Керамический шликер для изготовления пенофильтров, фильтрующих сталь и суперсплавы

 

Изобретение относится к керамической и огнеупорной промышленности и может быть использовано при производстве пористой керамики и производстве керамических изделий, предназначенных для фильтрации стали и суперсплавов при температуре фильтрации 1580-2000°С. Цель изобретения - повышение стойкости при фильтрации. Керамический шликер для изготовления пенофильтров, фильтрующих сталь и суперсплавы, включает, мас.%: тонкомолотый а -глинозем или корунд 23-41; тонкомолотый у - глинозем 15-17; смесь тонкомолотого стабилизированного диоксида циркония с 3 мас.% активного оксида галлия 20-30; ортофосфорная кислота 24- 30. Стойкость пенофильтров на фильтрации возрастает до 3 ч. 2 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 38/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4790582/33 (22) 15.12.89 (46) 15.04.92. Бюл. № 14 (71) Внуковский завод огнеупорных изделий (72) Л.Г. Иванченкова (53) 666,68(088.8) (56) Патент США № 4056586, кл. 264-44, опублик.1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 11229944779944, кл. С 04 В 38/06, 1985, Патент Великобритании N 1377691, кл. С 1 А, опублик.1974. (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ ШЛИКЕР ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОФИЛЬТРОВ, ФИЛЬТРУЮЩИХ СТАЛЬ И СУПЕРСПЛАВЫ

Изобретение относится к керамической и огнеупорной промышленности и может быть использовано при производстве пористой керамики и керамических изделий, предназначенных для фильтрации стали и суперсплавов при температуре фильтрации

1580-2000 С.

Известны керамические суспензии на основе оксида алюминия и оксида хрома и керамические суспензии для изготовления фильтрующей керамики для расплавленного металла.

Недостатком этих керамических суспензий являются низкие эксплуатационные свойства фильтрующей керамики, что ограничивает применение такой пенокерамики для фильтрации стали и суперсплавов.

Наиболее близкой по достигаемому результату к предлагаемой является суспен„„!Ы„„1726455 А1 (57) Изобретение относится к керамической и огнеупорной промышленности и может быть использовано при производстве пористой керамики и производстве керамических изделий, предназначенных для фильтрации стали и суперсплавов при температуре фильтрации 1580-2000 С. Цель изобретения — повышение стойкости при фильтрации. Керамический шликер для изготовления пенофильтров, фильтрующих сталь и суперсплавы, включает, мас. : тонкомолотый а -глинозем илй корунд 23 — 41; тонкомолотый y — глинозем 15 — 17; смесь тонкомолотого стабилизированного диоксида циркония с 3 мас. активного оксида галлия 20-30; ортофосфорная кислота 2430. Стойкость пенофильтров на фильтрации возрастает до 3 ч, 2 табл. зия для изготовления фильтрующей керамики, Недостатками данной пенокерамики также являются низкие эксплуатационные свойства, низкая термостойкость (1 теплосмена), низкая стойкость при фильтрации стали (происходит разъедание фильтра через 2-5 с), что ограничивает применение такой керамики для фильтрации стали и суперсплавов, Цель изобретения — повышение стойкости пенокерамики при фильтрации стали и суперсплавов.

Поста влен ная цел ь достигается тем, что в керамический шликер, включающий тонкомолотые а-глинозем (или корунд), у -глинозем, ортофосфорную кислоту, дополнительно вводится тонкомолотый стабилизированный диоксид циркония, активированный 3

1726455

24-30 мас.7 оксида галлия, при следующем соотношении компонентов, мас. :

Тонкомолотый а -глинозем или корунд 23 — 41

Тон комолотый у -гли- 5 нозем 15-17

Ортофосфорная кислота

Указанный тонкомолотый стабилизиро- 10 ванный диоксид циркония 20-30

4ля приготовления керамического шликера использовали следующие сырьевые материалы: а -глинозем или корунд; y - 15 глинозем; ортофосфорную кислоту плотностью 1,45 г/см; цирконий диоксид, з. стабилизированный 157ь диоксида иттрия; активный оксид галлия, полученный прокаливанием при 1000 С гидроокиси галлия 20 (III).

Все сырьевые материалы использовали в виде тонкомолотых порошков. были приготовлены три состава предлагаемого керамического шликера и один 25 шликер известного состава.

Составы приготовленных шликеров приведены в табл.1.

Приготовленными суспензиями пропитывали образцы пенополиуретановых заго- 30 товок, отжимали, сушили при 90 — 100 С в течение 2 — 3 ч, затем обжигали при 1700 С.

Обожженные образцы подвергали лабораторным испытаниям на термомеханические свойства по единой методике и на одинако- 35 вом количестве образцов, Свойства обожженных образцов приведены в табл.2, где приведены и их эксплуатационные свойства.

Таким образом, иэ табл. 2 видно, 40 что оптимальными составами являются составы 2,3,4, а запредельные значения предлагаемого состава почти в 10 раз выше свойств известного состава. В известном составе введение легкоплавких оксидов 45 улучшает только механические свойства, но снижает эксплуатационные свойства филь15-17

20-30 тров при фильтрации сталей и суперсплавов и не дает положительных результатов даже при высокотемпературном обжиге, а в предлагаемом керамическом шликере введение стабилизированного диоксида циркония, активированного при спекании 3 мас. g оксида галлия, в чистый материал глинозем резко улучшает все эксплуатационные свойства на фильтрации сталей и суперсплавов, т.е, s предлагаемом керамическом шликере не используются легкоплавкие оксиды. уГлинозем и а-глинозем должны быть взяты в соотношении 1:2, что дает оптимальные результаты по термомеханическим свойствам, в запредельных же значениях соотношение нарушается и термомеханические свойства изделий хуже, Совокупность стабилизированного диоксида циркония и активного оксида галлия улучшает металлошлакоустойчивость фильтров и обеспечивает их стойкость на фильтрации в течение длительного времени, превышающего почти в 2000 раз стойкость известного состава.

Формула изобретения

Керамический шликер для изготовления пенофильтров, фильтрующих сталь и суперсплавы, включающий тонкомолотые а -глинозем или корунд, у -глинозем и ортофосфорную кислоту, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стойкости при фильтрации, он дополнительно содержит тонкомолотый стабилизированный диоксид циркония, активированный 3 мас. оксида галлия при следующем соотношении компонентов, мас. /о.

Тонкомолотый а -глинозем или корунд 23-41

Тонкомолотый у -глинозем

Ортофосфорная кислота 24-30

Указанный тонкомолотый стабилизированный диоксид циркония

1726455

Табли ца l

Содержание компонентов в предлагаемом вликере,Ф

Сырьевые материалы

1 2

55-70

Оксид алюминия

Диоксид циркония (из циркоиа) 45"30

Оксид кремния

15

30 ьс -Глинозем (или корунд) тонкомолотые 58

Тонкомолотый -глинозем 12

Ортофосфорная кислота пл.1,45 г/смз 20

Тонкомолотый стабилизированный диоксид циркония активированный 3 мас.Ф оксида галлия l0

3 4 5

35 23 21

16 17 17

25 30 31

20 24 30 31

Содержание компонентов в известной керамической суспензии, Ф

Таблица 2