Способ изготовления керамических изделий на основе муллита

(23) При Государстненнын комнте СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 2501,79, Бюллетень3 Дата опубликования описания 250179 2) Авто изоб(7) Заявитель Восточный но-исследовательски огнеупорной промышл и и нос нЫИ",; С 11 ОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХИЗДЕЛИИ НА ОСНОВЕ МУЛЛИТА способа явл изделий прь ужбы и нев к огнеупорнно к споческих издеименяемыхтепловых й металлурзои относитсясти, а имния керамуллита, ифутеровкй и цвети бретение ромышленно м изготовле на основе м огнеупорной гатов черноной соб лий для агр и р узатрат.Наиболее близким к и по технической сущности способ изготовлвния кер делнй на основе муллита чения глинозема и кварц со связующим, прессован и охлаждения иэделий .12 эобретению является амических и путем изме ита, смещен ия, обжиГаь Известен способ изготовления керамических изделий на основе муллита, включающий совместное плавление гли10 ноэема и кварцита, измельчение полученного продукта, смешение его со связующим, прессование, обжиг и охлаждение изделий 11 .Изделия, изготовленные таким способом, обладают низкой плотностью и прочностью при температуре службы вследствие низкой активности измельченного плавленно 1 о продукта к спеканию при обжиге, Кроме того, известный способ является сложным по техноло" гии и т еб ет значительных энерго" Недостатками этого яются низкая прочностьвысоких температурах сл Ысокая плотность,При данном способе иэделия даютбольшую осадку, кроме того, тРУФйополучать изделия с точными размерами и правильной геометрией.Цель изобретения - повышение прочности иэделия при высоких температурах слу кбы н их плотности.Это достигается тем, что в способе изготовления керамических изделийна основе муллита путем измельченияглинозема и кварцита, смешения сосвязующим, .прессования, обжига иохлаждения изделий, глинозем измельчают до размера зерен 1-20 мкм,смешивают со связующим и подвергаютвиброуплотнению до насыпной массы1,15-1,30 г/см , затем добавляюткварцит, измельченный до размеразерен 200-2000 мкм, обжиг проводятс выдержкой при 1580-1710 С в течение 2-10 ч, а охлаждение до 1450 Сведут со скоростью не более 20 С/ч.Прн обжиге иэделий в указанномрежиме на контакте зерен кварцитаи глинозема образуется муллит, который, взаимодействуя с кварпнтом,.ПОк аэ атсьт(и 80-85 образует эвтектический расплав, Этот расплав постепенно проникает внутрь зеРен кнтэРцита, обога 111 аят сго Окисью алюминия. При этом муллит, нахот(яшийся на контакте с Этектическим Расплавам, пеРехаДБТ н этОт Расплавт ьа кремнезем расплава взаимодействует с тн 8 Рльъь 1 час т и 1 тсть 1 и Гли н аз Рма. и ОбРаЗУЕТ МУт 1 Л 11 Т т Н Р 8 ЗУЛЬТате ЧЕГО прОцесс Образования мулл 1 ята интенсифицируется. Поскольку величина поВерхнОсти зерен кварцита меньше ЧЕМ Э 8 ОЕН ГЛИНОЗЕМат Рас 1:ЛаВ ОбразуеТ 10 СЯ В ВИД 8 ТОНКИХ ПРОС 51 ОЕК т Н 9 ОК а ЗЫ ВаК 1 ЩИХ аРРИ(,1 атеЛЬНатго НПИ 51 НИЧ НР прочность Изделий, На контакте же муллита с глиноземом образуется высакотемпературная эвтектнка муллита 15ОКИСЬЮ та 11 ЮМИНИЯ. О 68 СПЕЧЯваЮ 151 Э 1 Я наряду с другими ракторами выс 5 кую ПРОЧНОСтт ИЭДЕЛИЙ ПРИ ТЕМПЕРаТУРЕ СлужбЫ 13 пя ПРОТ 81 я тя - ст тат" а ПРО 1 тР,С Са НЕОбХОдИМ ХОРОШИЙ КОНТакт КВс 1 РЦИтаглинОземом Зтат контакт дастига 8 ТСЯ ТЕМт т 1 ТО ПРБ УКазаННЫХ Рс(ЗМ 8- РаХ ЗЕРЕН КВВРЦИТа Б ГЛБНОЭЕМа (тСаД- ка тонкомалотой составляющей компенсируется расширением зерен кварцита при ОбжиГе Изделий, чта предотвращает Образование пустот и нарушение контакта между зернами кварцита и глинозема, Далее, этот контакт Обеспечивается тем что н результате вибрауплотнения смеси глинозема соЯ 1 СН Я ЗттЮ(т 1 ИМ ДО УК аз аи Ной НаСЫПНай 1 ас сы достигается платное прилегание зерен Глинозема друг к ДАРГу Б к зерН 811 КВНРьт 11 та РаВ .1 ОМЕР 1 таЕ Рс СПРЭД Л 8 НИЕ СВЯЗУЮщеГО И ЧдаЛ 811 ИЕ НОЗДУ 1(а т 5 С Поверх 11 остт 1 частиц Глинозема, а при последующем прессавании - высокая П 11 ОФНОСТЬ СЫРЦа тт ЛН 1(ВИДат 3 ИЯ ПЕОЕ. ПРЕССОВОЧНЫХ ТР 811 фт(Н, УКс(заНННЯ СКОРОСТЬ ОХЛаждЕНБЯ ИЗдт"ЛБЙ ПОСЛ 8 ОбЖИГа 4 ООбусловлБВает пРоисхаДЯшее да 1450 С ОбраэОнание кристаллов муллита ИГОльчатай Формы, Обеспечивающих высокую прачиОсть иэделий при температуреслужбыИзобретение реализуется С 11 едуиШЙМ обраэсм. 45 СРеДний Размер эеРРн, МКМттгли 11 азеМа 5кварцита 200ННСЫПНаЯ МаССа Г/СМ 1 тЗ318 мперат ура Обжи Га т С 1 7 1 0 Выдержка при конечнойтемпературе, ч 10 технический глинозем в сА -Форме измельчают В вибрам 8 льнБЦ 8 Объемам 10 л ДО ПОРОнтка с размером 381 з 8 н 5-.20 мкм. Затем Измельченный глино- ЗЕМ СМЕШ 11 ВаЮТ С ВОДНЫМ тэаСТВОРОМ сульфс(тна-спкртоно 1( ба 1 зды плотностью 1,15 Г/см", вэятай в коли 1 естве 7 ОТ веса ГЛБНОЗссмат ИГ 1 ОЛУЧЕННУЮ СМ 8 СЬ подвергают ниброуплотнен 11 ю в вибрамепьнице до насыпной массы 1, 15- 1(3 Г/см . Кварцит Измельчают на щеканой Б налковай дробилках да ПОрашка укаэанной выше Фракции. затем смесь Глнг 103 ема с водным раствором сттл 1 ф(ятт а СПт 1 тттоаот 1 тбардт т П(ьремЕНИ веют с измельченным кварцитам н двухнальном смесителе н течение О мин ПРИ СООТг 1 ашеНИИ ГЛИНОЗЕМ(кваРЦтит т равном 72:28, соответственна. Из полученной массы пресуют изделия н ВИД 8 НОРМстЛЬНОГО КИРПБЧст На ГИДРавлическам прессе при давлении прессования 600 кгс/см", После этого изделия сушат при 150 С на воздухе,(тОбщее время сушки составляет 12 ч, Высушенные изделия подвергают обжигу в газопламенной печи. Нагрев изделий до температуры обжига проводят со скоростью 30-40 С/ч. Затем производят выдержку при этои температуре в течение 2-10 ч, После обжига Изделия охлаждают до 1450 С со скоростью 7- 10 С/ч, а затем - дс 800 С са скоростью .50-80( С/ч, после чего охлаждение ведут с произвольной скоростью. Пат(азатели свойств полученных изделий для различных параметров способа приведены н таблице.В результате увеличения прочности изделий при высокой температуре значительно повыша 1 отся металло- и шлакоустойчиность огнеупорной Футеровки, за счет чего уменьшается ее износ и Унеличинаетс 51 сРОк службыьОдним из преимушеств способа является то, чта ОбжиГ и Охлаждение кера- МИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИИ МОЖНО ПРОИЗНОДИТЬ непосредственно н огнеупорной Футе" 1-анке тепловых аГреГатОн при их эксплуатации усилие начала Кажущаяся деФормации платность, при 1710 С: г/см Э кгс/см - Л643472 Продолжение табл. Показатели 10 2,70 2,0 Выдержка при конечнойтемпературе, ч б Средний размер зерен, ИКИ,глинозема 20кварцита 20003Насыпная масса, г/см 1,Температура обжига, С 150 10 2 сбО Выдержка нри конечнойтемпературе, ч 2 Составитель Б, СоболеваРедактор А.Иорозова Техред СБеца Корректор Л,ВасилинаЕ ШВПВ 1Фет мтеФ,в и е Заказ 7934/23Тираж 701 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб д.4/5 е Ф В Юе шФилиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 Средний размер зерен, ИКИ,.глинозема 20кварцита 1000Насыпная масса , г/см 1,25 75-80ЭТемпература обжига, ОС 1650 Формула изобретенияСпособ изготовления керамических изделий на основе муллита путж измельчения глинозема и кварцита, смешении со связующим, прессо ания, обжига н.охлаждения, о т л и ч а к- щ и й с я тем, что, с целью повышения прочностй изделий при высоких температурах службы и их плотности, глинозем измельчают до размера зерен 1-20 мкм, смешивают со связующим и подвергают виброуплотнению до насыпной массы 1,15-1,30 г/см , затем добавляют кварцит, измельченный до размера зерен 200-2000 мкм, обжиг проводят с выдержкой при 1580-1710 Св течение 2-10 ч, а охлаждение до1450 С ведут со скоростью не более20 С/ч. Источники ннФормации, принятыево внимание нри зкспертизе 1,3 ьЬегаоод Т.Н.Яв 6 ас(ойеь говМцбб 1 е опд Говей АСцппа ",Яв 1 ас 1 ор 1 е 3,198, 44, Мцгс 1.Рр 91-95.352. Будников П,П, и др. Химическаятехнология керамики и огнеупоров,И., 1972, с,306-310.