RU2081094C1 - Mixture for production of melt refractory materials - Google Patents
Mixture for production of melt refractory materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2081094C1 RU2081094C1 SU5029043A RU2081094C1 RU 2081094 C1 RU2081094 C1 RU 2081094C1 SU 5029043 A SU5029043 A SU 5029043A RU 2081094 C1 RU2081094 C1 RU 2081094C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- apatite
- stabilizing additive
- production
- product
- Prior art date
Links
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052586 apatite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;fluoride;triphosphate Chemical compound [F-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VSIIXMUUUJUKCM-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims abstract description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical compound [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000010430 carbonatite Substances 0.000 description 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 description 1
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству плавленых огнеупоров и может быть использовано для получения огнеупорных порошков, широко применяемых в литейном производстве в качестве формовочных материалов при отливке изделий особо ответственного назначения для авиакосмической техники и для пламенного напыления порошков на металлическую или керамическую арматуру, работающую в экстремальных химико-термических условиях. The invention relates to the production of fused refractories and can be used to produce refractory powders that are widely used in foundry as molding materials for the casting of highly critical products for aerospace engineering and for flame spraying of powders on metal or ceramic fittings operating in extreme chemical-thermal conditions.
Известна шихта для получения огнеупорного материала (авт.св. СССР N 1333670. М.кл. 4 С 04 B 35/60, 1987 г.), состоящая из бадделеитового концентрата, известняка и магнетитового концентрата. A known mixture for producing refractory material (ed. St. USSR N 1333670. Mcl 4 C 04 B 35/60, 1987), consisting of baddeleyite concentrate, limestone and magnetite concentrate.
Плавленый огнеупорный материал из этой шихты имеет высокие физико-технические характеристики, но используемый в составе шихты бадделеитовый концентрат загрязнен радиоактивными нуклидами и полученный из нее плавленый огнеупорный материал имеет радиоактивность, достигающую 1•10-6 ки/кг.The fused refractory material from this charge has high physical and technical characteristics, but the baddeleyite concentrate used in the charge is contaminated with radioactive nuclides and the fused refractory material obtained from it has a radioactivity of up to 1 • 10 -6 ki / kg.
Известна также шихта (Кононов М.Е. Камнель Ф.Е.Богданович В.В. и др. Плавленые огнеупорные материалы на основе бадделеитового концентрата Ковдорского ГОКа/. В сб. физико-химические основы переработки и применения минерального сырья. Апатиты, 1990, с. 42-45), состоящая из бадделеитового концентрата и карбонатита, содержащая стабилизирующую добавку в виде оксида кальция в количестве не менее 3 5 мас. При плавлении шихты в электродуговой печи получают огнеупорный материал с пределом прочности при сжатии 550 Н/мм2, открытой пористостью 1,5% и огнеупорностью более 2000oC.The charge is also known (Kononov ME, Kamnel F.E. Bogdanovich V.V. et al. Fused refractory materials based on baddeleyite concentrate of the Kovdorsky GOK). In the collection of physicochemical principles of processing and use of mineral raw materials. Apatity, 1990, pp. 42-45), consisting of baddeleyite concentrate and carbonatite, containing a stabilizing additive in the form of calcium oxide in an amount of at least 3 5 wt. When melting the mixture in an electric arc furnace receive a refractory material with a compressive strength of 550 N / mm 2 , an open porosity of 1.5% and a refractoriness of more than 2000 o C.
Оксид кальция позволяет получить огнеупорный материал кубической модификации, состоящий из твердого раствора оксида кальция и диоксида циркония, и снизить радиоактивность полученного плавленого материала по сравнению с радиоактивностью исходных материалов на 19 22% за счет выхода из расплава изотопов радона и его летучих продуктов распада, что однако является недостаточным. Calcium oxide makes it possible to obtain a cubic refractory material consisting of a solid solution of calcium oxide and zirconium dioxide and to reduce the radioactivity of the obtained fused material compared to the radioactivity of the starting materials by 19 22% due to the release of radon isotopes from the melt and its volatile decomposition products, which, however, is insufficient.
Изобретение направлено на решение задачи снижения радиоактивности плавленных огнеупоров по отношению к радиоактивности исходных материалов, а также на повышение плотности и механической прочности огнеупоров. The invention is aimed at solving the problem of reducing the radioactivity of fused refractories with respect to the radioactivity of the starting materials, as well as increasing the density and mechanical strength of refractories.
Поставленная задача решается тем, что в составе шихты для получения плавленых огнеупоров, включающем бадделеитовый концентрат и стабилизирующую добавку, согласно изобретению в качестве стабилизирующей добавки использован продукт переработки апатита при следующем соотношении компонентов шихты, мас. The problem is solved in that in the composition of the mixture to obtain fused refractories, including baddeleyite concentrate and a stabilizing additive, according to the invention, the product of processing of apatite is used as a stabilizing additive in the following ratio of charge components, wt.
бадделеитовый концентрат 85 90
продукт переработки апатита 10 15
Поставленная задача решается также тем, что продукт переработки апатита имеет состав, мас.baddeleyite concentrate 85 90
apatite processing product 10 15
The problem is also solved by the fact that the apatite processing product has a composition, wt.
оксиды РЗЭ 10,0 11,0
оксид стронция 6,0 6,5
оксид кадьция 40,0 45,0
фтор 33,0 40,0
примеси 3,2 4,7
При плавлении шихты, состоящей из бадделеитового концентрата и продукта переработки апатита, в электродуговой печи получают плотный и прочный плавленый огнеупорный материал, радиоактивность которого снижается в 2 и более раз и не превышает пределов допустимых доз радиоактивности.REE oxides 10.0 11.0
strontium oxide 6.0 6.5
cadmium oxide 40.0 45.0
fluorine 33.0 40.0
impurities 3.2 4.7
When melting a mixture consisting of baddeleyite concentrate and apatite processing product, a dense and durable fused refractory material is obtained in an electric arc furnace, the radioactivity of which decreases by 2 or more times and does not exceed the limits of permissible doses of radioactivity.
Пример 1. В бадделеитовый концентрат с повышенным содержанием радионуклидов Thэкв. 0,168% вводили стабилизирующую добавку продукт переработки апатита в количестве 10% от массы шихты.Example 1. In baddeleyite concentrate with a high content of radionuclides Th equiv. 0.168% introduced a stabilizing additive product of the processing of apatite in an amount of 10% by weight of the mixture.
Химический состав компонентов шихты приведен в табл. 1. Плавку шихты проводили в электродуговой печи в восстановительной среде. Время плавки 4 ч при температуре расплава около 2500oC. Охлаждение блока осуществляли на воздухе в свободном режиме. После охлаждения блок дробили в щековой и валковой дробилках, измельчали в шаровой или вибромельнице, очищали от металла магнитной сепарацией и рассеивали по фракциям на вибросите. Радиоактивность полученного огнеупорного материала составляла Thэкв. 0,072% Прочие его характеристики приведены в табл. 2.The chemical composition of the charge components is given in table. 1. Melting of the charge was carried out in an electric arc furnace in a reducing environment. The melting time was 4 hours at a melt temperature of about 2500 ° C. The block was cooled in air in free mode. After cooling, the block was crushed in a jaw and roller crusher, crushed in a ball or vibration mill, cleaned of metal by magnetic separation and dispersed into fractions on a vibrating screen. The radioactivity of the resulting refractory material was Th equiv. 0.072% Other characteristics are given in table. 2.
Пример 2. В бадделеитовый концентрат с исходной радиоактивностью Thэкв. 0,073% вводили продукт переработки апатита в количестве 15% от массы шихты. Шихту плавили и материал обрабатывали так же, как в примере 1. Радиоактивность полученного материала составила Thэкв. 0,031%
Пример 3. В бадделеитовый концентрат с исходной радиоактивностью Thэкв. 0,164% вводили 5% (по массе) продукта переработки апатита, плавили и обрабатывали полученный материал аналогично примеру 1. Радиоактивность плавленого материала составила Thэкв. 0,094%
Аналогичным способом получали огнеупорный материал из шихты, используемой в прототипе: в примере 4 при содержании карбонатита 10% в примере 5 при содержании карбонатита 15%
Анализ данных табл. 2 свидетельствует о том, что предлагаемый состав шихты позволяет получать плавленый огнеупорный материал на основе бадделеитового концентрата, загрязненность радиоактивными нуклидами которого в 2 и более раза меньше, чем исходных материалов, при существенном повышении механической прочности и плотности огнеупорного материала. Этот материал может быть использован для изготовления высокоэффективных и конкурентоспособных огнеупоров, превышающих по своим физико-техническим свойствам характеристики плавленого материала по прототипу.Example 2. In a baddeleyite concentrate with initial radioactivity Th equiv. 0.073% introduced the apatite processing product in an amount of 15% of the charge mass. The mixture was melted and the material was treated in the same manner as in Example 1. The radioactivity of the obtained material was Th eq. 0.031%
Example 3. In baddeleyite concentrate with an initial radioactivity Th EQ. 0.164% was introduced 5% (by weight) of the apatite processing product, melted and processed the obtained material analogously to example 1. The radioactivity of the fused material was Th equiv. 0.094%
In a similar way received refractory material from the mixture used in the prototype: in example 4 with a carbonatite content of 10% in example 5 with a carbonatite content of 15%
Data analysis table. 2 indicates that the proposed composition of the charge allows to obtain fused refractory material based on baddeleyite concentrate, contamination with radioactive nuclides of which is 2 or more times less than the starting materials, with a significant increase in the mechanical strength and density of the refractory material. This material can be used for the manufacture of highly effective and competitive refractories, exceeding in their physical and technical properties the characteristics of the fused material according to the prototype.
Claims (1)
Продукт переработки апатита 10 15
при этом продукт переработки апатита имеет состав, мас.Baddeleyite Concentrate 85 90
Apatite processing product 10 15
while the apatite processing product has a composition, wt.
Оксид стронция 6,0 6,5
Оксид кальция 40 45
Фтор 33 40
Примеси 3,2 4,7-Rare earth oxides 10 11
Strontium oxide 6.0 6.5
Calcium oxide 40 45
Fluoride 33 40
Impurities 3.2 4.7-
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5029043 RU2081094C1 (en) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | Mixture for production of melt refractory materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5029043 RU2081094C1 (en) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | Mixture for production of melt refractory materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2081094C1 true RU2081094C1 (en) | 1997-06-10 |
Family
ID=21597739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5029043 RU2081094C1 (en) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | Mixture for production of melt refractory materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2081094C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2167128C2 (en) * | 1999-06-11 | 2001-05-20 | Институт материаловедения Дальневосточного отделения РАН | Method of preparing composite powdery material of zirconium-containing mineral stock |
| RU2324670C2 (en) * | 2002-03-01 | 2008-05-20 | Сен-Гобен Сантр де Решерш э д`Этюд Эропен | Fused moulded refractory material with high zirconium dioxide content |
| RU2463276C2 (en) * | 2010-09-15 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Mixture for producing material based on stabilised zirconium dioxide nanopowder |
-
1992
- 1992-02-25 RU SU5029043 patent/RU2081094C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1333670, кл. C 04 B 35/60, 1987. Кононов М.Е., Камнель Ф.Б., Богданович В.В. и др. Плавленые огнеупорные материалы на основе бадделентового концентрата Ковдорского ГОКа: В сб. Физико-химические основы переработки и применения минерального сырья. - Апатиты, 1990, с. 42 - 45. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2167128C2 (en) * | 1999-06-11 | 2001-05-20 | Институт материаловедения Дальневосточного отделения РАН | Method of preparing composite powdery material of zirconium-containing mineral stock |
| RU2324670C2 (en) * | 2002-03-01 | 2008-05-20 | Сен-Гобен Сантр де Решерш э д`Этюд Эропен | Fused moulded refractory material with high zirconium dioxide content |
| RU2463276C2 (en) * | 2010-09-15 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | Mixture for producing material based on stabilised zirconium dioxide nanopowder |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5461015A (en) | High strength porcelain and method therefor | |
| RU2081094C1 (en) | Mixture for production of melt refractory materials | |
| Kasrani et al. | Sintering and dielectric properties of a technical porcelain prepared from economical natural raw materials | |
| KR102306749B1 (en) | Solidifying method of carbonate mineral comprising radioactive carbon | |
| US5672146A (en) | EAF dust treatment | |
| Agbo et al. | Mineralogical and physicochemical characterization of enugu iva-pottery silica-rich deposit for ceramics applications | |
| RU2081088C1 (en) | Ceramic mass | |
| Getman et al. | The use of technogenic raw materials to produce a high-alumina chamotte | |
| RU2058962C1 (en) | Mixture for manufacturing of fireproof articles on the base of zirconium dioxide | |
| EP0881200A1 (en) | Lining for electrolytic cell | |
| Suzdal'tsev | Glass ceramics of β-spodumene composition with controlled dielectric constant | |
| RU2068822C1 (en) | Method of fabricating close-roasted clinker of a high-purity carbonate raw material | |
| KR100202731B1 (en) | Reprocessing of Waste Aluminum Dross | |
| Faeghinia | Porous Bulk Specimens in C a O‐M g O‐S i O 2 Systems Using Steel Slag and Altered Additives by Conventional Sintering | |
| JP2016128761A (en) | Radiation shielding concrete composition and radioactive material storage container formed with the same | |
| US3278655A (en) | Method for sphering refractory oxides | |
| JP6719987B2 (en) | Cement admixture, cement composition and hardened cement | |
| JPH061654A (en) | Manufacture of calcia clinker | |
| WO1991003433A1 (en) | Method of manufacturing glass-ceramic articles | |
| Lainer et al. | Fused refractories from alumina, zircon, and aluminum fluoride | |
| RU2049067C1 (en) | Method of producing crystalline zircon containing isomorphous ingredients | |
| Cúnico et al. | The Use of Dust Emission from Foundry Industry as Raw Material to the Industry of Ceramic Coating | |
| CN120157467A (en) | A cordierite ceramic material and its preparation method and application | |
| Musić et al. | Some Microstructural Properties of Zinc Borosilicate Glass as a Possible Matrix in the Immobilization of Various Wastes | |
| JP3983156B2 (en) | Manufacturing method of recycled fired products |