RU1796601C - Melted and cast fire-proof material having high aluminum content - Google Patents

Abstract

Назначение: изобретение относитс  к огнеупорной промышленности, в частности. 2 к огнеупорным материалам дл  футеровки стекловаренных печей. Сущность изобретени : плавленолитой глиноземистый огнеупорный материал содержит, мас,%: МдО 0,4-2,8; В20з 0.2-2,5; Si02 0,2-0,4; Na20 0,2- 0,4; - остальное. Новое соотношение компонентов обеспечивает высокие коррозионные свойства (коррози  в расплаве ситаллизирующегос  алюмосиликатного стекла Со-115 при 1500°С за 24 ч составила 0,30-0,45 мм) и минимальную склонность к выделению пороков в стекломассу. Использование изобретени  позволит продлить кампанию стекловаренных печей при варке ситаллизирующегос  алюмосиликатного стекла и расширить его производство. 1 табл, у fePurpose: the invention relates to the refractory industry, in particular. 2 to refractory materials for lining glass melting furnaces. The inventive fused-cast aluminous refractory material contains, wt.%: MdO 0.4-2.8; B20z 0.2-2.5; Si02 0.2-0.4; Na20 0.2-0.4; - the rest. The new ratio of components provides high corrosion properties (corrosion in the melt of the Co-115 aluminosilicate glass at 1500 ° C for 24 hours was 0.30-0.45 mm) and a minimum tendency to release defects in the molten glass. The use of the invention will extend the campaign of glass melting furnaces during the cooking of sintered aluminum silicate glass and expand its production. 1 tab, fe

Description

Изобретение относитс  к огнеупорной промышленности и может быть использовано дл  изготовлени  плавленолитых глиноземистых огнеупорных материалов дл  футеровки стекловаренных печей.The invention relates to the refractory industry and can be used for the manufacture of molten alumina refractory refractory materials for the lining of glass melting furnaces.

Известен плавленолитой огнеупорный материал на основе оксида алюмини , содержащий , мас.%: МдО 5-10. N320 0,2-0,4, Si02p,2-0,4i АЬОз - остальное.Known fused cast refractory material based on alumina, containing, wt.%: MdO 5-10. N320 0.2-0.4, Si02p, 2-0.4i ABO3 - the rest.

Недостатком этого огнеупора  вл етс  низка  коррозионна  стойкость к расплавам ситаллизирующегос  алюмосиликатного стекла.The disadvantage of this refractory is the low corrosion resistance to melts of sintered aluminum silicate glass.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  плавлено- литой огнеупорный материал, содержащий.The closest technical solution to the proposed one is fused refractory material containing.

мас.%: МдО 3-12, 5Ю2 0.5-2,0. Zr02 0,5-2.0. Na20 0,5-1,0. В20з 3-12, - остальное. Указанный огнеупор характеризуетс  пониженной коррозионной устойчивостью к действию расплавов ситаллизирующегос  алюмосиликатного стекла при температурах 1500-1550°С. Кроме того, наличие диоксида циркони  неблагопри тно вли ет на физические свойства получаемых ситаллов. Целью изобретени   вл етс  повышение коррозионной стойкости огнеупорного материала в расплавах ситаллизирующегос  алюмосиликатного стекла. , Поставленна  цель достигаетс  тем, что плавленолитой глиноземистый огнеупорный материал, включающий А12Оз, МдО, В20з,wt.%: MdO 3-12, 5X2 0.5-2.0. Zr02 0.5-2.0. Na20 0.5-1.0. B20z 3-12, - the rest. The said refractory is characterized by reduced corrosion resistance to the action of melts of sintallizing aluminosilicate glass at temperatures of 1500-1550 ° C. In addition, the presence of zirconium dioxide adversely affects the physical properties of the resulting ceramic. An object of the invention is to increase the corrosion resistance of a refractory material in melts of a sintered aluminosilicate glass. The goal is achieved in that the fused-cast aluminous refractory material, including A12Oz, MdO, B20z,

мm

Ч)H)

о о оLtd

Na20 и S102, содержащий указанные компоненты при следующем соотношении, мае. %: МдО0,4-2,8 В20з 0,2-2,5 S102 0,2-0,4 NaaO 0,2-0,4 А1аОз Остальное Соотношение между , МдО и ВаОз определены опытным путем и обеспечивает получение жидкотекучего расплава, форми- рует плотную текстуру огнеупора, характеризующегос  низкой скоростью коррозии в расплаве ситаллизирующегос  алюмосиликатного стекла.Na20 and S102 containing these components in the following ratio, May. %: MdO0.4-2.8 V20z 0.2-2.5 S102 0.2-0.4 NaaO 0.2-0.4 A1aOz Else The ratio between, MdO and BaOz is determined empirically and provides a fluid melt, forms a dense texture of the refractory, characterized by a low corrosion rate in the melt of glass-forming aluminosilicate glass.

Снижение содержани  оксидов МдО и ВгОз соответственно менее 0,4% и 0,2% ведет к значительному увеличению пористости материала, повышению степени пропитки расплавом, и как следствие, снижает коррозионную, стойкость огнеупора. Кроме того, улучшение литейных свойств расплава отмечаетс  при содержании ВгОз и МдО более 0,5% каждого компонента.A decrease in the content of MgO and BrO3 oxides, respectively, less than 0.4% and 0.2% leads to a significant increase in the porosity of the material, an increase in the degree of melt impregnation, and, as a result, reduces the corrosion resistance of the refractory. In addition, an improvement in the casting properties of the melt is noted when the content of BrO3 and MgO exceeds 0.5% of each component.

Наличие МдО в пределах до 2,8% и ВгОз в пределах до 2,5% формирует в огнеупоре соответственно тугоплавкие кристаллические фазы: магнезиальную шпинель в количестве до 10% и борозлюмината QAIaOs 2В20з в количестве до 20%, которые обеспечивают требуемую коррозионную стой- кость огнеупорного материала в расплаве ситаллизирующегос  алюмосиликатного стекла. Однако, повышение содержани  МдО и В20з соответственно свыше 2,8 и 2,5% ведет к снижению коррозионной стой- кости огнеупора.The presence of MgO in the range of up to 2.8% and BrO3 in the range of up to 2.5% forms in the refractory, respectively, refractory crystalline phases: magnesian spinel in an amount of up to 10% and borosluminate QAIaOs 2B20z in an amount of up to 20%, which provide the required corrosion resistance refractory material in a melt of a sintered aluminosilicate glass. However, an increase in the content of MgO and B203 over 2.8 and 2.5%, respectively, leads to a decrease in the corrosion resistance of the refractory.

Ограниченное содержание оксидов SI02 и N32O в пределах 0,2-0,4% позвол ет сформировать стеклофазу в огнеупоре, не превышающую по объему 3%, что обеспечи- вает технологичность изготовлени  огнеупорных изделий (минимальный брак по трещинам и сколам углов изделий).A limited content of SI02 and N32O oxides in the range of 0.2-0.4% allows the formation of a glass phase in the refractory, not exceeding 3% in volume, which ensures the manufacturability of the production of refractory products (minimum rejects for cracks and chips of the product corners).

Дл  получени  огнеупорного материала подготавливали шихты, состо щие из глинозема , окиси магни , борного ангидрида, кварцевого песка и соды. Шихты плавили в электродуговой печи при напр жении на электродах 150-160 В и токе 600-1000 А. Плавки вели в окислительных услови х (на открытой дуге, при подн тых над расплавом электродах). Расплав заливали в графитовые литейные формы, после чего полученные отливки отжигали в естественных услови х в термо щиках с диатомитовой засыпкой в течение 3-4 суток.In order to obtain refractory material, mixtures of alumina, magnesium oxide, boric anhydride, silica sand and soda were prepared. The charges were melted in an electric arc furnace at a voltage of 150-160 V on electrodes and a current of 600-1000 A. The melts were conducted under oxidizing conditions (on an open arc, with electrodes raised above the melt). The melt was poured into graphite casting molds, after which the resulting castings were annealed under natural conditions in thermocouples with diatomite filling for 3-4 days.

Конкретные составы предлагаемого огнеупорного материала представлены в таблице .Specific compositions of the proposed refractory material are presented in the table.

Определение коррозионной стойкости огнеупорных материалов проводили в статических услови х. Образцы огнеупоров размером 10x10x100 мм выдерживали в расплаве ситаллизирующегос  алюмосиликатного стекла марки СО-115 М при температуре 1500°С в течение 24 ч.Determination of the corrosion resistance of refractory materials was carried out under static conditions. Refractory samples of 10x10x100 mm in size were kept in a melt of a metallizing aluminosilicate glass of the СО-115 М grade at a temperature of 1500 ° С for 24 hours.

Коррозионную стойкость (скорость разъедани ) оценивали по изменению толщины образца до и после испытани  на уровне стекломассы.Corrosion resistance (corrosion rate) was evaluated by changing the thickness of the sample before and after the test at the level of glass melt.

Из таблицы следует, что огнеупорный глиноземистый материал предлагаемого состава (составы 2-8) характеризуетс  повышенной коррозионной стойкостью по сравнению с известным огнеупором (составы 10-11).It follows from the table that the refractory alumina material of the proposed composition (formulations 2-8) is characterized by increased corrosion resistance compared to the known refractory (formulations 10-11).

Использование за вл емого изобретени  позвол ет:The use of the claimed invention allows:

- организовать производство плавлено- литых глиноземистых огнеупоров дл  нужд оптической промышленности.- organize the production of fused alumina refractories for the needs of the optical industry.

- повысить продолжительность кампании стекловаренных печей за счет большей коррозионной .стойкости огнеупоров при высоком качестве стеклопродукЦии.- increase the duration of the campaign of glass melting furnaces due to the greater corrosion resistance of refractories with high quality glass production.

Формул а изобретени  Плавленолитой высокоглиноэемистый огнеупорный материал, включающий . МдО, В20з, S102иМазО, отличающийс  тем, что, с целью повышени  коррозионной стойкости к расплавам ситаллизирующегос  алюмосиликатного стекла, он содержитFormula a of the invention Fused-cast highly clayey refractory material, including. МДО, В20з, S102 и МазО, characterized in that, in order to increase the corrosion resistance to melts of sintallizing aluminosilicate glass, it contains

указанные компоненты в следующем соотношении . мас.%:these components in the following ratio. wt.%:

МдО0,4-2,8 ВДз 0,2-2,5 StO2 0.2-0,4 Na20 0,2-0,4 Alabs ОстальноеMdO0.4-2.8 VDz 0.2-2.5 StO2 0.2-0.4 Na20 0.2-0.4 Alabs Else