RU2196118C2 - Method of manufacturing chromo-alumino-zirconium refractory materials - Google Patents
Method of manufacturing chromo-alumino-zirconium refractory materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2196118C2 RU2196118C2 RU2001109022A RU2001109022A RU2196118C2 RU 2196118 C2 RU2196118 C2 RU 2196118C2 RU 2001109022 A RU2001109022 A RU 2001109022A RU 2001109022 A RU2001109022 A RU 2001109022A RU 2196118 C2 RU2196118 C2 RU 2196118C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solid solution
- binder
- chromium oxide
- titanium oxide
- bakor
- Prior art date
Links
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 title description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims abstract description 19
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- JUVGUSVNTPYZJL-UHFFFAOYSA-N chromium zirconium Chemical compound [Cr].[Zr] JUVGUSVNTPYZJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 3
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 5
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- ZDVUHAMBHUYTNW-UHFFFAOYSA-N chromium(3+) oxygen(2-) titanium(4+) Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-2].[Cr+3] ZDVUHAMBHUYTNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000007531 graphite casting Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009940 knitting Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical group [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления хромалюмоциркониевых огнеупоров, применяемых для футеровки стекловаренных печей. The invention relates to the refractory industry and can be used for the manufacture of chromium-zirconium refractories used for lining glass melting furnaces.
Требования стекольных заводов к более высоким параметрам в зонах плавления и рекуператора определяют необходимость в совершенствовании составов огнеупорного материала и технологий изготовления крупногабаритных изделий разнообразной формы, которые входят составной частью в комплект огнеупоров для варки стекла. The requirements of glass plants for higher parameters in the melting zones and the recuperator determine the need to improve the composition of refractory material and manufacturing techniques for large-sized products of various shapes, which are part of the set of refractories for glass melting.
Несмотря на однотипность выпускаемых огнеупоров из различного сырья (1. О. Н. Попов, П.Т. Рыбалкин, В.А. Соколов, С.Д. Иванов. Производство и применение плавленолитых огнеупоров. Москва, "Металлургия", 1985 г., 256 с. 2. US 4119472, С 04 В 35/48, С 04 В 35/14, US, кл. 106/57 от 10.10.78 г.), технологические особенности существенно влияют на структурные характеристики материалов и формообразование компонентов, определяя физико-химические и эксплуатационные характеристики огнеупорных крупногабаритных изделий. Despite the uniformity of manufactured refractories from various raw materials (1. O. N. Popov, P. T. Rybalkin, V. A. Sokolov, S. D. Ivanov. Production and use of fused cast refractories. Moscow, Metallurgy, 1985 , 256 pp. 2. US 4119472, С 04
Известен способ изготовления хромалюмоциркониевых огнеупоров, состоящий из получения шихты из измельченного лома бакоровых огнеупоров фракции (-5) ÷ 0 и гранулированной шпинелевидной добавки, содержащей 79,1% Сr2O3 и 20,5% MgO, и плавки смеси в окислительных условиях. Расплав заливают в графитовые литейные формы, после чего полученные отливки отжигают в естественных условиях в термоящиках с диатомитовой засыпкой в течение 3-4 суток. Способ позволяет увеличить коррозионную стойкость огнеупора в расплаве бесщелочного боросиликатного стекла с 2,2 - 2,5 мм/сут до 0,1÷0,6 мм/сут (а.с. 1740352, 1992 г., заявка 481449, МКИ С 04 В 35/62 от 19 апреля 1990 г.).A known method of manufacturing chromium-zirconium refractories, consisting of obtaining a mixture from crushed scrap of backbone refractories fraction (-5) ÷ 0 and granular spinel additives containing 79.1% Cr 2 O 3 and 20.5% MgO, and melting the mixture under oxidizing conditions. The melt is poured into graphite casting molds, after which the resulting castings are annealed under natural conditions in thermoboxes with diatomite backfill for 3-4 days. The method allows to increase the corrosion resistance of the refractory in the melt of alkali-free borosilicate glass from 2.2 - 2.5 mm / day to 0.1 ÷ 0.6 mm / day (A.S. 1740352, 1992, application 481449, MKI S 04
Недостатком способа является свойственное всем плавленолитым огнеупорам расслоение смеси в процессе плавки и непостоянство химического состава материала, связанные с неконтролируемым испарением основных компонентов. The disadvantage of this method is characteristic of all fused-cast refractories separation of the mixture during the smelting process and the inconsistency of the chemical composition of the material associated with uncontrolled evaporation of the main components.
Известен способ получения хромалюмоциркониевых композиций, в которых за основу были взяты составы спеченных корундоциркониевых огнеупоров, в которых часть диоксида циркония была заменена на оксид хрома. Спекание композиций проводили в интервале 1500-1700oС (Огнеупоры, 6, 1989 г., с. 13-16).A known method of producing chromium-zirconium compositions in which the compositions of sintered corundum-zirconium refractories were taken as the basis, in which part of the zirconium dioxide was replaced by chromium oxide. Sintering of the compositions was carried out in the range of 1500-1700 o C (Refractories, 6, 1989, S. 13-16).
Получение высокоплотных алюмохромциркониевых материалов возможно при массовой доле до 15%. При более высоком содержании оксида хрома (до 40%) для получения высокоплотных изделий вводят диоксид титана. Однако в этом случае необходимо поддерживать в рабочем пространстве печи давление кислорода 10-4-10-9 МПа, что для изготовления крупногабаритных изделий практически недостижимо.Obtaining high-density aluminochromium-zirconium materials is possible with a mass fraction of up to 15%. At a higher content of chromium oxide (up to 40%), titanium dioxide is introduced to obtain high-density products. However, in this case, it is necessary to maintain an oxygen pressure of 10 -4 -10 -9 MPa in the working space of the furnace, which is practically unattainable for the manufacture of large-sized products.
Наиболее близким к заявляемому объекту по решаемой технической задаче - прототипом - является способ изготовления алюмохромциркониевых огнеупоров, состоящий из подготовки шихты, содержащей отходы плавленолитых бадделеитокорундовых огнеупоров после их дробления и магнитной сепарации и мелкодисперсный порошок оксида хрома, полусухого прессования и обжига при температурах 1200 - 1620oС. (Экспресс - обзор. Стекольная промышленность, серия 9, выпуск 6. ВНИИЭСМ, Москва, 1992 г., с. 7-9).The closest to the claimed object of solvable technical problem - the prototype - a method of manufacturing alyumohromtsirkonievyh refractories consisting of preparation of blends containing waste plavlenolityh baddeleitokorundovyh refractories after crushing and magnetic separation and fine powder of chromium oxide, dry pressing and firing at temperatures of 1200 - 1620 o S. (Express review. Glass industry, series 9,
Применение известного способа позволяет улучшить качество хромалюмоциркониевых огнеупоров, уменьшить затраты на их производство, рационально использовать сырьевые материалы. The application of the known method can improve the quality of chromium-zirconium refractories, reduce the cost of their production, rational use of raw materials.
Недостатком способа является то, что частицы мелкодисперсного связующего оксида хрома обладают высокой поверхностной энергией, которая в процессе смешивания компонентов приводит к нерегулируемым сегрегациям оксида хрома, что снижает насыпной вес и равномерность по химическому составу в объеме огнеупора и порочит термо- и коррозионную стойкость в процессе эксплуатации в агрессивных средах, особенно в локальных областях взаимодействия с расплавленным стеклом. The disadvantage of this method is that the particles of finely dispersed binder of chromium oxide have high surface energy, which during the mixing of the components leads to unregulated segregation of chromium oxide, which reduces bulk density and uniformity in chemical composition in the volume of the refractory and damages the thermal and corrosion resistance during operation in aggressive environments, especially in local areas of interaction with molten glass.
Задачей авторов является разработка способа для изготовления хромалюмоциркониевых огнеупоров, обеспечивающего достижение цели изобретения - повышение термической и коррозионной стойкости огнеупоров. The objective of the authors is to develop a method for the manufacture of chromium-zirconium refractories, ensuring the achievement of the purpose of the invention is to increase the thermal and corrosion resistance of refractories.
Поставленная цель достигается тем, что способ изготовления хромалюмоциркониевых огнеупоров, включающий подготовку компонентов, получение шихты, содержащей оксид хрома, бакоровый лом и связующее, формование и термообработку, отличается тем, что шихта дополнительно включает оксид титана, на стадии подготовки компонентов получают твердый раствор оксида хрома с оксидом титана термообработкой при температуре 1650-1700oС, измельчают его до крупности частиц 0,1-0,2 мм, лом бакора фракционируют до размера частиц крупки 0,65-3,5 мм, готовят комплексное связующее путем получения смеси ортофосфорной кислоты с углеродсодержащей добавкой, шихту получают путем частичного смачивания бакоровой крупки комплексным связующим, производят смешивание, порционно вводят порошок твердого раствора оксида хрома с оксидом титана при постоянном перемешивании, добавляют остаточное от расчетного количества комплексное связующее, получают готовую смесь, содержащую, мас.%:
Бакоровая крупка - 60-80
Твердый раствор оксида хрома с оксидом титана - 20-40
Связующее сверх 100% - 8-10
после формования заготовки сушат, обжиг проводят при температуре 1600±50oС в регулируемой атмосфере, после чего охлаждают.This goal is achieved in that the method of manufacturing chromium-zirconium refractories, including the preparation of components, obtaining a mixture containing chromium oxide, backbone scrap and a binder, molding and heat treatment, characterized in that the mixture further includes titanium oxide, at the stage of preparation of the components receive a solid solution of chromium oxide with titanium oxide by heat treatment at a temperature of 1650-1700 o C, it is ground to a particle size of 0.1-0.2 mm, scrap Bakor fractionated to a particle size of 0,65-3,5 mm grits, the complex is prepared knitting by obtaining a mixture of orthophosphoric acid with a carbon-containing additive, the mixture is obtained by partially wetting the billet grains with a complex binder, mixing is carried out, the powder of a solid solution of chromium oxide with titanium oxide is introduced portionwise with constant stirring, the complex binder residual from the calculated amount is added, and a finished mixture is obtained containing , wt.%:
Bakor Krupka - 60-80
Solid solution of chromium oxide with titanium oxide - 20-40
Binder in excess of 100% - 8-10
after molding, the preforms are dried, firing is carried out at a temperature of 1600 ± 50 o C in a controlled atmosphere, and then cooled.
Техническая сущность заявляемого способа заключается в следующем:
- получение твердого раствора оксида хрома с оксидом титана при температурах равной или выше температуры эксплуатации огнеупора предусматривает изготовление мелкодисперсной фазы для уплотнения при спекании, а ее структурная стабильность при температурных условиях варки стекла замедляет процесс рекристаллизации и структурных изменений, приводящих к деградации эксплуатационных свойств;
- фракционирование бакорового лома позволяет получить бакоровую компоненту с заданным размером зерна с высокой плотностью и стабилизированной структурой, что исключает сегрегацию в процессе смешивания и тем самым способствует равномерному распределению компонентов в объеме полуфабриката;
- размер фракций твердого раствора оксида хрома с оксидом титана, крупки бакорового лома и их соотношение позволяют
- получить повышенную плотность полуфабриката, которая установлена экспериментально и представлена в табл.1;
- различные соотношения крупки бакорового лома и порошков твердого раствора оксида хрома с оксидом титана дают возможность получать огнеупор заданного химического состава и преследуют цель снижения объемных усадочных дефектов при уплотнении, что позволяет получать изделия с минимальными технологическими допусками, находящимися в доверительном интервале, определяемого чертежной документацией;
- ортофосфорная кислота вводится для химического взаимодействия компонентов и получения новых структурных образований, увеличивающих термопрочность огнеупоров;
- введение в связующую смесь углеродной компоненты позволяет провести термодинамические возможные реакции образования, по крайней мере, части карбидов и последующего взаимодействия в системах МеО-МеС с получением активных металлических добавок в виде циркония, хрома, способствующих уплотнению и улучшающих свойства фосфатных композиций;
- частичное смачивание бакоровой крупки в первоначальный момент получения шихты комплексным связующим позволяет организовать адсорбционный слой, на который наклеиваются частицы твердого раствора оксида хрома - оксида титана, в результате чего получается микрослоистая структура с однородным распределением компонентов;
- порционное введение порошка твердого раствора оксида хрома - оксида титана при постоянном перемешивании приводит к равномерному его распределению по поверхности частиц бакорового лома;
- остаточное количество комплексного связующего, вводимое в конце смешивания при получении шихты, позволяет равномерно распределить его по поверхности сформировавшихся слоистых конгломератов и улучшить процесс склеивания при формовании;
- процесс сушки предназначен для удаления избыточной влаги и повышения прочности сырца, что особенно важно при транспортировке крупногабаритных изделий на операцию обжига;
- термообработка при температурах образования хромкорундового твердого раствора необходима для получения прочной диффузионной связи, выравнивания коэффициента термического расширения между компонентами и, как следствие, приводящая к гомогенизации по химическому составу, к повышению термостойкости и коррозионной устойчивости.The technical essence of the proposed method is as follows:
- obtaining a solid solution of chromium oxide with titanium oxide at temperatures equal to or higher than the temperature of operation of the refractory involves the manufacture of a finely dispersed phase for compaction during sintering, and its structural stability under temperature conditions of glass melting slows down the process of recrystallization and structural changes leading to degradation of operational properties;
- fractionation of backbone scrap allows to obtain a backor component with a given grain size with a high density and stable structure, which eliminates segregation during mixing and thereby contributes to the uniform distribution of components in the bulk of the semi-finished product;
- the size of the fractions of a solid solution of chromium oxide with titanium oxide, grains of backbone scrap and their ratio allow
- to obtain an increased density of the semi-finished product, which is established experimentally and presented in table 1;
- various ratios of backbone scrap grains and powders of a solid solution of chromium oxide with titanium oxide make it possible to obtain a refractory of a given chemical composition and are aimed at reducing volumetric shrinkage defects during compaction, which allows to obtain products with minimal technological tolerances that are in the confidence interval determined by the drawing documentation;
- phosphoric acid is introduced for the chemical interaction of components and to obtain new structural formations that increase the heat resistance of refractories;
- the introduction of a carbon component into the binder mixture allows thermodynamic possible reactions of the formation of at least part of carbides and subsequent interaction in MeO-MeC systems to produce active metal additives in the form of zirconium and chromium, which contribute to compaction and improve the properties of phosphate compositions;
- partial wetting of the billet grain at the initial moment of obtaining the mixture with a complex binder allows you to organize an adsorption layer on which particles of a solid solution of chromium oxide - titanium oxide are glued, resulting in a micro-layered structure with a uniform distribution of components;
- portioned introduction of a powder of a solid solution of chromium oxide - titanium oxide with constant stirring leads to its uniform distribution over the surface of the particles of scrap scrap;
- the residual amount of the complex binder, introduced at the end of mixing upon receipt of the charge, allows you to evenly distribute it on the surface of the formed layered conglomerates and improve the bonding process during molding;
- the drying process is designed to remove excess moisture and increase the strength of the raw material, which is especially important when transporting bulky products for the firing operation;
- heat treatment at the temperatures of formation of chrome-alumina solid solution is necessary to obtain a strong diffusion bond, equalization of the coefficient of thermal expansion between components and, as a result, leading to homogenization in chemical composition, to increase heat resistance and corrosion resistance.
Пример осуществления способа
1. По данному способу были изготовлены для сравнительных испытаний три серии огнеупоров с различным содержанием компонентов.An example of the method
1. In this method, three series of refractories with different component contents were made for comparative testing.
2. При изготовлении хромалюмоциркониевых огнеупоров использовали:
2.1. Бой бакора, марки Бк-33;
2.2. Оксид хрома, марки ОХМ-1, ГОСТ 2912-79;
2.3. Диоксид титана, ГОСТ 9808-84;
2.4. Ортофосфорная кислота, термическая ТУ 113-08-5015182-105-95.2. In the manufacture of chromium-zirconium refractories used:
2.1. Fight bakora, brand Bk-33;
2.2. Chromium oxide, grade OKHM-1, GOST 2912-79;
2.3. Titanium dioxide, GOST 9808-84;
2.4. Phosphoric acid, thermal TU 113-08-5015182-105-95.
2.5. Поливиниловый спирт ПВС 20/1 1 сорт ГОСТ 10779-78;
2.6. Лигносульфонат технический, марки Т.2.5. PVA
2.6. Technical lignosulfonate, brand T.
3. Очищенный бакоровый лом дробили и отсеивали фракции 0,65 - 3,5 мм. Перед использованием крупку бакора обрабатывали в электромагнитном сепараторе для удаления железа. 3. The purified bacorn scrap was crushed and the 0.65 - 3.5 mm fractions were weeded out. Before use, the bakor grains were processed in an electromagnetic separator to remove iron.
4. Для получения твердого раствора оксида хрома с оксидом титана (4% мас. TiO2) порошки смешивали в вибромельнице, вводили 5% лигносульфоната технического, формовали гидростатическим методом брикеты и термообрабатывали при температуре 1650-1700oС. Полученные брикеты с плотностью 4,6-4,8 г/см3 дробили в конусной дробилке (КИД-50) и измельчали. Отсеянная фракция 0,1-0,2 мм подвергалась обработке в электромагнитном сепараторе и поступала на изготовление шихты.4. To obtain a solid solution of chromium oxide with titanium oxide (4% wt. TiO 2 ), the powders were mixed in a vibrating mill, 5% technical lignosulfonate was introduced, briquettes were hydrostatically molded and heat treated at a temperature of 1650-1700 o С. The resulting briquettes with a density of 4, 6-4.8 g / cm 3 was crushed in a cone crusher (KID-50) and crushed. The sieved fraction of 0.1-0.2 mm was subjected to processing in an electromagnetic separator and entered the charge.
5. Комплексное связующее готовили путем смешивания ортофосфорной кислоты (плотность 1,4 - 1,45 г/см3) с раствором поливинилового спирта в воде (50%) при соотношении 1: 1. Общее количество комплексного связующего составляло 8-10% сверх 100%.5. A complex binder was prepared by mixing orthophosphoric acid (density 1.4 - 1.45 g / cm 3 ) with a solution of polyvinyl alcohol in water (50%) at a ratio of 1: 1. The total amount of the complex binder was 8-10% over 100 %
6. Фракционированный бакоровый лом помещали в Z-образный смеситель, добавляли 5% связующего и перемешивали в течение 10 мин. По истечении этого времени, не останавливая процесс смешивания, вводили 30-35% от расчетного твердого раствора оксида хрома с оксидом титана и продолжали смешивание в течение 15 мин, затем дважды через 10 мин добавляли по 30-35% твердого раствора оксида хрома с оксидом титана, вводили остаточное количество комплексного связующего и после 10 мин совместного смешивания процесс подготовки шихты заканчивали. 6. Fractionated backbone scrap was placed in a Z-shaped mixer, 5% binder was added and mixed for 10 minutes. After this time, without stopping the mixing process, 30-35% of the calculated solid solution of chromium oxide with titanium oxide was introduced and mixing was continued for 15 minutes, then 30-35% of a solid solution of chromium oxide with titanium oxide was added twice after 10 minutes , the residual amount of the complex binder was introduced, and after 10 min of co-mixing, the process of preparation of the mixture was completed.
7. Готовую шихту использовали для получения горелочного камня (D = 400 мм; h = 600 мм, Р = 200 кг), а также блоков 400 х 300 х 300 мм (Р = 120 кг). Процесс получения полуфабриката осуществляли методом вибротрамбования при тщательной трамбовке по контуру пресс-формы и в середине засыпки пневмоинструментом. При трамбовании не допускали прохода штока по утрамбованной поверхности без подсыпки шихты. 7. The finished mixture was used to obtain a burner stone (D = 400 mm; h = 600 mm, P = 200 kg), as well as blocks 400 x 300 x 300 mm (P = 120 kg). The process of obtaining the semi-finished product was carried out by vibratory ramming with careful ramming along the contour of the mold and in the middle of filling with pneumatic tools. During tamping, the rod was not allowed to pass over the tamped surface without adding charge.
После формования проводили контроль по объемному весу заготовок. Среднестатистический доверительный интервал не превышал ± 0,25 г/см. After molding, control was carried out on the bulk density of the workpieces. The average confidence interval did not exceed ± 0.25 g / cm.
8. Полученные заготовки устанавливали на решетчатые поддоны и помещали в камерную сушилку. Подъем температуры до 80-90oС вели в течение 10-15 часов и проводили изотермическую выдержку в течение 48 часов. Контроль влажности изделий по образцам, которые вырезались из блоков, показал остаточное содержание влаги не более 0,5%.8. The resulting blanks were mounted on trellis pallets and placed in a chamber dryer. The temperature was raised to 80-90 o C for 10-15 hours and was isothermal exposure for 48 hours. The moisture control of the products on the samples that were cut from the blocks showed a residual moisture content of not more than 0.5%.
9. Процесс термообработки проводили в печах обжига с использованием жидкого топлива, причем до температуры 1200-1300oС обжиг вели при неполном сгорании топлива. Выше 1200-1300oС процесс осуществляли с избыточным коэффициентом воздуха, а процесс заканчивали при температуре 1600 ± 50oС с изотермической выдержкой 6-8 часов.9. The heat treatment process was carried out in kilns using liquid fuel, and up to a temperature of 1200-1300 o With firing was carried out with incomplete combustion of fuel. Above 1200-1300 o With the process was carried out with an excess coefficient of air, and the process was completed at a temperature of 1600 ± 50 o With an isothermal exposure of 6-8 hours.
Изделия охлаждали вместе с печью до комнатной температуры. The products were cooled with the oven to room temperature.
10. Полученные изделия после термообработки подвергали визуальному, физико-химическому контролю и рентгеноструктурному анализу. Рентгеноструктурный анализ показал наличие бадделеита, хромкорундового твердого раствора на основе оксида хрома, стеклофазу, следы - Zr и хрома. 10. The resulting products after heat treatment were subjected to visual, physico-chemical control and x-ray analysis. X-ray diffraction analysis showed the presence of baddeleyite, chromium oxide solid solution based on chromium oxide, glass phase, traces of Zr and chromium.
Показатели огнеупоров приведены в табл. 2. Refractory indicators are given in table. 2.
Данные табл. 2 показывают, что предлагаемый способ получения алюмохромциркониевых огнеупоров позволяет изготавливать изделия с повышенными качественными характеристиками, которые в первую очередь гарантируют конкурентоспособность продукции как отечественным, так и импортным аналогам. The data table. 2 show that the proposed method for producing aluminochromium zirconium refractories allows the manufacture of products with improved quality characteristics, which primarily guarantee the competitiveness of products both to domestic and foreign counterparts.
Опыт использования хромалюмоциркониевых огнеупоров, изготовленных по предлагаемому способу, для футеровки нагревательных печей, работающих при температуре до 1600oС и используемых для плавки базальтовой породы на ОАО "ДЗТИ", позволил по предварительным отзывам (эксплуатация продолжается) увеличить компанию печи в 5-6 раз.The experience of using chromium-zirconium refractories manufactured by the proposed method for lining heating furnaces operating at temperatures up to 1600 o C and used for melting basalt rock at DZTI OJSC allowed, according to preliminary reviews (operation continues), to increase the furnace company by 5-6 times .
Значительно улучшилось качество комплексных базальтовых нитей и резко снизились трудозатраты на обслуживание выработки нитей за счет их обрыва. The quality of complex basaltic threads has significantly improved and labor costs for servicing the production of threads due to their breakage have sharply decreased.
Заявляемый способ позволяет эффективно использовать стандартное промышленное оборудование при изготовлении крупногабаритных или сложной формы изделий с контролируемым химическим составом. The inventive method allows the efficient use of standard industrial equipment in the manufacture of large or complex shapes of products with controlled chemical composition.
Claims (1)
Бакоровая крупка - 60 - 80
Твердый раствор оксида хрома с оксидом титана - 20 - 40
Связующее, сверх 100% - 8-10
после формования заготовки сушат, обжиг проводят при температуре 1600oC ± 50oС в регулируемой атмосфере, после чего охлаждают.A method of manufacturing chromium-zirconium refractories, including preparing the components, obtaining a mixture containing chromium oxide, backbone scrap and a binder, molding and heat treatment, characterized in that the mixture further comprises titanium oxide, at the stage of preparation of the components, a solid solution of chromium oxide with titanium oxide is heat-treated at a temperature 1650 - 1700 o C, it is ground to a particle size of 0.1 - 0.2 mm, breakage Bakor fractionated to particle size of grits 0.65 - 3.5 mm, the complex binder is prepared by preparing a mixture of tofosfornoy acid with a carbon-containing additive, the charge is obtained by partially wetting bakorovoy grits complex binder produce mixing portionwise administered powder solid solution of chromium oxide with titania under constant stirring, add the residual of the calculated amount of complex binder to give the finished mixture containing, by weight. %:
Bakor Krupka - 60 - 80
Solid solution of chromium oxide with titanium oxide - 20 - 40
Binder, in excess of 100% - 8-10
after molding, the preforms are dried, firing is carried out at a temperature of 1600 o C ± 50 o C in a controlled atmosphere, and then cooled.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001109022A RU2196118C2 (en) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | Method of manufacturing chromo-alumino-zirconium refractory materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001109022A RU2196118C2 (en) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | Method of manufacturing chromo-alumino-zirconium refractory materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2196118C2 true RU2196118C2 (en) | 2003-01-10 |
Family
ID=20248016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001109022A RU2196118C2 (en) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | Method of manufacturing chromo-alumino-zirconium refractory materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2196118C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA013699B1 (en) * | 2005-09-26 | 2010-06-30 | Сен-Гобен Сантр Де Решерш Э Д'Этюд Эропен | Sintered refractory product exhibiting enhanced thermal shock resistance |
| RU2743722C2 (en) * | 2016-03-25 | 2021-02-24 | Планзее ЗЕ | Glass melting component |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3804649A (en) * | 1972-12-20 | 1974-04-16 | Taylors Sons Co Chas | Zircon refractory compositions |
| GB1529137A (en) * | 1976-09-01 | 1978-10-18 | Corning Glass Works | Rebonded fusion-cast azs refractory grain |
| SU1043134A1 (en) * | 1981-08-14 | 1983-09-23 | Саратовский Завод Технического Стекла | Refractory composition |
-
2001
- 2001-04-06 RU RU2001109022A patent/RU2196118C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3804649A (en) * | 1972-12-20 | 1974-04-16 | Taylors Sons Co Chas | Zircon refractory compositions |
| GB1529137A (en) * | 1976-09-01 | 1978-10-18 | Corning Glass Works | Rebonded fusion-cast azs refractory grain |
| SU1043134A1 (en) * | 1981-08-14 | 1983-09-23 | Саратовский Завод Технического Стекла | Refractory composition |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ТУРКИН И.А. и др. Спеченные хромосодержащие оксидные композиции. Огнеупоры, 1989, № 6, с.13-16. * |
| Экспресс-обзор. Стекольная промышленность. Серия 9, вып.6. - М.: ВНИИЭСМ, 1992, с.7-9. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA013699B1 (en) * | 2005-09-26 | 2010-06-30 | Сен-Гобен Сантр Де Решерш Э Д'Этюд Эропен | Sintered refractory product exhibiting enhanced thermal shock resistance |
| US7943541B2 (en) | 2005-09-26 | 2011-05-17 | Saint Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen | Sintered refractory product exhibiting enhanced thermal shock resistance |
| RU2743722C2 (en) * | 2016-03-25 | 2021-02-24 | Планзее ЗЕ | Glass melting component |
| US11072553B2 (en) | 2016-03-25 | 2021-07-27 | Plansee Se | Glass-melting component |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5879414B2 (en) | Sintered refractories with improved thermal shock resistance | |
| EP2803652B1 (en) | Spinel forming refractory compositions, their method of production and use thereof | |
| US4152166A (en) | Zircon-containing compositions and ceramic bodies formed from such compositions | |
| JPS62100412A (en) | Production of alumina-zirconia compound powder body | |
| CN1050591C (en) | Fired microporous carbon-aluminium brick | |
| JPS5964574A (en) | Baddeleyite sinter refractory composition and refractory pr-oduct | |
| JPH08283073A (en) | Kiln tool | |
| KR102696844B1 (en) | Sintering-promoting agent for preparing silica bricks, compound silica brick, and preparation method therefor | |
| US2313746A (en) | Process of making magnesia ceramics | |
| JP2016199449A (en) | Monolithic refractory composition and monolithic refractory | |
| RU2196118C2 (en) | Method of manufacturing chromo-alumino-zirconium refractory materials | |
| EP0293600B1 (en) | Process for preparing an oxide-carbon based refractory | |
| EP3717439A1 (en) | Synthesis process for producing a calcium zirconate-containing material and batch and structural ceramic and refractory product having pre-synthesized calcium zirconate-containing graining | |
| US5180698A (en) | Method of preparing refractory chromium-containing material | |
| RU2170715C2 (en) | Method of preparing products from sintered glass crystalline lithium alumosilicate material | |
| CN1210098A (en) | Self-strengthening refractory casting material and production thereof | |
| CN1235134A (en) | High temperature self-strengthening silicon carbide refractory casting material and production thereof | |
| JPH08259311A (en) | Magnesia-Process for producing carbonaceous refractory bricks | |
| JP4617190B2 (en) | Refractory manufacturing method | |
| JPS5825070B2 (en) | Manufacturing method for low-shrinkage quartz glass refractories | |
| JP4437198B2 (en) | Method for producing foam using crushed sludge and the like, and foam | |
| SU1335552A1 (en) | Method of producing periclase carbon refractory | |
| RU2172727C2 (en) | Method of preparing ceramic backing refractories | |
| RU2172726C1 (en) | Method of manufacturing refractory products from chromium oxide | |
| EP3919461B1 (en) | Dry offset and offset fresh mass for the production of a coarse-ceramic fired refractory product, in particular of a pipe protection plate, from nitride-bonded silicon carbide, such product and method for its manufacture and refuse incineration plant, flue gas desulfurization system and melting tank with such a product |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110407 |