Шихта для изготовления теплоизоляционного материала Советский патент 1982 года по МПК C04B35/581 

Изобретение относится к огнеупорным теплоизоляционным материал 1М, полученным методом порошковой металлургии, и может быть использовано в металлургической промышленности для изготовления укрытий желобов чугуна и ишака доменных печей.

Известны шихты на основе нитрийа кремния и ортофосфорной кислоты, применяемые для изготовления таких укрытий Г 1 .

Недостатками материала,- полученного на основе этой шихты,являются относительно низкая температура использования (1600°с) и смачиваемость железом и сплавами на его основе.

Наиболее близкой к изобретению является шихта 2 для изготовления теплоизоляционного материала, содержащая следующие компоненты, вес.%:

Нитрид алюминия30-50 Алюмохр омофо сфатное связующее. 5-25

Окись алюминия1-10

Нитрид бораОстальное

Недостатка материала, изготовленного из известной шихты, являются относительно высокие кажущаяся плотность и теплопроводность, а также относительно невысокая термостойкость.

Целью изобретения является уменьшение теплопроводности, повьшение термостойкости и снижение кажущейся плотности теплоизоляционного материала.

Указанная цель достигается тем, что шихта для изготовления теплоизо10ляционного материала, включшодая нитрид алюминия и алюмохромрфосфатное связующее, дополнительно содержит порошки никеля и алюминия при следукяцем соотношении компонентов,

15 вес.%:

Алюмохромофосфат40-60ное связуквдее 1-5 Никель 1-5

20 Алюминий Остальное Нитрид алюминия

Для получения теплоизоляционного материала готовят шихты трех составов, приведенные в таблице.

25

Указанные смеси замешивают в пропеллерной мешалке в течение 10 мин, полученную массу сметанообразной консистенции выливают в форму: формы с массой выдерживают на воздухе до

30 частичного затвердевания в течение

суток, затем подвергают термообработке в сушильном шкафу при нагреве от 20 до со средней скоростыо 1 град/мин и вьадеркивают при 300 С 1 ч.

Свойства теплоизоляционных материалов, полученньох из предлагаемой и известной пшхт, приведены в таблице.

Как следует из таблицы, теплоизоляционный материал, полученный из предлагаемой шихты, облгщает более низкими теплопроводностью и кажущейся плотностью, а также более высо кой термостойкостью в сравнении с известным. Полученный материал не смачивается расплавленными железом, сталью, чугуном.

Металлические алюминий и никель, вводимые в количестве 1-5 вес.%, в свободном состоянии практически не остаются.

При введении большого количества металла возможно наличие непрореагировавшего металла, при введении меньшего количества металла процесс пенообразования материала не происходит.

Введение в массу 40-60 вес.% алюмохромофосфатного связующего обеспечивает получение материала с равномерной пористостью, при введении ДХФС в количестве, более 70 вес.% реакция фосфатного твердения не происходит из-за преобладания в шихте кислого компонента.

Введение АХФС в количестве менее 40 вес.% нецелесообразно в связи с тем, что масса будет плотной и процесс порообразования будет затруднен

Вспенивание массы на основе нитрида алюминия АЛМ с добавками металлов (алюминия и никеля) и алюмохромофосфатного связующего (АХФС) происходит за счет газовьщеления. При смшивании нитрида алк «1ния и АХФС происходит частичный гидролиз AlN по реакции

ACN + Н О-гЗАКОН), + NH,t,

после чего свежеобразованная гидроокись алюминия вступает в реакцию с кислыми фосфатами, обеспечивая прохождение процесса фосфатного твердения. Завершающим этапом твердения является замещение растворимы кислых фосфатов малорастворимыми безводными фосфатами,

В состав с1люмохромофосфатн6й связки входит некоторое количество ортофосфорной кислоты Hj,POy . Введение металлических порошков гшюминия и никеля обеспечивает процесс пенообразования и получения фосфатов металлов, обладающих вяжущими свойствами и способствующими быстрому затвердеванию массы.

Выделяющийся при этом водород обеспечивает равномерное распределение пор в массе.

Образовавшиеся фосфаты облгщают высокой огнеупорностью и термостойкостью. В результате материал может использоваться при 2000-2200с.

Теплоизоляционный материал из предлагаемой шихты может быть исползован в качестве футеровки защитных покрытий для сливных желобов чугуна и шлака доменных печей в металлургической промышленности. Такое использование материала позволяет существенно улучшить условия труда рабочих литейных дворов доменных печей.

Формула изобретения

Шихта для изготовления теплоизоляционного материсша, включающая нитрид сшюминия и алюмохромофосфатное связующее; отличающаяся тем, что, с целью уменьшения теплопроводности, повьаиения термостойкости и снижения кажущейся плотности, она содержит дополнитель но порошки никеля и алюминия при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Алюмохроиофосфатное связующее40-60

Никель1-5

.Алюминий1-5

Нитрид алкилиния Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 258093, кл. С 04 В 35/58, опублик. 20.11.69.

2.Авторское свидетельство СССР 658116, кл. С 04 В 35/58, опублик. 1977 (прототип).