1one
Изобретение относитс к производству огнеупоров, которые могут быть использованы при варке стекла в виде изделий сложной формы (сосуды, мешалки , фильеры), что накладывает определенные ограничени на физикомеханические свойства материала. Определ ющим фактором при получении изделий высокого качества вл етс сохранение формы и соотношени размеров между составными маст ми издели , что прежде всего зависит от величины усадки издели в процессе обжига.The invention relates to the production of refractories that can be used in glass melting in the form of complex shaped articles (vessels, mixers, dies), which imposes certain restrictions on the physical and physical properties of the material. The determining factor in the production of high quality products is the preservation of the shape and ratio of sizes between the composite mastic of the product, which primarily depends on the amount of shrinkage of the product in the firing process.
Известна шихта дл получени плавленных литых огнеупоров, содержаща , вес.: 50; Alj.O, 1-29; Sl0.,b 25; окислы РЗЭ 0,5-15; , щелочи Q,k-, галогены 0-6; FeO 0-25 СП. Недостатке плавлени издели , изготовленных из этой шихты, вл етс высока усадка в процессе кристаллизации с образованием раковин, что полнос;тью исключает возможность получени тонкостенных изделий сложной формы. Высокое содержание в шихте плавней -снижает коррозионную стойкость огнеупора за счет образовани значительных количеств стеклофазы. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому вл етс состав шихты A known charge for the production of fused cast refractories, containing, by weight: 50; Alj.O, 1-29; Sl0., B 25; REE oxides 0.5–15; , alkali Q, k-, halogens 0-6; FeO 0-25 JV. The lack of fusion of the product made from this mixture is high shrinkage in the crystallization process with the formation of cavities, which completely eliminates the possibility of obtaining thin-walled products of complex shape. The high content of fluids in the charge reduces the corrosion resistance of the refractory due to the formation of significant quantities of glass. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed is the composition of the charge
10 дл изготовлени огнеупорных изделий, содержащий, вес.: AL Оо 5-50; SiO 0,5-10; окислы Р 1-15, Sn 02.0,1-5,о; ZrO/L остальное .2.10 for the manufacture of refractory products containing, weight: AL OO 5-50; SiO 0.5-10; oxides P 1-15, Sn 02.0,1-5, o; ZrO / L else .2.
Недостатком шихты известного сос15 тава вл етс значительна усадка издели в обжи ге пор ;,ка 2С, что св зано с механизмом спекани - образованием в материале в процессе обжига расплава на основе Si0 (состава The disadvantage of the charge of the known composition is a significant shrinkage of the product in the calcined pore; ka 2C, which is associated with the sintering mechanism — the formation of a Si0-based melt in the material during calcination
20 SIO, окислы РЗЭ). При усложнении формы стеклоприпаса (сосуды с данными патрубками, двойные фильеры с толщиной стенки 1-2 мм, пропел лерные мешалки) высока усадка материала в обжиге не позвол ет сохра нить первоначальную издели . Кроме того, присутствиеВ материале стеклофазы, хот и в не значительных. количествах, снижает коррозионную стойкость материала, особенно в услови х динамического режима работы издели (вращение в стекле, непрерывна выработка стекла через филье РУ). Цель 13обретени - снижение усад ки изделий при обжиге и повышение коррозионной стойкости. Поставленна цепь достигаетс те то шихта дл изготовлени огнеупор включающа двуокись циркони , окись алюмини и окисел РЗЭ, дополнительно содержит двуокись титана при сле дующем соотношении указанных компонентов , вес.%: ZrOa 22,5-70 MiO) 26,5-75 Окисел РЗЭ 0,5-3,0 TiOj0,5-2,0 Процесс спекани материала обусловлен только реакци ми в твердой фазе компонентов шихты, в отличие от жидкофазного спекани состава известной шихты, В процессе обжига происходит образование твердь9( раст воров двух типбв - Т| О- и ZrOjL - окисел РЗЗ, что интенсифици рует уплотнение материала. Это позвол ет снизить усадку изделий в обжиге до 10-12, что в 2 раза меньше усадки изделий, изготовленных из то го же зернового состава, но из шихТЫ , содержащей кремнезем Обожженный материал представлен только кристаллическими фазами (твердыми растворами ), что-способствует повышению его коррозионной стойкости, особенно в динамическом режиме службы изделий. Введение TIOj более 2% нецелесообразно ввиду возможного образовани новой фазы - титаната алюмини , что снижает огнеупорность композиции; при введении его в количестве менее О,5% не обеспечиваетс достижение положительного эффекта. Технологи подготовки шихты и изготовлени образцов заключаетс в следующем. Смесь окислов циркони , алюмини , титана и.РЗЭ подвергают совместному помолу в вибромельнице до получени частиц менее 60 мкм. Образцы диаметром и высотой 25 мм прессуют при удельном давлении 8001000 кг/см; В качестве временного св зующего используют раствор ЛВС в количестве 10%, Обжиг образцов осуществл ют в керосиновом горне при 1700-1750С. У обожженных образцов определ ют плотность, усадку, объемный вес, Дл испытаний на стеклоустойчивость по этой же технологии изготавливают Образцы 100 мм, 1|1с пытани провод т методом вращени , в расплаве фосфатного стекла при , частоте 30 мин и времени 6ч, Составы предлагаемой шихты и свойства образцов в сравнении с известными указаны в таблице.20 SIO, REE oxides). With the complication of the glass frit shape (vessels with these nozzles, double spinnerets with a wall thickness of 1-2 mm, propeller mixers), a high shrinkage of the material in the firing does not allow the original product to be preserved. In addition, the presence in the glass material of the material, although not significant. quantities, reduces the corrosion resistance of the material, especially in conditions of dynamic operation of the product (rotation in glass, continuous production of glass through the filter of RU). The purpose of the acquisition is to reduce shrinkage of products during firing and increase corrosion resistance. The supplied chain achieves that charge for the manufacture of refractory materials including zirconia, alumina and rare-earth metals, additionally contains titanium dioxide at the following ratio of these components, wt.%: ZrOa 22.5-70 MiO) 26.5-75 Oxide REE 0 , 5-3.0 TiOj0.5-2.0 The process of sintering the material is caused only by reactions in the solid phase of the components of the mixture, in contrast to the liquid-phase sintering of the composition of the known mixture. In the process of calcination, the formation of a solid occurs ( - and ZrOjL - rare earth oxide, which intensifies compaction mat This reduces the shrinkage of products in the kiln to 10-12, which is 2 times less than the shrinkage of products made from the same grain composition, but from charge, containing silica. The calcined material is represented only by crystalline phases (solid solutions), which contributes to its corrosion resistance, especially in the dynamic mode of service products.The introduction of TIOj more than 2% is impractical because of the possible formation of a new phase - aluminum titanate, which reduces the refractoriness of the composition; when administered in an amount of less than 0%, a positive effect is not achieved. The batch preparation and sample making techniques are as follows. A mixture of oxides of zirconium, aluminum, titanium and RZE is subjected to joint grinding in a vibrating mill to obtain particles less than 60 microns. Samples with a diameter and height of 25 mm are pressed at a specific pressure of 8001000 kg / cm; A solution of a LAN in the amount of 10% is used as a temporary binder. The samples are calcined in a kerosene furnace at 1700-1750 ° C. For calcined samples, the density, shrinkage, bulk weight are determined. For glass resistance tests, the same technology is made. Samples of 100 mm, 1 | 1s of torture are carried out by rotation method, in a phosphate melt at 30 minutes frequency and time 6 h. Compositions of the proposed mixture and properties of the samples in comparison with the known are listed in the table.