Патент на изобретение №2303019
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) МУЛЛИТОКОРУНДОВЫЙ ОГНЕУПОР
(57) Реферат:
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к производству огнеупоров для футеровки печей плавки алюминия. Техническим результатом изобретения является достижении инертности огнеупора к расплаву алюминия и устойчивости к инфильтрации, повышение механической прочности и экологической безопасности. Указанный технический результат достигается тем, что муллитокорундовый огнеупор получен из огнеупорной массы, содержащей в масс.%: корунд – 79-88, огнеупорную глину 1-4, ортофосфорную кислоту – 5-7 и баритовый концентрат с содержанием сернокислого бария не менее 85% – 6-10. 1 табл.
Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к производству огнеупоров для футеровки печей плавки алюминия. Известны неформованные и формованные огнеупоры, применение которых возможно для футеровки печей плавки алюминия, в виде масс и изделий, содержащих корунд, огнеупорную глину и ортофосфорную кислоту например изобретения по а.с. СССР №443852, С04В 35/10, 1972 [1]; а.с. СССР №1191441, С04В 28/34, 1985 [2]; патенту РФ №2256631, С04В 35/66, С04В 35/101, 2003 [3]. По совокупности общих существенных признаков наиболее близким к патентуемому можно отнести муллитокорундовый огнеупор, полученный из массы по а.с. СССР №443852, С04В 35/10, 1972 [1], содержащей, мас.%: корунд 40-90, огнеупорную глину 3-12, ортофосфорную кислоту 2-6 и добавку – окись хрома 5-50. Положительными свойствами огнеупора из такой массы являются объемопостоянство, низкая открытая пористость, а недостатками – взаимодействие с расплавом алюминия и пропитка металлом, недостаточная механическая прочность изделий и содержание экологически вредной окиси хрома. Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков с сохранением положительных свойств огнеупора. Технический результат состоит в достижении инертности огнеупора к расплаву алюминия и устойчивости к инфильтрации, повышении механической прочности и экологической безопасности. Для достижения этого, согласно формулы изобретения, муллитокорундовый огнеупор изготавливают из массы, включающей корунд, огнеупорную глину, ортофосфорную кислоту и добавку в виде баритового концентрата с содержанием сернокислого бария не менее 85 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Сущность изобретения состоит в том, что введение в массу указанного баритового концентрата подавляет контактные реакции расплава алюминия с огнеупором, снижает до минимума смачиваемость и пропитку огнеупора. Огнеупор, полученный из массы с добавкой баритового концентрата, практически не смачивается и не пропитывается жидким алюминием, легко очищается от настылей металла. Содержание баритового концентрата менее 6 мас.%, или содержание в нем BaSO4 менее 85%, недостаточно для снижения смачиваемости и устойчивости к пропитке расплавом. При содержании баритового концентрата более 10 мас.% снижаются температура деформации и механическая прочность огнеупора. Более низкое в заявленном составе против прототипа содержание огнеупорной глины также повышает устойчивость огнеупора к алюминиевому расплаву, так как расплав способен разъедать огнеупор, реагируя с оксидом кремния, содержащимся в глине. Содержание огнеупорной глины в заявленных пределах обеспечивает также высокую механическую прочность огнеупора и стабильность линейных размеров за счет оптимального муллитообразования в обжиге без разрыхления структуры. Отсутствие в огнеупоре окиси хрома обеспечивает его экологическую чистоту. Для получения огнеупора заявляемого состава использовали следующие материалы: электроплавленый корунд (Al2O3 96,5 мас.%, MgO 0,8 мас.%), глина огнеупорная НУ-2 (ТУ 14-8-336-80), кислота ортофосфорная (ТУ 2142-001-00209450-95), баритовый концентрат (ГОСТ 4682-84) с содержанием сернокислого бария 85,7%. Указанные компоненты дозировали в количествах, приведенных в формуле изобретения, смешивали, формовали изделия на фрикционном прессе, сушили и обжигали при температуре 1200°С. Примеры составов масс для изготовления образцов муллитокорундового огнеупора и их свойства указаны в таблице.
Остаточное изменение размеров при нагреве определяли по ГОСТ 5402.1-2000. Предел прочности при сжатии определяли по ГОСТ 4071.1-94 после обжига образцов при 1200°С в течение 2 часов. Из таблицы видно, что патентуемый огнеупор обладает объемопостоянством после термообработки на уровне прототипа, имеет механическую прочность более 86 Н/мм2, открытую пористость в пределах 15-16,3%, устойчивость к инфильтрации расплава алюминия. Данные свойства позволят успешно эксплуатировать предложенный муллитокорундовый огнеупор в футеровке печей для плавки алюминия, что подтвердили результаты промышленных испытаний. Источники информации 1. А.с. СССР №43852, С04В 35/10, 1972. 2. А.с. СССР №1191441, С04В 28/34, 1985. 3. Патент РФ №2256631, С04В 35/66, С04В 35/101, 2003.
Формула изобретения
Муллитокорундовый огнеупор, полученный из массы, включающей корунд, огнеупорную глину, ортофосфорную кислоту и добавку, отличающийся тем, что в качестве добавки масса содержит баритовый концентрат с содержанием сернокислого бария не менее 85 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
