капселей в новом соотношении компонентов, а именно, повышение механической прочности при одновременном удешеппении материал а, к следслвпе, .ние а Зог/ачипг: 4- ciH изделмО, изгог СЛе нмь:: . из :, и ш:-.хты.

Для эксперимент про f.pw. а,пз- ляемого составч ш.пт , его йог., г. ,ЕЛ i за ют по традиционней.техюлсм ии, т.е. предварительно измельчают отходы, затем всо ком- п о 11 е и т i,i с м е ш и в а ю т в р е ц с; п ту р;; о м соотношении с последующим уг/;а; непием и промином.

. О б |j а з ц ы о г 11 е п р и п а с а и;-;. о; ; ь л и в а ют методом полусухого прессования на гидравлических прессах в металлических прасс- формах. Давление на п р е с с а х в зависимости от ассортимента oiнеприпаса 120- 180 кг/см, время видоржк- 55 сек. Отпрессованные изделия под в г.;;;:, сушке при тег-чпературе 200 240°С в течение 4 часов, до остатка влажности 0,5-1,0%. После сушки образцы огнеприпаса ангобиру- ют. затем сушат при температуре 220°С в течении мин. после чего обжигают в туннельных печах при температуре 1370-- 1410°С с продолжительностью цикла в 54 часа.

Изготовленные изделия по своим свойствам соответствуют отраслевым стандартам ОСТ 17-867-86.

В табл.3 приведены конкретные составы

шихты для изготовления огнеприпаса, в табл.4 - физико-механические свойства, в табл.5 - запредельные составы шихты и их физико-механические, свойства.

Приведенные в таблице данные лод0 тверждаются актом испытаний заявляемой шихты, прилагаемым к настоящей заявке.

Из таблицы следует, что заявляемый состав шихты для изготовления огнеприпаса дает возможность получить высокие эксплу5 атационные свойства изделий, изготовленных из данного состава (механическая прочность при изгибе кгс/см - 294-315,. оборачиваемость капселей 152-155 циклов). Введение в состав шихты глазурованно0 го фарфорового боя, который представляет собой зерна первичного муллита, взаимодействуя с карбидом кремния (SiC), которые в процессе обжига образуют стеклообразную пленку, способствующую

5. актив лзлции образования зерен вторичного муллита ( ЗЗЮ Д который выполняет стабилизирующую роль фазового, химического и структурного состава черепка огне- нрипзса в. процессе эксплуатации,

и способствуя увеличению механ-ической прочности и увеличению оборачиваемости. Ввод глазурованного фарфорового боя, содержащего первичный муллит, положительно сказывается на замедлении процесen разрушения огнеприпаса. осеснеч ч-.ает

ПРОЧНУЮ СВЯЗЬ. ГОг.: . :fcM ГГ.ьмыМ СТОЙКОСТЬ изделий к термоударным нагр/зкам.

Введение п шихту сульФи i но-спнртовой барды (плотностью 1,14-1,19 I/CM стаби0 лизирует глинист.,: компонент fci ч;-хты. так же увеличивая механическую прочность по - сравнению с известными составами /3.15 кгс/см против 175 кгс/см2/.

Лом капселей представляет собой мно5 гократно обожженный черепок с большим содержанием кварца и муллита, которые выполняют стабилизирующую роль фазового, структурного состава черепка огнеприпаса в процессе эксплуатации,способствует уве0 личению механической прочности и оборачиваемости -:::,г;елий.

Из табл.5 следует, что при увеличении содержания карбида кремния и снижении содержания глинозема, в составе огнепри5 паса в процессе обжига ускоряется окисление, что увеличивает необратимые модификационные превращения, вызывающие увеличение кристаболита, способствующего возникновению напряжения, приводящего к. отслаиванию частиц кристаб:о лита от зерен карбида кремния, что, в с|вою очередь ведет к увеличению пористо- с|ти и соответственно снижая его механиче- ckyio прочность.

i При низком содержании карбида крем- н|ия и увеличении содержания глины в соста- в е образуется низкотемпературная жидкая фза, в результате которая заполняя поры, дает возможности в шихте полностью п р ойти процессу модификационных пре- вЬащений SIC, что препятствует приобретению максимальной прочности огнеприпаса.

| Таким образом, предлагаемая шихта дЬя изготовления огнеприпаса, где исполь- в качестве наполнителя отходы фар- ф орового производства позволяет сократить потребности в дефицитном сырье (фрбиде кремния, электрокорунде и каоли- нЈ) и снизить себестоимость изделий за счет .утилизации отходов. .. ....

. Формула изо б. ретения

1. Шихта для изготовления огнеприпаса. включающая карбид кремния, огнеупорную гушну. глинозем, электр окорунд, каолин

и сульфитно-спиртовую барду, отличающаяся тем, что, с целью повышения механической прочности, оборачиваемости при одновременном удешевлении материа- ла, она дополнительно содержит лом капселей и глазурованный фарфоровый бой на основе оксидсц кремния и алюминия при следующем соотношении компонентов, мзс.%:

Карбид кремния 25-33 Огнеупорная глина 14-16 Глинозем 11-18 Электрокорунд ч 5-9 Каолин 6-12 Сульфитно-спиртовая

барда0,7-2,0 Указанный лом капселей 12-21 Указанный фарфоровый бой 5-14. 2. Шихта по п. 1, отличающаяся тем, что лом капселей имеет следующий химический состав, мас.%: - 17.43; TIO2 - 0,65; РеаОз - 2,50; - 35,17; СаО - 0,28; МдО - 0,50; SIC - 43,47.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5