СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ КВАРЦЕВОЙ КЕРАМИКИ

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ КВАРЦЕВОЙ КЕРАМИКИ


RU (11) 2049594 (13) C1

(51) 6 B22D41/52 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1995.12.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 95101107/02 
(22) Дата подачи заявки: 1995.01.26 
(45) Опубликовано: 1995.12.10 
(56) Аналоги изобретения: Производство стаканов из непрозрачного кварцевого стекла для МНЛЗ ж. Огнеупоры 1978, N9, с.6...9. 
(71) Имя заявителя: Инженерно-технический и производственный центр "Технокерамика" 
(73) Имя патентообладателя: Инженерно-технический и производственный центр "Технокерамика" 

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ КВАРЦЕВОЙ КЕРАМИКИ 
Изобретение относится к черной металлургии в стекольной промышленности, в частности к технологии производства огнеупорных и керамических изделий, и может быть использовано для производства сталеразливочных погружаемых стаканов и защитных труб, применяемых при непрерывной разливке стали, а также для изготовления теплозащитных покрытий воздушных форм доменных печей, каплеобразующих устройств питателей стекломассы и других огнеупорных изделий. Изобретение позволяет получать изделия из кварцевой керамики, обладающие пониженной пористостью, высокой прочностью и коррозионной стойкостью в агрессивных средах. Для этого кварцевое стекло измельчают в шаровой мельнице керамическими мелящими телами в водной среде под избыточным давлением 0,5 150 кПа в течение 6 12 ч и полученную при этом суспензию стабилизируют в шаровой мельнице без мелящих тел под разряжением 0,1 97 кПа в течение 5 24 ч. Изделия отливают из суспензии в гипсовые формы, сушат и обжигают в вакууме или в защитной атмосфере в течение 10 48 ч при максимальной температуре 1250 - 1500°С. 1 з. п. ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к черной металлургии и стекольной промышленности, в частности к технологии производства огнеупорных и керамических изделий, и может быть использовано для производства сталеразливочных погружаемых стаканов и защитных труб, применяемых при непрерывной разливке стали, теплозащитных вставок воздушных фурм доменных печей, каплеобразующих устройств механических питателей стекломассы и других огнеупорных изделий.
Известен способ изготовления изделий из кварцевой керамики, включающий тонкое измельчение кварцевого стекла в шаровой мельнице кварцевыми шарами в водной среде в течение 24-30 ч, стабилизацию суспензии перемешиванием в шаровой мельнице без шаров в течение 24-30 ч "литье", сушку и обжиг изделий в воздушной среде при 1220-1300оС.
Недостатком известного способа является повышенная пористость и, как следствие, низкая прочность и коррозионная стойкость получаемых этим способ изделий.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к изобретению является способ производства изделий из кварцевой керамики, включающий тонкое измельчение кварцевого стекла в водной среде керамическими мелящими телами в течение 6-16 ч, стабилизацию суспензии перемешиванием в шаровой мельнице без мелящих тел в течение 15-24 ч, отливку изделий в гипсовые формы, сушку и обжиг в туннельной газопламенной печи в течение 60-80 ч при максимальной температуре 1220-1240оС.
Существенными недостатками данного способа являются большой разброс пористости по высоте изделий (до 6% абс.) и недостаточно низкая средняя пористость (не менее 13%), что обуславливает недостаточную механическую прочность и стойкость изделий в агрессивных средах. Указанные недостатки изделий, получаемых известным способом, вызываются низким содержанием в суспензии геля кремнекислоты, низкой температурой обжига, его высокой длительностью и окислительной атмосферой в обжиговой печи.
Целью изобретения является снижение пористости, повышение прочности изделий из кварцевой керамики и увеличение их стойкости в агрессивных средах.
Поставленная цель достигается тем, что, в отличие от известного способа, тонкое измельчение кварцевого стекла в шаровой мельнице керамическими мелящими телами в водной среде осуществляют под избыточным давлением 0,5-150 кПа в течение 6-12 ч, суспензию стабилизируют в шаровой мельнице перемешиванием без керамических мелящих тел под разряжением 0,1-97 кПа в течение 5-24 ч, изделия отливают в гипсовые формы, сушат и обжигают при максимальной температуре 1250-1500оС в течение 10-48 ч в вакууме или защитной атмосфере.
Применение избыточного давления при тонком измельчении кварцевого стекла в водной среде приводит к увеличению содержания геля кремнекислоты в получаемой суспензии, что способствует снижению пористости и повышению прочности изделий из кварцевой керамики.
Стабилизация суспензии перемешиванием ее в шаровой мельнице без мелящих тел под разряжением 0,1-97 кПа приводит к полному удалению из суспензии воздушных пузырьков, образовавшихся в суспензии в процессе тонкого измельчения кварцевого стекла. Это приводит к повышению плотности суспензии, улучшает ее реологические свойства и, в итоге, снижает пористость и повышает прочность изделий из кварцевой керамики и их стойкость в агрессивных средах.
Дополнительному снижению пористости изделий из кварцевой керамики, повышению их прочности и стойкости в агрессивных средах способствует их обжиг в вакууме или в защитной атмосфере при повышенной до 1250-1500оС температуре и сокращенном до 10-48 ч времени обжига.
П р и м е р. В качестве исходного сырья для изготовления изделий из кварцевой керамики использовали отходы прозрачного кварцевого стекла, содержащие 99,8% двуокиси кремния.
Тонкое измельчение кварцевого стекла осуществляли в шаровой мельнице объемом 300 л с керамической (уралитовой) футеровкой и керамическими (уралитовыми) мелящими телами в водной среде. Содержание воды в суспензии поддерживали на уровне 20% Избыточное давление в шаровой мельнице создавали путем подачи в нее сжатого воздуха. Давление в мельнице контролировали манометром.
Стабилизацию суспензии производили в аналогичной мельнице без керамических мелящих тел. Разряжение в мельнице создавали вакуумным насосом и измеряли вакуумметром.
Изделия в виде образцов различной геометрической формы (призмы, цилиндры, трубки) отливали в гипсовые формы, сушили и обжигали в вакуумной печи (разряжение 0,1 кПа) или в печи с защитной атмосферой (азот, аргон) при максимальной температуре в пределах 1250-1500оС и длительности обжига 10-48 ч.
Пористость готовых изделий измеряли в соответствии с ГОСТом N 2409-92, прочность изделий измеряли в соответствии с ГОСТом N 4071-92.
Коррозионную стойкость (стойкость в агрессивных средах) изделий в виде призм (сечение 30х30 мм, длина 100 мм) определяли путем определения уменьшения их объема (в процентах к первоначальному объему) после выдержки изделий в расплаве низколегированной стали 17Г1С при 1630оС в течение 2-х ч. Для предохранения стали от окисления ее поверхность покрывали слоем теплоизолирующего шлака на основе графита, кремнезема и окиси кальция.
Результаты испытаний изделий, полученных в соответствии с изобретением, а также результаты испытаний изделия, изготовленного по известному способу, приведены в таблице.
Как следует из данных таблицы свойства изделий (пористость, прочность и коррозионная стойкость в расплаве стали 17Г1С), изготовленных в соответствии с изобретением, превосходят свойства изделий, полученных по известному способу (прототипу), в 1,3-2 раза. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ КВАРЦЕВОЙ КЕРАМИКИ, включающий тонкое измельчение кварцевого стекла в шаровой мельнице керамическими мелющими телами в водной среде в течение 6 12 ч, стабилизацию суспензии перемешиванием в шаровой мельнице без мелющих тел в течение не более 24 ч, отливку в гипсовые формы, сушку и обжиг изделий, отличающийся тем, что тонкое измельчение кварцевого стекла осуществляют под избыточным давлением 0,5 150 кПа, суспензию стабилизируют под разрежением 0,1 97 кПа, а сушку и обжиг осуществляют в вакууме или в защитной атмосфере при максимальной температуре 1250 1500oС в течение 10 48 ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что суспензию стабилизируют в течение 5 24 ч.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru