Способ получения огнеупорных изделий

Авторы патента:

Y02P40/60 -

Y02P40/143 -

C04B35/66 - монолитные огнеупоры или огнеупорные строительные растворы, в том числе содержащие или не содержащие глину

C04B35/622 - способы формования; обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий

C04B35/18 - с высоким содержанием оксида алюминия

Владельцы патента RU 2717844:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к производству огнеупорных изделий и может быть использовано в металлургии и машиностроении. В способе получения огнеупорных изделий, включающем дробление шлака алюмотермического восстановления металла, получение смеси смешиванием дробленного шлака со связующим, спекание смеси, шлак дробят до фракции не более 4 мм, используют шлак алюмотермического восстановления металла, содержащий, мас.%: оксид алюминия 72-85, оксид железа 6-15, оксид кремния 3-4, оксид магния 3-4, оксид марганца 1,6-2, примеси остальное, в качестве связующего используют флюорит при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%: указанный шлак 98-99, флюорит остальное, смесь спекают при температуре 1300-1400°С. Технический результат – получение огнеупорных изделий с огнеупорностью 1900°С. 1 пр.

Изобретение относится к производству огнеупорных изделий и может быть использовано в металлургии и машиностроении.

Известен жаростойкий бетон (Жугинисов М.Т, Мырзахметов М.М., Сартаев Д.Т., Орынбеков Е.С. Жаростойких бетон на основе феррохромового шлака. Инженерно-строительный журнал, № 7, 2014, с. 38-45.), изготовленный на силикатно-натриевом композиционном вяжущем и жидком стекле с применением феррохромового шлака.

Данный огнеупор изготавливают на основе металлургического шлака, однако он не обладает достаточно высокой огнеупорностью. Его использование допустимо при рабочей температуре не выше 1300 °С.

Известна огнеупорная масса, описанная в патенте РФ № 2151127. В данном изобретении предлагается огнеупорная масса, состоящая из огнеупорной глины – 99,98 мас.% и борной кислоты (Н₃ВО₃) – 0,02%.

К недостаткам данного изобретения можно отнести: недостаточно высокую огнеупорность – 950°С; малое содержание борной кислоты в составе огнеупора, вследствие чего добиться равномерного взаимодействия по всему объему смеси огнеупорной глины с борной кислотой невозможно; также в составе огнеупорной массы не используется шлак - отход производства.

Наиболее близким по сути и достигаемому техническому результату является огнеупорная масса для футеровки индукционных печей, описанная в а.с. СССР № 1081149. Данная масса содержит шлак алюмотермического производства металлического хрома, октоборат натрия в качестве борсодержащего компонента, алюмосиликатный материал. Получаемые из такой массы огнеупорные изделия имеют термостойкость не выше, чем требуется для расплава оловянистых бронз.

Задачей заявляемого изобретения является использование шлака алюмотермического восстановления металла для получения огнеупорных изделий с огнеупорностью 1900°С.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в способе получения огнеупорных изделий, включающим дробление шлака алюмотермического восстановления металла, получение смеси смешиванием дробленного шлака со связующим, спекание смеси, предусмотрены следующие отличия: шлак дробят до фракции не более 4 мм, используют шлак алюмотермического восстановления металла, содержащий, мас.%:

оксид алюминия	72-85
оксид железа	6-15
оксид кремния	3-4
оксид магния	3-4
оксид марганца	1,6-2
примеси	остальное,

в качестве связующего используют флюорит при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:

шлак алюмотермического восстановления металла	98-99
флюорит	остальное,

смесь спекают при температуре 1300-1400ºС.

Новым в заявляемом изобретении является то, что:

- шлак дробят до фракции не более 4 мм,

- используют шлак алюмотермического восстановления металла, содержащий, мас.%:

оксид алюминия	72-85
оксид железа	6-15
оксид кремния	3-4
оксид магния	3-4
оксид марганца	1,6-2
примеси	остальное,

в качестве связующего используют флюорит при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:

шлак алюмотермического восстановления металла	98-99
флюорит	остальное,

- смесь спекают при температуре 1300-1400°С.

Так как основой материала для получения огнеупорного изделия является шлак алюмотермического восстановления металла, содержащий оксида алюминия (Al₂O₃) 72-85 мас.%; оксида железа (Fe₂O₃) 6-15 мас.%; оксид кремния (SiO₂) 3-4 мас.%; оксид магния (MgO) 3-4 мас.%; оксид марганца (МnO) 1,6-2 мас.% и другие незначительные примеси, то он в совокупности с остальными признаками обеспечивает огнеупорному изделию огнеупорность 1900°С.

Использование шлака фракцией не более 4 мм, флюорита в качестве связующего и спекание смеси при температуре 1300-1400ºС обеспечивает механическую прочность изделий.

Использование шлака фракцией более 4 мм приводит к повышению шероховатости поверхности изделия и повышению пористости изделия при спекании и, следовательно, к снижению прочности изделия.

Соотношение масс флюорита и алюмотермитного шлака в составе огнеупора обусловлено необходимостью наилучшего смешения компонентов смеси для прохождения реакции взаимодействия.

Диапазон температуры спекания 1300–1400°С получен экспериментально. При температуре ниже 1300°С происходит не полное спекание смеси, температура выше 1400°С экономически и технологически нецелесообразна.

Способ получения огнеупорной массы осуществляют следующим образом. Используют шлак алюмотермического восстановления металла, содержащий оксида алюминия 72-85 мас.%, оксида железа 6-15 мас.%, оксид кремния 3-4 мас.%, оксид магния 3-4 мас.%, оксид марганца 1,6-2 мас.%, остальное – примеси, например, со следующим соотношением
компонентов, мас.%:

оксид алюминия	79
оксид железа	12
оксид кремния	3,2
оксид магния	3,9
оксид марганца	1,8
примеси	0,1.

Этот шлак дробят до фракции не более 4 мм, например, до 3,8мм. Дробление производят, например, с помощью стандартной шаровой мельницы. Раздробленный шлак смешивают с флюоритом, например, в следующем соотношении, мас.%:

шлак алюмотермического восстановления металла	98,5
флюорит	1,5.

Полученную смесь уплотняют в формы требуемой геометрии при помощи, например, стандартного гидравлического пресса вертикального исполнения. Спекают при температуре, например, 1350°С. После охлаждения из форм извлекают готовые огнеупорные изделия с огнеупорностью 1900°С.

Способ получения огнеупорных изделий, включающий дробление шлака алюмотермического восстановления металла, получение смеси смешиванием дробленного шлака со связующим, спекание смеси, отличающийся тем, что шлак дробят до фракции не более 4 мм, используют шлак алюмотермического восстановления металла, содержащий, мас.%:

оксид алюминия	72-85
оксид железа	6-15
оксид кремния	3-4
оксид магния	3-4
оксид марганца	1,6-2
примеси	остальное,

в качестве связующего используют флюорит при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:

шлак алюмотермического восстановления металла	98-99
флюорит	остальное,

смесь спекают при температуре 1300-1400°С.

Похожие патенты:

Огнеупоры и их применение // 2712870

Изобретение относится к огнеупорным продуктам в виде сухой минеральной шихты из огнеупорных минеральных материалов, которая может быть использована для получения формованного огнеупорного кирпича или монолитной футеровки печей для выплавки цветных металлов.

Огнеупорная бетонная смесь // 2698390

Изобретение относится к области металлургии, в частности, применяется для футеровки металлургических агрегатов, например сталеразливочных ковшей, промежуточных ковшей, вакууматоров, для изготовления формованных огнеупоров методом вибролитья и т.д., работающих при температуре до 1750°С.

Ролик, содержащий истираемое покрытие // 2696037

Изобретение относится к композиции защитного и истираемого покрытия для нанесения на ролики и, более конкретно, к роликам конвейера для перемещения металлических листов, содержащим истираемое покрытие для применения при высоких температурах, к способу изготовления таких роликов и к их применению.

Огнеупоры и их применение // 2693110

Изобретение относится к огнеупорным материалам для футеровки с огневой стороны промышленных печей для выплавки цветных металлов. Технический результат изобретения - получение огнеупорных продуктов для огнеупорной каменной кладки или монолитной футеровки, длительно устойчивых к фаялитовым шлакам, сульфидным расплавам (штейнам), сульфатам и расплавам цветных металлов.

Грубокерамическое огнеупорное изделие и способ его изготовления, а также его применение // 2671021

Изобретение относится к грубокерамическому огнеупорному изделию, применяемому в качестве рабочей футеровки на стороне огневого воздействия в промышленной печи, в частности в печных установках для производства цемента, шахтных известеобжигательных печах или ротационных известеобжигательных печах, нагревательных печах, печах для производства энергии.

Геополимерная вяжущая система для жаростойких бетонов, сухая жаростойкая бетонная смесь, содержащая вяжущую систему, а также применение смеси // 2664723

Изобретение относится к активируемой щелочами вяжущей системе для жаростойких бетонов из по меньшей мере одного минерального вяжущего и минерального активатора, который при смешении с водой образует отверждающийся геополимер, причем в качестве активатора содержится комбинация по меньшей мере двух магниевых компонентов (Mg-компоненты), которые реагируют с водой по щелочному механизму и при этом по-разному во времени реагируют с вяжущим, образуя геополимер, причем магниевые компоненты имеют разную химическую активность по отношению к влаге воздуха и/или по отношению к вяжущему.

Способ ремонта футеровки теплового агрегата // 2659104

Изобретение относится к технологии ремонта футеровок тепловых агрегатов. Техническим результатом изобретения является повышение адгезионной прочности ремонтного покрытия из мелкозернистого жаростойкого бетона к огнеупорной футеровке, упрощение технологического процесса производства ремонтных работ, расширение функциональных возможностей мелкозернистой жаростойкой бетонной смеси, позволяющих производить ремонт футеровок из различных материалов.

Огнеупорная пластичная масса // 2649350

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к производству огнеупорных пластичных масс, предназначенных для уплотнения зазора между футеровкой сталеразливочного ковша и обортовкой кожуха ковша, уплотнений в стыках огнеупорной кладки тепловых агрегатов, ремонта и восстановления разрушенных участков огнеупорной кладки.

Огнестойкий продукт и его применение // 2638671

Изобретение относится к огнестойкому составу, а также к его применению преимущественно для облицовки плавильных устройств для цветных металлов. Состав преимущественно содержит по меньшей мере 30 мас.% необработанного оливина с грубыми частицами, содержащего форстерит в количестве, например, по меньшей мере 70 мас.% и имеющего размеры частиц более 0,1 мм; по меньшей мере 35 мас.% оксида магния в форме муки с размером частиц < 1 мм; карбид кремния в форме муки с размером частиц < 1 мм; до 10 мас.% тонкодисперсной кремниевой кислоты и до 10 мас.% антиокислителя.

Огнеупорная бетонная смесь для футеровки подин тепловых агрегатов // 2625580

Изобретение относится к огнеупорному производству и может быть использовано для футеровки подин нагревательных печей, предназначенных для термообработки габаритных стальных заготовок.

Способ защиты углеродсодержащих композиционных материалов крупногабаритных изделий от окисления // 2716323

Изобретение относится к способам защиты углеродсодержащих материалов от окисления и касается защиты от окисления крупногабаритных изделий. Согласно способу заготовку из пористого углеродсодержащего композиционного материала подвергают предварительному силицированию жидкофазным методом при нагреве до 1650-1750°С при давлении в реакторе 600-760 мм рт.ст.

Экструдируемая керамическая композиция и способ получения // 2706077

Изобретение относится к получению керамических сотовых структур для извлечения диоксида углерода или других газообразных химических соединений из газовых потоков или в качестве каталитических преобразователей.

Способ получения проницаемого керамического материала с высокой термостойкостью // 2700386

Изобретение относится к изготовлению пористых легковесных изделий на основе кордиерита для получения носителей катализаторов и фильтров для очистки сточных вод от органических загрязнений.

Способ получения керамического расклинивающего агента (варианты) // 2696691

Изобретение направлено на получение керамического расклинивающего агента с высокими эксплуатационными характеристиками и низкой себестоимостью производства, что является актуальным для серийного производства за счет использования дисперсионного механизма упрочнения керамики путем дополнительного использования легкоплавкой монтмориллонитовой глины, обладающей низкой температурой спекания.

Способ и машина для изготовления сырых изделий из керамического и / или металлического материала по технологии аддитивного производства // 2688697

Изобретение относится к получению сырых изделий из керамического или металлического материала из фотоотверждаемой композиции методом аддитивного производства. Технический результат изобретения – надёжное удержание изделия на жёстком лотке в процессе укладки слоёв и извлечение отформованного изделия из лотка без повреждений.

Способ и машина для изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного керамического и/или металлического материала, посредством технологии аддитивного производства // 2686748

Изобретение относится к технологии аддитивного производства и может быть использовано для изготовления керамических или металлических изделий. Строится компьютерная модель изделия.

Углеродкерамический волокнисто-армированный композиционный материал и способ его получения // 2684538

Предлагаемое изобретение относится к классу композиционных материалов на основе углерода теплозащитного, конструкционного, химостойкого назначений, подлежащих эксплуатации в условиях статических и динамических нагрузок при нагреве до 2000°С в окислительной среде (авиакосмическая техника, высокотемпературное электротермическое оборудование, комплектация атомных реакторов и т.п.), а также к способам их получения.

Способ получения смесей высокодисперсных гетерофазных порошков на основе карбида бора // 2683107

Изобретение относится к керамической технологии и порошковой металлургии и предназначено для получения высокодисперсных гетерофазных порошковых композиций, которые могут быть использованы для производства керамических бронеэлементов, материалов, работающих в условиях абразивного износа, изделий, применяемых в машиностроении, в энергетических и химических технологиях, в аэрокосмической технике.

Способ получения деталей из композитного материала путем пропитки композицией с низкой температурой плавления // 2668431

Изобретение относится к способу получения детали из композиционного материала, включающему этапы: получение скрепленной волокнистой заготовки, причем волокна заготовки являются углеродными или керамическими волокнами и покрыты граничной фазой; получение упрочненной и частично уплотненной волокнистой заготовки, причем частичное уплотнение включает образование первой матричной фазы на граничной фазе в результате химической пропитки из паровой фазы, и продолжение уплотнения волокнистой заготовки путем пропитки пропиточной композицией, содержащей по меньшей мере кремний и по меньшей мере один другой элемент, способный снижать температуру плавления пропиточной композиции до значения меньше или равного 1150°C.

Способ изготовления керамических проппантов // 2666560

Изобретение относится к технологии изготовления керамических проппантов и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти или газа методом гидравлического разрыва пласта - ГРП.

Способ упрочнения изделий из корундо-кварцевой керамики // 2713541

Изобретение относится к промышленному производству корундовой керамики, модифицированной неорганическими связующими, и может применяться, преимущественно, для изготовления крупногабаритных керамических изделий, функционирующих в условиях высоких температур.