Патент на изобретение №2288901
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ЛЕГКОВЕСНЫЙ ОГНЕУПОР
(57) Реферат:
Изобретение относится к легковесным теплоизоляционным огнеупорным материалам. Техническим результатом изобретения является повышение прочности, снижение теплопроводности и температуры обжига легковесного огнеупора на основе корунда. Технический результат достигается путем создания легковесного огнеупора, содержащего корунд, модифицированный фосфат-ионами и молибденовым или вольфрамовым ангидридом, или соответствующей кислотой, взятыми в количестве 0,1÷1,0%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанный корунд 83,9÷88,8; мука пшеничная 2,5÷7,5; лигносульфонат технический 8,6÷8,8. 1 табл.
Область техники Изобретение относится к легковесным теплоизоляционным огнеупорным материалам и может быть использовано в различных областях техники для теплоизоляции и футеровки тепловых агрегатов, работающих при высоких температурах. Уровень техники На основе корунда можно получать качественные легковесные теплоизоляционные огнеупорные материалы. Предложен состав жаростойкого бетона, включающий, мас.%: электрокорунд 85-97; гидравлическое вяжущее – глиноземистый цемент с 4% керамической пластифицирующей добавкой на основе глины, каолина или бентонита – 2-15; диспергирующий агент (фосфат, ЛСТ) – до 1%; стабилизирующая добавка из группы хроматов или соединений хрома, например Н2CrO4, – до 3% [Пат. 80287, Румыния. Композиция для огнеупорного бетона. Teoreanu I., Angelescu N., Dragomir С.Заявл. 22.08.1980. Опубл. 30.11.1982]. Однако такой бетон является плотным, не пригодным для использования в качестве теплоизоляционного легковесного материала. Кроме того, соединения Cr(VI) высокотоксичны, что ограничивает возможности их использования в производстве и эксплуатации огнеупоров. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, т.е. прототипом, является легковесный огнеупор следующего состава, мас.%: корунд, модифицированный фосфат-ионами в результате механохимической обработки ортофосфорной кислотой в вибрационной мельнице, при соотношении по массе материал: шары: ортофосфорная кислота 1:5:1, 85,5-88,1, мука 3,1-5,9, лигносульфонат технический 8,6-8,8 [Патент РФ №2231506. Легковесный огнеупор. Комлев В.Г. и др. Заявл.03.01.2002. Опубл.27.06.2004. Бюл. №18]. Недостатками прототипа являются невысокая прочность материала для изготовления изделий конструкционно-теплоизоляционного назначения, повышенные теплопроводность и температура обжига. Кроме того, прототип предложено получать путем механохимической обработки корунда в одном типе активатора – вибрационной мельнице. Сущность изобретения Изобретательская задача состояла в разработке легковесного огнеупора на основе корунда с более высокой прочностью и пониженными теплопроводностью и температурой обжига, который можно получать путем механоактивации в различных типах активаторов. Поставленная задача решена путем создания легковесного огнеупора, содержащего корунд, модифицированный фосфат-ионами в результате механохимической обработки ортофосфорной кислотой, пшеничную муку и лигносульфонат технический, причем он содержит корунд, модифицированный одновременно фосфат-ионами и молибденовым или вольфрамовым ангидридом или сответствующей кислотой, взятыми в количестве 0,1÷1,0%, при этом соотношение компонентов составляет, мас.%:
Таким образом, заявленный легковесный огнеупор отличается от прототипа тем, что он содержит корунд, дополнительно модифицированный нерастворимой кислотной добавкой, представляющей собой молибденовый или вольфрамовый ангидрид или сответствующую кислоту, взятой в количестве 0,1÷1,0%. Ранее нерастворимые кислотные добавки такого типа не применялись в составах легковесных огнеупоров для повышения прочности и понижения теплопроводности и температуры обжига. Применяемый в составе материала корунд соответствует ГОСТ 30559-98; ортофосфорная кислота – ГОСТ 10678-76; молибденовый ангидрид МоО3 – ТУ 6-09-4471-77; вольфрамовый ангидрид WO3 – ТУ 6-09-397-75; молибденовая кислота Н2MoO4 – ТУ 6-09-2154-77; вольфрамовая кислота H2WO4 – ТУ 6-09-1966-77; мука пшеничная – ГОСТ 26574-85; лигносульфонат технический (ЛСТ) – ТУ 13-0281036-05-89. Корунд имел удельную поверхность 600 м2/кг. Ортофосфорная кислота имела плотность 1190 кг/м3. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Пример 1. В шаровой мельнице в течение 2 ч проводят механохимическую обработку корунда с ортофосфорной кислотой, взятых в равном количестве, в присутствии 0,1% МоО3. Суспензию отфильтровывают на воронке Бюхнера, промывают; осадок с фильтра высушивают. К 200 г (86,3 мас.%) корунда, модифицированного фосфат-ионами и молибденовым ангидридом, добавляют 11,5 г (5 мас.%) муки пшеничной и 20 г (8,7 мас.%) 50%-ного раствора ЛСТ. Из полученной массы методом полусухого вибропрессования при удельном давлении 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) изготавливают образцы размером 60×40 мм. Образцы высушивают и обжигают со следующими выдержками: при 100°С – в течение 30 мин; при 200°С – 60 мин; при 300°С – 30 мин; при 500 и 1300°С – в течение 60 мин. Определение прочности проводят по известной методике [Практикум по технологии керамики и огнеупоров / Под ред. Д.Н. Полубояринова и Р.Я Попильского. – М.: Стройиздат, 1972, с.191], теплопроводность – по ГОСТ 12170-85. Примеры с другими соотношениями ингредиентов и результаты испытаний представлены в таблице. Как следует из экспериментальных данных, представленных в таблице, использование ингредиентов в заявленных соотношениях позволяет существенно повысить прочность (в 1,3÷2 раза), а также снизить теплопроводность на 7-10% и температуру обжига легковесного огнеупорного материала на 100° по сравнению с прототипом. Дополнительным преимуществом является возможность модифицирования корунда в различных типах активаторов – шаровой, вибрационной и планетарной мельницах.
Формула изобретения
Легковесный огнеупор, содержащий корунд, модифицированный фосфат-ионами в результате механохимической обработки ортофосфорной кислотой, пшеничную муку и лигносульфонат технический, отличающийся тем, что он содержит корунд, модифицированный одновременно фосфат-ионами и молибденовым или вольфрамовым ангидридом или соответствующей кислотой, взятыми в количестве 0,1-1,0%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 05.04.2008
Извещение опубликовано: 10.05.2010 БИ: 13/2010
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
