close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335480

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 335 480
(13)
C1
(51) МПК
C04B 35/18 (2006.01)
C04B 35/101 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007100535/03, 09.01.2007
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
09.01.2007
(45) Опубликовано: 10.10.2008 Бюл. № 28
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 895963 А, 07.01.1982. SU 1432039
A1, 23.10.1988. RU 2153482 C1, 27.07.2000. US
3860432 A, 14.01.1975. US 3773532 A, 20.11.1973.
(73) Патентообладатель(и):
ОАО "Первоуральский динасовый завод" (ОАО
"ДИНУР") (RU)
2 3 3 5 4 8 0
10 и суммарным содержанием оксидов титана и
железа не более 6,5 мас.%, при следующем
соотношении компонентов, мас.%: глинозем 40-50,
указанный боксит 10-20, оксид кальци 0,8-1,6,
оксид железа 0,7-1,4, лигносульфонат технический
(по сухому остатку) 1,5-2,5, кристаллический
кварцит остальное. Технический результат повышение объемопосто нства огнеупора и
температуры начала деформации под нагрузкой. 2
табл.
R U
(57) Реферат:
Изобретение относитс к изготовлению
огнеупорных изделий дл футеровки тепловых
агрегатов с температурой службы не менее
1600°С. Высокоглиноземистый огнеупор получен из
массы, содержащей кристаллический кварцит,
глинозем, оксиды железа и кальци и
лигносульфонат технический, а также боксит
фракции 1-3 мм с кремниевым модулем не менее
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫЙ ОГНЕУПОР
2 3 3 5 4 8 0
Адрес дл переписки:
623103, Свердловска обл., г. Первоуральск,
ул. Ильича, 1, ОАО "ДИНУР", техотдел
R U
(72) Автор(ы):
Перепелицын Владимир Алексеевич (RU),
Кормина Изабелла Викторовна (RU),
Карпец Павел Александрович (RU),
Гришпун Ефим Моисеевич (RU),
Гороховский Александр Михайлович (RU)
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 335 480
(13)
C1
(51) Int. Cl.
C04B 35/18 (2006.01)
C04B 35/101 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007100535/03, 09.01.2007
(24) Effective date for property rights: 09.01.2007
(45) Date of publication: 10.10.2008 Bull. 28
Mail address:
623103, Sverdlovskaja obl., g. Pervoural'sk,
ul. Il'icha, 1, OAO "DINUR", tekhotdel
(73) Proprietor(s):
OAO "Pervoural'skij dinasovyj zavod" (OAO
"DINUR") (RU)
at the following component ratio, wt %: alumina
40-50, given bauxite 10-20, calcium oxide 0.81.6, iron oxide 0.7-1.4, commercial lignosulfate
(in dry weight) 1.5-2.5, the rest is crystal quartzite.
EFFECT: increased volume maintenance of
refractory
and
higher
initial
deformation
temperature under stress.
2 tbl
R U
2 3 3 5 4 8 0
C 1
C 1
(57) Abstract:
FIELD: chemistry.
SUBSTANCE:
high-aluminous
refractory
is
obtained from a mass including crystal quartzite,
alumina, calcium and iron oxides, commercial
lignosulfate and bauxite fraction of 1-3 mm size
with silicon module not less than 10 and total
titanium and iron oxide content under 6.5 wt %,
Страница: 2
EN
2 3 3 5 4 8 0
(54) HIGH-ALUMINOUS REFRACTORY
R U
(72) Inventor(s):
Perepelitsyn Vladimir Alekseevich (RU),
Kormina Izabella Viktorovna (RU),
Karpets Pavel Aleksandrovich (RU),
Grishpun Efim Moiseevich (RU),
Gorokhovskij Aleksandr Mikhajlovich (RU)
RU 2 335 480 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к огнеупорной промышленности, в частности к производству
огнеупорных изделий дл футеровки различных тепловых агрегатов с температурой
службы не менее 1600°С.
Известен огнеупор высокоглиноземистого состава, изготовленный из шихты,
содержащей корунд, глинозем и маложелезистый боксит, при следующем соотношении
компонентов, мас.%: 25-55 корунд, 25-30 глинозем, 20-45 указанный боксит [1].
Положительным свойством огнеупора из данной шихты вл етс высока термостойкость. Однако использование в шихте низкокачественного боксита с малым
содержанием Al2О3 и переменным значением кремниевого модул (Al2О3/SiO2) не
гарантирует стабильности термомеханических свойств огнеупора, что ограничивает
использование данного огнеупора в тепловых агрегатах с расплавами металла и
повышенными механическими воздействи ми.
Известен огнеупор высокоглиноземистого состава, изготовленный из массы,
содержащей кварцит, глинозем, лигносульфонат технический и добавку циркона, при
следующем соотношении компонентов, мас.%: 18-42 кварцит, 39-70 глинозем, 4-14
лигносульфонат технический и 5-15 циркон [2].
Положительным свойством огнеупора из данной массы вл ютс высокие
термостойкость, механическа прочность и температура начала деформации под
нагрузкой. Недостатками вл ютс необходимость высокотемпературного обжига
огнеупора (1600-1650°С), высока усадка при обжиге, повышенна себестоимость
производства вследствие применени дорогосто щего компонента - циркона и ухудшение
экологических условий из-за его радиоактивности, что усложн ет внедрение данного
огнеупора.
По совокупности общих существенных признаков наиболее близким к патентуемому
можно отнести огнеупор, изготовленный из шихты по а.с. СССР 895963, С04В 35/18, 1982
[3].
Шихта содержит, мас.%: 27,2-65,0 кристаллический кварцит; 27,9-63,4 глинозем; 5,67,3 сульфитно-спиртова барда (временное св зующее); 0,46-1,8 оксид кальци и 0,320,92 оксид железа. При этом шихта содержит кристаллический кварцит фракции 0,01-3 мм,
а глинозем - фракции 0,001-0,07 мм.
Положительными свойствами данного огнеупора вл ютс высокие огнеупорность и
термостойкость, низка пористость.
Недостатками вл ютс относительно низка температура начала деформации под
нагрузкой и повышенна усадка при обжиге, что обусловлено особенност ми минерального
состава и характеристиками микроструктуры исходной смеси и продуктов ее спекани ,
дающими в обжиге повышенное количество расплава и несбалансированность роста и
усадки компонентов шихты.
Задачей насто щего изобретени вл етс устранение указанных недостатков с
сохранением положительных свойств огнеупора.
Технический результат состоит в повышении объемопосто нства огнеупора и
температуры начала деформации под нагрузкой.
Дл достижени этого согласно формуле изобретени высокоглиноземистый огнеупор
изготавливают из массы, котора содержит кристаллический кварцит, глинозем, оксиды
железа и кальци , лигносульфонат технический и дополнительно - боксит фракции 1-3 мм
с кремниевым модулем не менее 10 и суммарным содержанием оксидов титана и железа
не более 6,5 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%: 40-50 глинозем, 1020 указанный боксит, 0,8-1,6 оксид кальци , 0,7-1,4 оксид железа, 1,5-2,5
лигносульфонат технический (по сухому остатку) и кристаллический кварцит - остальное.
Сущность изобретени состоит в том, что за вл емый вещественный и зерновой состав
массы образует в обжиге специфическую микроструктуру высокоглиноземистого огнеупора
в составе муллитокорундовой матрицы с температурой плавлени 1850-1910°С и
кристобалитового заполнител с температурой плавлени 1713°С. Боксит фракции 1-3 мм
при этом играет роль матричного компонента на контакте с кристаллическим кварцитом,
Страница: 3
DE
RU 2 335 480 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
образу муллит, а на границе с глиноземом зерна боксита вл ютс заполнителем с
температурой плавлени около 1950°С.
Высокотемпературные прочностные свойства, в том числе температура начала
деформации под нагрузкой высокоглиноземистого огнеупора, в значительной степени
завис т от содержани в нем корунда, муллита, стекла, формы и размеров кристаллов
огнеупорных фаз, а также характера их взаимного срастани и пространственного
расположени минералов и пор.
Боксит с кремниевым модулем не менее 10 содержит до 6,5 мас.% оксидов титана и
железа, в том числе до 4 мас.% оксида титана - наиболее активного модификатора
структуры оксидных огнеупоров и минерализатора синтеза муллита.
Благодар наличию в массе патентуемого огнеупора данного боксита в комплексе с
целевыми добавками оксидов кальци и железа в обжиге происходит интенсивное
спекание, синтез повышенного количества муллита игольчатой и призматической формы,
армирующего микроструктуру матрицы и повышающего температуру начала деформации
огнеупора под нагрузкой. Сбалансированный количественный состав компонентов, дающих
в обжиге объемные изменени , обеспечивает патентуемому огнеупору практически равные
значени усадки за счет спекани и роста объема вследствие синтеза муллита и
кристобалитизации кварца.
При содержании в массе указанного боксита менее 10 мас.% или низким (менее 10)
значением в боксите кремниевого модул (Al2O3/SiO2) не обеспечиваютс в полной мере
процессы синтеза муллита, роста кристаллов огнеупорных фаз и достаточного спекани огнеупора, что снижает температуру начала деформации под нагрузкой, механическую
прочность и дает повышенный объемный рост.
При содержании в массе указанного боксита более 20 мас.% резко снижаетс температура начала деформации под нагрузкой в св зи с избыточным образованием в
огнеупоре при обжиге известково-железисто-алюмосиликатной жидкой фазы.
Использование боксита крупностью частиц более 3 мм уменьшает механическую
прочность огнеупора вследствие отклонени зернового состава шихты от оптимальной
гранулометрии дл создани плотной упаковки. Утонение зернового состава
(использование фракции менее 1 мм) вызывает образование повышенного количества
жидкой фазы в системе Al2O3-Fe2O3-TiO2-SiO2 с пониженной в зкостью, что снижает
температуру начала разм гчени и увеличивает усадку за вл емого огнеупора.
При суммарной концентрации примесных оксидов переходных металлов (TiO2+Fe2O3)
в боксите более 6,5 мас.% существенно ухудшаютс термофизические свойства
высокоглиноземистого огнеупора вследствие повышенного содержани стеклофазы с
низкой температурой ее разм гчени .
Дл получени огнеупора за вл емого состава использовали следующие материалы:
глинозем неметаллургический марки ГЭФ (ГОСТ 30559-980); боксит спеченный китайский
марки Rota HD фракции 1-3 мм с кремниевым модулем 13,4, содержащий, мас.%: 87,0
Al2О3; 6,5 SiO2; 2,0 Fe2O3; 3,5 TiO2; известково-железистую смесь (ИЖС), использумую на
Первоуральском динасовом заводе дл производства динасовых изделий, содержащую,
мас.%: 0,8-1,6 оксида кальци , 0,7-1,4 оксида железа; лигносульфонат технический (ТУ
54-028-00279580-97); кристаллический кварцит месторождени «Гора Караульна »
фракции 2,0-0,5 мм (ГОСТ 9854-81).
Указанные компоненты дозировали в количествах, приведенных в формуле
изобретени , массу готовили в смесителе интенсивного действи . Сырец формовали на
фрикционном прессе, затем сушили и обжигали в туннельной печи при температуре
1410°С с выдержкой 29 часов.
Примеры составов масс дл изготовлени образцов высокоглиноземистого огнеупора и
его свойства указаны в таблицах (таблицы 1, 2).
Из таблицы 2 видно, что образцы патентуемого высокоглиноземистого огнеупора имеют
более высокие показатели температуры начала деформации под нагрузкой и меньшие
объемные изменени при обжиге.
Страница: 4
RU 2 335 480 C1
5
10
15
Микроструктура высокоглиноземистого огнеупора представл ет собой плотный сросток
дискретных макрозерен кристобалитового заполнител , сцементированных
муллитокорундовой матрицей с межкристаллическими включени ми стеклофазы.
Минеральный состав представлен в основном муллитом, корундом и кристобалитом.
Совокупность положительных свойств данного огнеупора: объемопосто нство, высокие
механическа прочность и температура начала деформации под нагрузкой позвол ют
успешно его эксплуатировать при высоких температурах, что подтвердили результаты
испытаний в сталеразливочных ковшах.
Остаточное изменение размеров при нагреве определ ли по ГОСТ 5402.1-2000,
температуру начала деформации под нагрузкой по ГОСТ 4070-83, предел прочности при
сжатии по ГОСТ 4071.1-94.
Источники информации
1. А.с. СССР №1583392, С04В 35/10, 1990.
2. А.с. СССР №644748, С04В 35/10, 1979.
3. А.с. СССР №895963, С04В 35/18, 1982.
Таблица 1
Составы масс дл изготовлени высокоглиноземистого огнеупора
Содержание, мас.%
Компоненты
20
За вл емый состав За пределами Известный
глинозем
25
1
2
3
4
5
6
7
50,0
45,0
40,0 66,0 43,0 32,0
боксит марки Rota HD фр.1-3 мм с кремниевым модулем 13,4 20,0
15,0
10,0
8,0 25,0 15,0
47,5
0
оксид кальци 1,6
1,0
0,8
1,0 1,60 1,0
1,0
оксид железа
1,4
1,0
0,7
1,0 1,4 1,0
0,5
лигносульфонат технический
5,0
4,0
3,0
4,0 3,0 4,0
6,0
кристаллический кварцит
22,0
34,0
45,5 20,0 26,0 47,0
45,0
Таблица 2
Свойства высокоглиноземистого огнеупора
Состав Температура начала деформации под нагрузкой Огнеупорность, ° Предел прочности при сжатии, Линейный рост (+) или
массы 0,2 МПа
МПа
усадка (-), %
С
30
35
40
1
>1680
>1770
88,5
-0,2
2
>1680
>1770
124,0
+0,1
3
>1680
>1770
98,5
+0,3
4
1600
>1770
48,3
+0,7
5
1580
1730
54,1
+2,3
6
1630
1750
62,3
+2,6
7
1580
>1770
88,5
-0,8
Формула изобретени Высокоглиноземистый огнеупор, полученный из массы, содержащей кристаллический
кварцит, глинозем, оксиды железа и кальци и лигносульфонат технический, отличающийс тем, что масса дополнительно содержит боксит фракции 1-3 мм с кремниевым модулем не
менее 10 и суммарным содержанием оксидов титана и железа не более 6,5 мас.% при
следующем соотношении компонентов, мас.%:
глинозем
40-50
указанный боксит
45
10-20
оксид кальци 0,8-1,6
оксид железа
0,7-1,4
лигносульфонат технический (по сухому остатку)
1,5-2,5
кристаллический кварцит
50
Страница: 5
CL
остальное
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
78 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа