Шихта для изготовления керамических изделий

 

) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРА- . МИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающая шг1мот фракции 0,1-5 мм, глинистый компонент, жидкое стекло и триполифосфат натрия , отличающаяся тем, что, с целью повышения газопроницаемости , прочности и термостойкости изделий, она дополнительно содержит гранулы огнеупорного наполнителя с . накатанным слоем тонкодисперсного порошка того же состава при следующем соотношении компонентов, мае.%: Шамот фракции 0/1-5 мм 5-78,5 Глинистый компонент 4-10 Жидкое стекло0,5-6 Триполифосфат натрия 0,5-6 i Гранулы огнеупорного наполнителя с накатан . HbiM слоем тонкодисперс (Л ного порошка того же состава5-84,5 со о с оо

„„Я0„„1090678 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1(5Р С 04 В 35/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ORNCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ ;: .„" ц

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (М„ гЩъ,1), д

5-84,5 (21) 3458750/29-33 (22) 30.04,82 (46) 07 ° 05.84. Бюл. Р 17 (72) А ° Х. Акишев, П.Н. Бабин, В.Г. Носач, И.H.,Æèòàðü, В.Ф. Занемонец, П.П. Полевой и Л.Я. Васильчук (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт металлургии и обогащения АН Казахской ССР (53) 666.762(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 472915„ кл. С 04 В 21/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 592786, кл. С 04 В 21/02, 1975.

3. Патент CUIA Р 4236931,10Е-64, опублик. 1982, 4. Патент Великобритании Р1142230, кл. С 11, публик. 1969.

1 5. Патент Франции Р 2433002, кл. С 04 "В 21/06, опублик. 1982.

6. Авторское свидетельство СССР

Р 718412,:кл. С 04 В 21/00, 1978.

7. Авторское свидетельство СССР

Р 948965, кл. С 04 В 35/10, 1980. (54) (57.) ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающая шамот фракции 0,1-5 мм, глинистый компонент, жидкое стекло и триполифосфат натрия, отличающаяся тем, что, с целью повышения газопроницаемости, прочности и термостойкости изделий, она дополнительно содержит гранулы огнеупорного наполнителя с . накатанным слоем тонкодисперсного порошка того же состава при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Шамот фракции 0,1-5 мм 5-78,5

Глинистый компонент 4-10

Жидкое стекло 0,5-6

Триполифосфат натрия 0,5-6

Гранулы огнеупорного наполнителя с накатанным слоем тонкодиснерсного порошка того же состава С::

1090678

Изобретение относится к керамической промышленности и может быть использовано для получения пористых огнеупорных изделий, стойких к термическим ударам, воздействию аг- рессивных сред, используемых в устройствах новой техники, а также в качестве Фильтров для газов и жидкостей при очистке сточных вод.

Известны массы для изготовления пористых керамических изделий, включающие огнеупорный наполнитель из шамота и добавки в виде тонкодисперсного магнезита с наолиновым волокном (1), тонкодисперсной алунитовой породы (2), цемента, кремнезема, гли-15 нозема (3), силиката натрия (4) идти выгорающих добавок(5).

Однако изделия, изготовленные из этих масс, обладают относительно низкими значениями гаэопроницаемости и открытой пористости. ОбъЯсняется это присутствием:в составе массы или выгорающих добавок, или химически раз- нородных мелких фракций, которые в процессе обжига приводят к разбуханию изделий. В результате в структуре таких изделий образуются в основном закрытые или открытые мелкие поры размером до 200 мкм, что снижает газопроницаемость изделий.

Известна шихта для изготовления по О пористых изделий(6), содержащая, вес.Ъ:

Фракционированный наполнитель 70-90

Глинистый компонент 5-1 5

Жидкое, стекло 5-15 35

Однако изделия иэ шихты такого состава обладают также низкими значе-. ниями гаэопроницаемостн, пористости и прочности, которые связаны с применением в составе массы порошков не- 4п прерывного зернового состава и наличием малоактивных частиц угловатой

Формы.

Известна также шихта для получения легкового огнеупора содержащая 4» смевь порообразующего материала с огнеупорными гранулами с нанесенным на них покрытием тонкодисперсного порошка того же состава, Шихта обеспечивает получение высокопористых, но относительно непроницаемых огнеупоров (7) .

Наиболее близкой к предлагаемой является шихта для изготовления огнеупорных изделий, содержащая 10 .12 мас.Ъ жидкого стекла, 5-8% глины огнеупорной, 5-10% золы-уноса, 0,51,0Ъ триполифосфата натрия, остальное — шамот фракции 4 3 мм (7) .

Однако керамический материал, по лученный иэ известной шихты, облада- 60 ет недостаточно высокой пористостью, а также прочностью и Фермостойкостью.

Цель изобретения — повышение гаэопроницаемости, прочности и термостойкости изделий. 65, Поставленная цель достигается тем, что шихта для изготовления керамических изделий, включающая шамот

Фракции 0,1-5 мм, глинистый компонент, жидкое стекло и триполифосфат натрия, дополнительно содержит гранулы огнеупорного наполнителя с накатанным слоем тонкодисперсного порошка того же состава при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Шамот фракции 5-0,1 мм 5-78,5

Глинистый компонент 4-10

Жидкое стекло 0,5-6

Триполифосфат натрия 0,5-6

Гранулы огнеупорного наполнителя с накатанным слоем тонкодисперсного порошка того же состава 5-84,5

Использование гранул, имеющих сферическую форму, нарушает плоскостную ориентацию частиц, относительно друг друга и их плотную укладку в процессе изготовления, что обеспечивает повышение газопроницаемости и пористости изделий °

Гранулы вводят в качестве зернистой составляющей, так же, как и зерна огнеупорного наполнителя Фракции

5-0,1 мм.

Слоистые гранулы имеют округлую, почти сферическую Форму зерен, что особенно важно при получении газопроницаемых материалов, а активная, способная к быстрому спеканию поверхность гранул, позволяет повысить прочность огнеупора..

Наряду с этим, разнородная структура слоистых гранул — мелкозернистая оболочка и плотное зерно — позволяет при термических ударах снизить возникающие напряжения и предотвратить дальнейшее распространение трещин, Основным препятствием для рас» пространения трещин и их развития . является оболочка слоистых гранул, что позволяет сохранить высокую термостойкость и прочность материала.

Предельный состав слоистых гранул составляет 5-84,5 вес.Ъ. Уменьшение в составе массы количества гранул (5 вес.Ъ уменьшает пористость и гаэопроницаемость изделий, так как увеличивается плоскостная ориентация . зерен и более плотная их укладка в процессе Формования изделий.

Увеличение в массе материала гранул ) 84,5В приводит к повышению усадки и деформации материала.

Предельный фракционный состав слоистых гранул составляет 5-0,1 мм и объясняется следующим. Гранулы менее 0,1 мм изготовить трудно, так как отдельные частицы s процессе их изготовления слипаются и окомковываются и слоистые гранулы не получаются.

Кроме того, применение гранул фракции

1090678 менее 0,1 мм способствует уплотнению материала при формовке, уменьшению величины пор, что снижает пористость и газопроницаемость иэделий. Верхний предел фракции 5 мм объясняется тем, что дальнейшее увеличение размеров 5 слоистых гранул приводит к резкому снижению механической прочности иэделий.

Применение в составе массы неболь шого количества триполифосфата нат- 10 рия (0,5-6 вес.%) способствует повышению прочности за счет создания . прочных керамических мостиков между слоистыми гранулами и зернами наполнителя при обжиге изделиЯ. При сни- )5 жении содержания в массе триполифосфата натрия а 0,5 вес.% уменьшается прочность иэделий, а увеличение

> 6 вес.% снижает их огнеупорность и газопроницаемость. 20

Слоистые гранулы изготавливали .нанесением на плотные зерна огнеупорного наполиителя шамота или муллита, или корунда слоя тонкодисперсного по. рошка, приготовленного иэ соответст- 25 вующего молотого огнеупорного наполнителя (шамота илн муллита или корунда) .

Порошок иэ плотного огнеупорного наполнителя в количестве 500 г смешивали со связкой иэ жидкого стекла в количестве 40 r, добавляли 250 г тонкодисперсного порошка .и гранулировали до полного окатывания зерен огнеупорного наполнителя. Полученные слоистыне гранулы сушили при 100—

150 С в течение 2 ч.

П р и и е р 1. Огнеупорный наполнитель из шамота в количестве 50 r (5%) фракции 5-2 мм смешивали со слоистыми гранулами иэ огнеупорного 40

Таблица 1

Состав массы по примеру

Свойства массы

2 3 Известный

57,0 55, О 52., О

45,0

Газопроницаемость, наноперм

1800 2100 550

Предел прочности при сжатии, мПа

12,5 15 0 25,0

6,0

Составы н технические свойства иэделий, изготовленных из предлагаемой

Открытая пористость,% шамотного наполнителя фракции 5-2 мм в количестве 845 г (84, 5%) . Затем к смеси добавляли глинистый компонент в количестве 40 r (4%), приготовленный из обожженного шамота, жидкое стекло в количестве 60 r (6%) и триполифосфат натрия в количестве

5 г (0,5%). Массу тщательно перемешивали, формовали изделия, сушили и обжигали их при 1200 С.

Пример 2. Огнеупорный наполнитель из муллита в количестве 435 г (42,5%) фракции 3-2 мм-смешивали

;со слоистыми гранульми иэ огнеупор ного муллитового наполнителя в количестве 435 г (43,5%) фракции 3-2 мм.

Затем к смеси добавляли глинистый компонент в количестве 70 r (7%), приготовленный иэ обожженого шамота, жидкое стекло в количестве 30 г (3%) н триполифосфат натрия в количестве

30 r (3%) . Массу тщательно перемешивали, формовали изделия, сушили и обжигали их при 1350 С.

Пример 3. Огнеупорный напол-. нитель из корунда в количестве 785 r (7S,5%) с размером частиц 2-0,1 мм смешивали со слоистыми гранулами из огнеупорного корундового наполнителя в количестве 50 г (5%) фракции 20,1 мм. Затем к смеси добавляли глинистый компонент в количестве 100 r (10%), приготовленный обжигом огнеупорной глины при 800 С, жидкое стекло в количестве 5 r (0,5%) и триполифосфат натрия в количестве 60 г (6%) .

Массу тщательно перемешивали, формд». вали иэделия, сушили и обжигали их при 1500 С.

Технические свойства иэделий, изготовленных из масс предлагаемого состава приведены в табл. 1. и известной шихт, приведены в табл. 2 и 3.

1090678

Таблица 2

Огнеупорный шамот напол-. нитель,Ъ фракции, мм

Золаунос, Ъ

Жидкое стекло, ф

ThBnoJIH фосфат натрия, Ъ

Шихта

3-2 5т2 3-0 2

3-2 5-2 3-0,2

78,5

10

0,5

7,5

0,5

84,5

0,5

23

1,0

l2

1,0

23

1,0

12

l 0

* Известная масса (7) Таблица

Показатели свойств изделий из шихты состава

: Л:

Св

Предел прочности при сжатии, МПа

4,5 3,2 4,3 3,8

5,5 6,8 12,5

Термическая стойкость (1000 С вЂ” воздух), количество теплосмен 18 >25 )25

15 9 . 13, 10

1300 1100 680 450

Газопроницаемость, нПм 1300 2200 1800 известного состава.

1 тью и огнеупорностью, Полученные пористые изделия могут быть применены в газогорелочных термических уста-. новках для опаливания тканей, фильтрах для очистки пыли при высоких температурах, Фильтрах для очистки сточных вод, содержащих активные. соединения, кислоты, щелочи и т.д.

Составитель Н.Соболева

Техред T.äóáèí÷àê Корректор A.Ильин

Редактор Н.Егорова

Заказ 3004/21 Тираж 606 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул.Проектная,4

Слоистые гранулы с основой из шамотно-. го огнеупорного наполнителя,В фракции мм

* Изделия, изготовленные из массы (7)

Открытая пористость полученных из-45 делий примерно равная и находится в пределах 58-63Ъ.

Применение:предлагаемой массы позволяет получать пористые изделия с газопроницаемостью в широких пределах, характеризующиеся повышенной прочносГлинистый компонент (тонкомолотый .шамот), Ъ