Шихта для изготовления карборундо-вого огнеупорного материала

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пцВЮ 650 Союз Советских Социалистических. В, Волкова 1) Заявител ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАРБОРУНДОВОГОГНЕУПОРНОГО МАТЕРИАЛА(45) Дата опубликовани Изобретение относится к составу огнеупорных материалов и может быть использовано в металлургии и машиностроении в качестве футеровки муфельных печей термической обработки металлов, а также при 5 изготовлении тиглей для плавки цветных металлов.Известен огнеупорный материал, включающий 74 - 84 вес. % карбида кремния 0,5 - 3,0 вес. % окиси магния, 4 - 8 вес. % 1 о глины и 11,5 - 15 вес. % алюмофосфатной связки 1.Указанная масса обладае й формуемостью и требует низк ератур обжига. 15Кроме того, применение фосфатных связок для огнеупоров, работающих в восстановительной атмосфере, нежелательно вследствие протекающих химических реакций разложения связки и восстановления продуктов разложения до элементарного фосфора, который является одной из самых нежелательных примесей в металлах.Наиболее близким к изобретению является состав огнеупорной массы 2, включающий 55 - 63 вес, % карбида кремния, 20 - 25 вес. % хромита 3 - 5 вес. % окиси магния и 13 - 17 вес. % алюмохромофосфатной связки. Изделия из масс указанного состава обладают высокими термомехани ческими своиствамп, в частности прочностью на сжатие 600 - 700 кгс/см- и теплопроводностью 5,0 - 6,5 ккал/м часС.К недостаткам известного состава следует отнести высокую температуру обжига (1600 С), относительно низкую устойчивость в восстановительных средах, связанную с термической диссоциацией связки, а также относительно низкую плотность (2,4 г/см).Целью изобретения является повышение прочности, устойчивости в восстановительной среде изделий и снижение температуры обжига. Поставленная цель достигается за счет того, что шихта для изготовления карборундового огнеупорного материала, включающая карбид кремния и химическую связку, в качестве химической связки она содержит хромовокислые соединения магния или смесь окиси магния с хромовым ангидридом при мольном отношении 1,0 - 1,4 и следующем соотношении компонентов, вес, %: карбид кремния 72,0 - 92,8, химическая связка 7,2 - 28,0.В процессе обжига изделия происходит разложение хромата магния на окись магния и хромшпинелпд по уравнению реакции 2 Мс СгО,=МдО+МдСг,О,+3/20,+- 3;4 а ппхты лопроводности пр800 С ккал, и час С на сжатие после обжига, кгс сФ 0250 120 5,22 20,5 21 2 2,52 - 2,08 2,85 - 2, )О 2,70 - 1, 00 740 в 7 820 - 810 910 в 10 000 в 7 5,4 б 5,885,0-0,0 1250 2 8 1000 2,4 Прототип Формула изобретения Составитель С. Шахиджакова Тсхрсд 1 Л. ПсичкоРедактор И. Квачадзе Коррекгор О, Силуянова Заказ 512/12 Изд. М 208 Тираж бб 1 ПодписноеПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изооретешш и открытий18035, Москва, )К, Раушская нао., д. 4/5 ипографпя, пр. Сапунова, 2 Хромшпенелид и Окись магип 51, Взаи 110- действуя с продукгамп частичного окисления карбида кремния в процессе обжига, образуют прочную керамическую связку, а выделяющийся в объеме материала кислород создает локально окислительнлые зоны, препятствующие образованию дефектной структуры типа черной сердцсвипы.При концентрации связки в шихте менее 7,2 вес, % изделия не обладают достато:и;ой прочностью, а введение связки в количествах ббльших, чем 28 вес. %, приводит к увеличению пористости и снижению плотности изделий.П р и м е р 1. Шихту, состоящую из 40,0 вес. % карбида кремния с размером зерна 60 - 200 мкм, 32 вес. % карбида кремния с размером зерна 5 - 7 мкм, 8,0 вес, % окиси магния и 20,0 вес, % хромового ангидрида, увлажняют водой до влажности массы 5 - 8% и тщате;1 ь 51 О перемеплпваОт. Готовую массу форм ют прессованием прп усилии 600 - 800 кгс/см, сушат изделие в течение 2 - 4 час при температуре 60 - 80 С, а затем обжигают гри 1250 С со скоростью подъема температуры 50 - 100 С/час до 700 С и со скоростью 150 - 200 С/час в интервале температур 700 - 1250 С.П р и м е р 3, Шихту, состоящую из 36,0 Шихта для изготовления карборундового огнеупорного материала, включающая карбид кремния и химическую связку, отл ич а ю ш, а я с я тем, что, с целью повышения прочности, устойчивости матер ала в восстановительных средах, и снижения температуры обжига, в качестве химической связки она содержит хромовокислые соед 1 лиения магп 115 или смесь Окиси магни 51 с хромовы:5 вес, % карбида кремния с зерновым составом 40 - 160 мкм, 43,5 вес, % карбида кремния с размером зерна 5 - 7 мкм, 15,2 вес, % хромата магния МдСг 04 5 Н,О 5 и 5,3 вес. % бихромата магнияМдСгО, 6 НО, увлажняют 5%-ным раствором поливинилового спирта до влажности 2 - 4% и перемешивают, В пересчете на сухие компоненты шихта имеет следующий 1 О состав, вес. %:Карбид кремния 86,0 Хромат ма.ния 10,0 Вихромат маппя 4,0Мольное соотношение СгОз. МдО в дан ном случае составляет 1,28, Изделия прессуют с усилием 500 - 700 кгс/см сушат иреж 5 му, указанному в примере 1.П р и м е р 3. Шихту, состоящую из 20 92,8 вес. % мелкодисперсного карбида крем 1 гпя (5 - 7 мкм), 2,0 вес. % окиси магния и 5,2 вес. % хромового ангидрида увлажняют водой до влажности 4 - 8 %, перемешивают и прессуют изделия при удельном давлении 25 500 - 700 кгс/см". Изделия сушат и обжигают по режиму, указанному в примере 1.В таблице приведены свойства изделий,полученных из предложенной шихты в сравнении с шихтой по авт, св. М 408935. О ангидридом при мольпом отношении 1,0 -1,4 и следующем соотношении компонентов,вес. %:Карбид кремния 72,0 - 92,8Химическая связка 7,2 - 28,011 сточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 419498, кл. С 04 В 35/56, 1971.2, Авторское свидетельство СССР40 М 408935, кл. С 04 В 35/56, 1972.