Способ изготовления огнеупорных изделий с внутренней полостью

""ЖМИ ййййЧВС ОГИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 К ПАТЕН(57) Использование; изобретение относится к огнеупорной подотрасли, в частности к пустотелым высокоглиноэемистым и корундовым огнеупорам для различных отраслей промышленности. Цель: упрощение технологии изготовления со снижением газовыделений и уменьшение себестоимости иэделий, Сущность изобретения: для изготовления изделий пуансон из пенополистирола с кажущейся плотностью 0,01 - 0,040 г/см устанавливают в форму, которую за 3полняют огнеупорной массой. Затем сырец изделия с пуансоном извлекают из формы и сушат при 100 - 150 С. При температуре сушки пенополистироловый пуансон уменьшается в объеме в 2 - 30 раз и легко извлекается, После удаления пуансона изделие обжигают, 2 табл,тел ьскии о и Г.Б. ельский В 28 НЕУПОРЙ ПОЛОБлагодаря предложен для пуансона и режиму суш упрощается технология изг лий за счет исключения оп ния термопластич;ой связ ому материалу ки значительно товления издеерации выжига- и пуансона или(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ВНУТРЕННЕСТЬЮ Изобретение относится к огнеупорнои промышленности, а именно к высокоглино, земистым и корундовым огнеупорам, используемым в качестве трубопроводов, в качестве горелочных блоков или диффузоров для нагревательных печей металлурги, ческой промышленности, и может быть использовано в цветной, авиационной и др. , отраслях промышленности, применяемых ,огнеупорные изделия с внутренней полостью простой и сложной конфигурации,Целью изобретения является упроще, ние технологии с одновременным СНижени,ем газовыделений и уменьшение себестоимости полых огнеупорных изделий.Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления огнеупорных изделий с внутренней установку пуансон форму, заполнени извлечение эагото мы, сушку и обжиг тотообразователя пенополистирола 0,021 - С 1,040 г/смз, вляют при темпер дующим удален обжигом. полостью, включающем а-пустотообразователя в ее огнеупорной массой, вки с пуансоном иэ форизделий, в качестве пусприменяют пуансон из кажущейся плотностью при этом сушку осущесттуре 100-150 С с послеием пуансона передполного выжигания пуансона в процессевысокотемпературного обжига.При,этом практически исключается газовыделение, сопутствующее выжиганиютермопластичной связки;Пуансоны иэ пенополистирола свободно удаляются из сырца изделий после сушкипри 100-150 С, т.к. уменьшаются в размерев 2 - 30 раз,Какущаяся плотность пенаполистираловых пуансонов в 42 - 87 раз ниже, чем пуансонов у прототипа, а стоимость 1 м в 2 - 35.эраз ниже (см.табл,1), что приводит к уменьшению себестоимости готовых. изделий,Г 1 редлагаемый способ реализуот следуюгцил образом,П .спалисти 1 заловый пуанса с какущейся плагпасгью 0,021-0,40 г/см устанавлив:,юг ,: форму (гипсовук, д,1. эннуюили мсталлическуа), заполняют 1 арму огнеупорной массой, после приобретения необходимой прочности освобождают сырец спуансонам из д.срмы и устанавливают всушку, где достигают максимальной темпе. ратуры 100-150" С, Затем охлажда полуфабрикат и удаляют пуансон, объемкоторого в процессе сушки полуфабрикатауменшилс в 2 - 30 раз. Освабокденный атпуансона полуфабрикат подают на высокотеглпературный обжиг.Примеры. Были изготовлены пуансонысо средним диаметром 55 мм и высотой бОмм состава прототипа из глинозема на термопластичной связке и пуансон из пенапал исти рола с различной кажущейсяплотностью. Данчые пуансоны вставляли вметаллическуо форму, собирали форму сфиксированием пуансона и закреплялиформу на вибрастоле, Приготовляли муллитакорундавуа огнеупорную массу влажностью акала 8% следующего состава, мас%,корунд плавленый фр. 3-0 мм 35муллит плавленый фр, 3-0 мм 30глинозем ГК вибрамолатьйфр,0,053 мм 35Массу подавали в зазор между металлической обечайкай и закрепленным в формепуансансм, При вибриравании формы масса екла и заполняла прастрансва междуобечайкай и пуансонам. После выдерживания массы в течение 30 - 60 лип ф рму разбирали, вынимали сырец издали, из формывместе с пуансоном.Изготовленные образцы с пуансонамустанавливали в сушильный шкаф и производили термообработку при 100 - 150 С в течение 2 ч.При использовании пуансона прототипа (иэ глинозема на термопластичной связке) в процессе сушки сырец огнеупара50 55 вышеуказанного состава заливали при вибриравании в форму. Затем форму с сырцом изделия подавали в сушильную камеру, гдевыдеркивали при температуре 70 С в течение 5 - 10 ч, После приобретения сырцом изделия прочности, форму разбирали иудаляли, температуру в сушке поднимали до 100 - 150 ОС и сырец выдерживали в зависимости от его размера от 4 до 24 ч,Г 1 ри использовании пуансонов с плотностью 0,047 и 0,052 г/см" сырец тройника пропитывался расплавом термопластичнойсвязки, пуансон после сушки вынуть из об разца невозможно и только после утильогообжига после выгарания термопластичной5 связки и удаления глинозема, т,е, полногоудаления пуансона, возможно было осуществить высокотемпературный обжиг изделия,Пенополистироловые пуансоны с кажущейся плотнастыа 0,047 и 0,057 г/см приданной термической обработке разрушилиогнеупорные образцы (растрескались пообразующей),При использовании рекомендуемых пе 15 нополистироловых пуансонов при их кажущейся плотности от 0,017 до 0,040 г/см притемпературах 100-150 С происходила усадка - их обьем уменьшался в 2 - 30 раз и онилегко вынимались из сырца огнеупорных из 20 делий. При таком значительном измененииобъема масса пуансонов практически не изменяется (масса уменьшилась на 0,2 - 1,4%),что свидетельствует об отсутствии термодеструкции, Высушенные образцы без пено 25 галиат р ловых пуансонов подавались навысокотемпературный обжиг.Влияние температуры на объемные изменения пуансонов с различной кажущейсяплотностью приведены в табл,2.г10 Пуансоны устанавливали в сушильный.,ка.1 при температуре 70 С и после 2-часовой выдержки поднимали температуру до150 С с интервалом 10 С и выдержкой 2 чпри каждой температуре,35 Наиболее значительую усадку при100 в 1 С имеют пуансоны с исходной кажущейся плотностью пспапалистирола0,017-0,040 г/см". При плотности 0,047 и0,057 г/см наблюдается значительный рост40 пуансонов,Данный спасо с использованием пенаполистироловых пуансонов с кажущейсяплотностью от 0,017 до 0,052 г/см проверен при изготовлении осабаслакных про 45 мышленных изделий - тройника реформераи крупногабаритных диффузаров, Пенопалистироловые пуансоны фиксировали в специально изготовленных формах, формыкрепили к вибрасталу и огнеупорную массурассыпвлся, а в каналах диффузора наблюдались трещины, что связано с объемнымивменениями пуансона в процессе термообработки,При использовании в диффузоре пуан сонов состава прототипа из глинозема на термопластичной связке, после термообра ботки их удалить не удалось - сырец изделия был подан на обжиг, где и произошло выгорание термопластичной связки и высы пание глинозема.При применении пуансонов с исходной кажущейся лпотностькг от 0,021. до 0,040 г см, сырец изделий никаких дефектое не имел, Пуансоны легко удалялись изделий, 15ри использовании пенополистироловых пуансонов с кажущейся плотностью 0,017 г/см внутренняя поверхность каналов тройника и диффузоров была несколько деформированной, что связано с низкой 20прочностью пенополистирола и его дефорацией при заливке тяжелой огнеупорной ассой (3,1 г/см ), а также имела неудовлетв рительную внутреннюю поверхность, что с язано с некачественной поверхностьюпу а сонэ из-эа разрывов отдельных ячеек гранул пенополистирола и недостаточно и отным ихспеканием междусобойиз-за их аксимального вспенивания.Выполненные эксперименты и про мышленные испытания показали: 1. Пририменении пуансонов состава прототипа невозможно осуществить операцию удале ния пуансона из сырца изделия перед обжиг м 2. Изготовление огнеупорных изделий 35 с 1 внутренней полостью с использованием в к честве пустотообразователей пенополис ироловых пуансонов с кажущейся плотнос, ью 0,021 - 0,040 г/см с последующейз трмообработкой при 100 - 150 С и удале нем пуансона перед обжигом позволяет.- значительно упростить технологию и исключить дополнительный обжиг по выгоранию термопластичной связки, Выгорание связки поиводит к значительным газовыделениям и загрязнению атмосферы. Например, при обжиге 1 пуансона тройника реформера, изготовленного из глинозема на термопластичной связке массой 6370 г. следует удалить 950 г. связки;- использовать значительно более легкие пенполистироловые пуансоны, которые, в 42 - 87 раз легче, чем пуансоны состава прототипа, При использовании рекомендуемых пуансонов не требуется прилагать больших физических усилий и осторожного обращения для предотвращения их деформации. Например, рекомендуемый пуансон из пенополистирола для тройника реформера весит 75 г., а пуансон иэ глинозема на термопластичной связке 6370 г.;- снизить стоимость пуансонов на 50 - 870;- снизить расход материалов на изготовление пуансонов на 97,7 - 98,9; .- снизить производственные расходы за счет отказа от дополнительного обжига на 950 .Формула изобретенияСпособ изготовления огнеупорных изделий с внутренней полостью, включающий установку пуансона-пустотообразователя в форму, заполнение ее огнеупорной массой, извлечение заготовки с пуансоном из формы,сушкуиобжиг,отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и уменьшения газовыделений, а так-. же снижения себестоимости изделий, в качестве материала пустотообразователя используют пенополистирол с кажущейся плотностью 0,021-0,040 г/смз, сушку осуществляют при температуре 100 - 150 С с последующим удалением пуансона перед обжигом.Таблица 11838275 Продолжение табл.1 аблиц Исходная кажущаяся плотность пенополистиролового пуансона,гlсмТемпера- Пуансо тур из глинозема на 0,047 0,017,03 термо- ластич вязк 10 10 103,2 93,9 1,2 99,2 730 2,9 4,6 98,2 100 1 1.0 71,1 31,5 56,0 48,5 11,8 6,1 7,2 34,0 21,6 101 137,7 104,5 03,0 76 130 140 03,0 03,0 10,28,9 93,2 64,0 12,29,3 25,1 50 Не определ Составитель В, УстиченкРедактор Техред М.Моргентал Кул Карре аказ 2899 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,20 70 80 102,1 102,3 103,0 100 93,5 97,5 5,5 2,1 7,1 0,1 106,5 117,5 132,2