Способ изготовления огнеупорных изделий с внутренней полостью
Использование: изобретение относится к огнеупорной подотрасли, в частности к пустотелым высокоглиноземистым и корундовым огнеупорам для различных отраслей промышленности. Цель: упрощение технологии изготовления со снижением гззовыделений и уменьшение себестоимости изделий. Сущность изобретения: для изготовления изделий пуансон из пенополистирола с кажущейся плотностью 0,01-0,040 г/см3 устанавливают в форму, которую заполняют огнеупорной массой. Затем сырец изделия с пуансоном извлекают из формы и сушат при 100 150°С. При температуре сушки пенополистироловый пуансон уменьшается в объеме в 2-30 раз и легко извлекается . После удаления пуансона изделие обжигают. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) ! !
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ (s1)S С 04 В,35/00
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
i, 1> "
: гт1(Т)1С Т Д ЧЕСНМ
К ПАТЕНТУ (21) 4935872/33 (22) 12.05.91 (46) 30.08.93. Бюл. 32
, (71) Украинский научно-исследовательский, институт огнеупоров (72) В.А. Устиченко, В,В. Примаченко и Г.Б.
Горюшко (73) Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров, (56) Патент Японии ¹57 — 45646, кл. В 28 В
21/86, 1982.
Авторское свидетельство СССР №1084133, кл. B 28 В 1/44, 1984.
Авторское свидетельство СССР
¹128354, кл, В 28 В 1/44, 1960, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРHblX ИЗДЕЛИЙ С ВНУТРЕННЕЙ ПОЛОСТЬЮ
Изобретение относится к огнеупорной . промышленности, а именно к высокоглино, земистым и корундовым огнеупорам, ис. пользуемым в качестве трубопроводов, в качестве горелочных блоков или диффузо: ров для нагревательных печей металлурги, ческой промышленности, и может быть использовано в цветной, авиационной и др.
; отраслях промышленности, применяемых ,огнеупорные изделия с внутренней полостью простой и сложной конфигурации, Целью изобретения является упроще, ние технологии с одновременным снижени,ем газовыделений и уменьшение . себестоимости полых огнеупорных изделий.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления огнеупорных изде(57) Использование: изобретение относится к огнеупорной подотрасли, в частности к пустотелым высокоглиноэемистым и корундовым огнеупорам для различных отраслей промышленности. Цель: упрощение технологии изготовления со снижением газовыделений и уменьшение себестоимости иэделий, Сущность изобретения: для изготовления изделий пуансон из пенополистирола с кажущейся плотностью 0,01 — 0,040 г/см устанавливают в форму, которую за3 полняют огнеупорной массой. Затем сырец изделия с пуансоном извлекают из формы и сушат при 100 — 150 С. При температуре сушки пенополистироловый пуансон уменьшается в объеме в 2 — 30 раз и легко извлекается, После удаления пуансона изделие обжигают, 2 табл, лий с внутренней полостью, включающем установку пуансона-пустотообразователя в форму, заполнение ее огнеупорной массой, QQ извлечение заготовки с пуансоном иэ фор- () мы, сушку и обжиг изделий, в качестве пустотообразователя применяют пуансон из пенополистирола с кажущейся плотностью
0,021 — 0,040 г/см, при этом сушку осущестз вляют при температуре 100 — 150 С с после- Ц1 дующим удалением пуансона перед: обжигом. ()
Д,ф
Благодаря предложенному материалу для пуансона и режиму сушки значительно упрощается технология изготовления изделий за счет исключения операции выжигания термопластич;ой связки пуансона или
1838275 полного выжигания пуансона в процессе высокотемпературного обжига.
При.этом практически исключается газовыделение, сопутствующее выжиганию термопластичной связки;
Пуансоны иэ пенополистирола свободно удаляются из сырца изделий после сушки при 100-150 С, т.к. уменьшаются в размере в 2 — 30 раз.
Кажущаяся плотность пенаполистироловых пуансо11ов в 42 — 87 раз ниже, чем пуансонов у прототипа, а стоимосч ь 1 м в 2 — 35 э раз 11иже (см.табл,1), что приводит к уменьшению себестоимости готовых- изделий, Г1 редлагаемый способ реализу(от следуюгци(л образом.
1!с:: 1;ал(1с1ироловый пуансо1 с ка>кущЕйСя пла-:.1аСтьЮ 0,02 1-0,40 1/смэ уСтанавлив II<)(.: форму (гипсову(о, д;!. «:1н1(ую или металлическую), заполняют ф >п>лу огнеупорной массой, после приобретен л I fеобходимой прочности освобождают сырец с пуансоном из
Примеры. Были изготовлены пуансоны со средним диаметром 55 мм и высотой 50 мм состава прототи 13 из глинозема HB термопластичной связке и пуансон из пенопо листирола с разллч loM кажущейся плотностью. Данчые пуанСаны вСтавлЯЛИ В металлическу1о форму, собирали форму с фиксированием пуансона и закрепляли форму HB виб рост оле. П ригатовляли vi > лли такорундовую агнеу11арную массу влажностью около 6% следующе(о состава, мас,%, корунд плавле(1ый фр. 3-0,"м .м 35 муллит плавленый фр, 3-0 мм 30 глинозем ГК вибромолоть и фр, < 0,063 мм 35
Цассу подаf.:али в зазор f lc::ê,:,у метBflflическай «бе 13А кой и BBKpG(lflFI llILIM в форме пуансансм. При вибриравании формы масса блекла и зсч1олняла прастранс .ва между обечайкай и пуансоном. После flыдерживания массь1 в течение 30 — 60 ми11 ф >рму разбирали, BI IIINMB(I(1 ñûðåö издал(„: из формы вместе с пуансо11ом.
Изготовленные образцы с пуансонам устанавливали в сушильный шкаф и производили термообработку при 100 — 150 С в течение 2 ч.
При использовании пуансона прототипа (иэ глинозема на термопластичной связке) в процессе сушки сырец ог11еу(1ара
55 вышеуказанного состава заливали при вибрировании в форму. Затем форму с сырцом изделия подавали в сушильную камеру, где выдер>кивали при температуре 70 С в течение 5 — 10 ч, После приобретения сырцом изделия прочности, форму разбирали и удаляли, температуру в сушке поднимали до
100 — 150 С и сырец выдерживали в зависимости от его размера от 4 до 24 ч, Г!ри использовании пуансонов с плотностью 0,047 и 0,052 г/см" сырец тройника пропитывался расплавом термопластичной связки, пуансон после сушки вынуть иэ об разца невозможно и только после утиль11ого обжига после выгорания термопластичной
5 связки и удаления глинозема, т,е, полного удаления пуансона, возможно было осуществить высокотемпературный обжиг изделия.
Пенополистироловые пуансоны с кажущейся плотность1о 0,047 и 0,057 г/см при данной термической обработке разрушили огнеупорные образцы (растрескались по образующей), При использовании рекомендуемых пенополистироловых пуансонов при их кажущейся плотности от 0,017 до 0,040 г/см при температураÄ 100-150 С происходила усадка — их обьем уменьшался в 2 — 30 раз и опи легко вынимались из сырца огнеупорных из20 делий. При таком значительном изменении объема масса пуансонов практически не изменяется (масса уменьшилась на 0,2 — 1,4%), что свидетельствует об отсутствии термодеструкции, Высушенные образцы без lleHQпалиет1 р >ловых пуансонов подавались на высокотемпературный обжиг.
Влия11ие температуры на объемные изме11е11ия пуансонов с различной кажущейся плот(1ость1о приведены в табл,2.
Пуансоны устанавливали в сушильный .вк3.1> при температуре 70 С и после 2-часа(>ой выдержки поднимали температуру до
150 С с интервалом 10 С и выдержкой 2 ч г.ри каждой температуре.
"-5 Наиболее значитель«ую усадку при
100 — 150 С имеют пуансоны с исходной кажущейся плотностью и паполистирола
0,017-0,040 г/см". При плотности 0,047 и
0,057 г/сгл набл1одается значительный рост
ПУЗНСОНОВ, Данный С(1осо :(с использованием г(енаполистироловых 11уансонов с кажущейся плотностью от 0,017 до 0,052 г/см проверен при изготовлении особосла>кных про45 мышленных изделий — тройника реформера и крупногабаритных диффузоров, Пенопалистироловые пуансоны фиксировали в специально изготовленных формах, формы крепили к вибрасталу и огнеупорную массу
18382/ь
Таблица 1 р!ассыпвлся, а в каналах диффузора наблюдались трещины, что связано с объемными вменениями пуансона в процессе термообработки, При использовании в диффузоре пуан- 5 сонов состава прототипа из глинозема на термопластичной связке, после термообра! ботки их удалить не удалось — сырец изделия был подан на обжиг, где и произошло выгорание термопластичной связки и высы- 10 Пание глинозема. !
При применении пуансонов с исходной к жуцтейся лпотностькг от 0,021. до 0,040 г см, сырец изделий никаких дефектое не имел. Пуансоны легко удалялись изделий. 15 ри использовании пенополистироловых пуансонов с кажущейся плотностью
0,017 г/см внутренняя поверхность каналов тройника и диффузоров была несколько деформированной, что связано с низкой 20 ! прочностью пенополистирола и его дефор-! ацией при заливке тяжелой огнеупорной ассой (3,1 г/см ), а также имела неудовлетв рительную внутреннюю поверхность, что с язано с некачественной поверхностью пу- 25 а сонэ из-эа разрывов отдельных ячеек гран!ул пенополистирола и недостаточно и! отным ихспеканием междусобойиз-за их аксимального вспенивания.
Выполненные эксперименты и про- 30 м1ы шле нные исп ытания показали: 1. При рименении пуансонов состава прототипа невозможно осуществить операцию удале! ния пуансона из сырца изделия перед обжиг м 2. Изготовление огнеупорных изделий 35 с1внутренней полостью с использованием в к честве пустотообразователей пенополис ироловых пуансонов с кажущейся плотнос, ью 0,021 — 0,040 r/ñì с последующей з т рмообработкой при 100 — 150 С и удале- 40 н ем пуансона перед обжигом позволяет. — значительно упростить технологию и исключить дополнительный обжиг Ilo выгоранию термопластичной связки, Выгорание связки приводит к значительным газовыделениям и загрязнению атмосферы. Например, при обжиге 1 пуансона тройника реформера, изготовленного из глинозема на термопластичной связке массой 6370 г. следует удалить 950 г. связки; — использовать значительно более легкие пенполистироловые пуансоны, которые, в 42 — 87 раз легче, чем пуансоны состава прототипа. При использовании рекомендуемых пуансонов не требуется прилагать больших физических усилий и осторожного обращения для предотвращения их деформации. Например, рекомендуемый пуансон из пенополистирола для тройника реформера весит 75 г., а пуансон иэ глинозема на термопластичной связке 6370 г.; — снизить стоимость пуансонов на 50—
87%, — снизить расход материалов на изготовление пуансонов на 97,7 — 98,97; — снизить производственные расходы за счет отказа от дополнительного обжига на 95 .
Формула изобретения
Способ изготовления огнеупорных изделий с внутренней полостью, включающий установку пуансона-пустотообразователя в форму, заполнение ее огнеупорной массой, извлечение заготовки с пуансоном из формы, сушку и обжиг, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и уменьшения газовыделений, а так-. же снижения себестоимости изделий, в качестве материала пустотообразователя используют пенополистирол с кажущейся плотностью 0,021-0,040 г/см", сушку осуществляют при температуре 100 — 150 С с последующим удалением пуансона перед обжигом.
1838275
Продолжение табл.1
Таблица 2
Пуансон из глиноТемпература,оС зема на 0,017
0,047 0,057
0,021
0,025
0,032
0,040 термопластичнои связке
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
103,2
106,1
101,2
93,5
98,4
93,9
99,2
99,2
106,5
112,9
73,0
102,1
102,3
98,2
97,5
98,0
97,8
71,1
117,5
134,6
48,5
75,5
76,1
79,3
132,2
156,0
103,0
42,1
11,8
34,0
37,2
31,5
101,7
137,7
103,0
27,1
20,0
21,6
9,3
24,4
76,2
104,5
103,0
6,3
10,1
11,0
10,2
12,2
53,1
93,2
103,0
8,6
9,0
8,9
4,5
9,3
25,1
64,0
150
103,0
7,0
6,8
7,5
3,1
8,6
Не onредел.
Редактор
Заказ 2899 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
11.0
120.
140
Исходная кажущаяся плотность пенополистиролового пуансона, гlсм
Составитель В, Устиченко
Техред М.Моргентал Корректор М. Куль
