[go: up one dir, main page]

RU2039026C1 - Плавленолитой высокоциркониевый огнеупорный материал - Google Patents

Плавленолитой высокоциркониевый огнеупорный материал Download PDF

Info

Publication number
RU2039026C1
RU2039026C1 RU93003256A RU93003256A RU2039026C1 RU 2039026 C1 RU2039026 C1 RU 2039026C1 RU 93003256 A RU93003256 A RU 93003256A RU 93003256 A RU93003256 A RU 93003256A RU 2039026 C1 RU2039026 C1 RU 2039026C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
refractory
group
oxide
refractory material
sio
Prior art date
Application number
RU93003256A
Other languages
English (en)
Other versions
RU93003256A (ru
Inventor
В.А. Соколов
Original Assignee
Соколов Владимир Алексеевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Соколов Владимир Алексеевич filed Critical Соколов Владимир Алексеевич
Priority to RU93003256A priority Critical patent/RU2039026C1/ru
Publication of RU93003256A publication Critical patent/RU93003256A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2039026C1 publication Critical patent/RU2039026C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к огнеупорным материалам для футеровки стекловаренных печей. Сущность изобретения: плавленолитой высокоциркониевый огнеупорный материал содержит, мас. SiO2 1,0 5,5; Al2O3 0,3 1,2; SnO2 0,1 0,5; ZnO 0,1 0,4; P2O5 0,1 - 0,3; по меньшей мере один щелочной оксид из группы Na2O K2O Zi2O 0,1 - 0,3; по меньшей мере один оксид из группы MgO, CaO 0,4 7,0; по меньшей мере один галоген из группы F, Cl 0,1 0,3; Z2O2 остальное. Указанное соотношение компонентов обеспечивает высокую тугоплавкость стекловидной фазы огнеупора, повышает степень проплавляемости материала при высокой коррозионной стойкости огнеупора к расплавам оптических стекол. 2 табл.

Description

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления плавленолитых высокоциркониевых огнеупорных материалов для футеровки стекловаренных печей.
Известен плавленолитой высокоциркониевый огнеупорный материал [1] содержащий, мас. ZrO2 89,0-97,5; SiO ≅1,0; Аl2O3 ≅1,0; СаО или другой стабилизирующий агент 2,5-8,0.
Известен также плавленолитой высокоциркониевый огнеупорный материал [2] содержащий, мас. ZrO2 85,0-97,0; Р2О5 0,05-3,0; SiO2 2,0-10,0; В2О3 0,05-5,0; R2О ≅ 1,0; Al2O3 ≅ 1,0.
Недостатком указанных материалов является их низкая технологичность (низкая степень проплавляемости материала, трещиноватость изделий), связанная с высоким содержанием диоксида циркония и нерациональным составом стекловидной фазы.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является плавленолитой огнеупорный материал [3] содержащий, мас. SiO2 1,2-8,0; Al2O3 0,3-2,0; Р2О5 0,2-2,0; Na2O 0,2-0,8; SnO2 0,2-1,0; ZnO 0,2-0,6; ZrO2 остальное.
Указанный огнеупор характеризуется низкой технологичностью (низкая степень проплавляемости материала в печи) и низкой тугоплавкостью стекловидной фазы (низкая температура выделения стеклофазы из огнеупора), снижающей качество изготавливаемых оптических стекол.
Целью изобретения является улучшение технологичности изготовления огнеупорного материала, повышение тугоплавкости его стекловидной фазы, обеспечивающей высокую коррозионную стойкость огнеупорного материала и заданные свойства выплавляемых оптических стекол.
Поставленная цель достигается тем, что плавленолитой высокоциркониевый огнеупорный материал, включающий ZrO2, SiO2, Al2O3, SnO2, ZnO, P2O5 и R2O в качестве R2О cодержит по меньшей мере один оксид из группы К2О, Na2O, Li2O и дополнительно по меньшей мере один оксид из группы MgO, CaO и по меньшей мере один галоген из группы F, Cl при следующем соотношении компонентов, мас. SiO2 1,0-5,5 Al2O3 0,3-1,2 SnO2 0,1-0,5 ZnO 0,1-0,4 P2O5 0,1-0,3
По меньшей мере один
оксид из группы Na2O, K2O, Li2O 0,1-0,3
По меньшей мере один
оксид из группы MgO, CaO 0,4-7,0
По меньшей мере один
галоген из группы F, Cl 0,1-0,3 ZrO2 Остальное
По экспериментальным данным высокая коррозионная стойкость данного огнеупорного материала достигается высокой степенью его кристалличности (92-94% объемн. ) и содержанием в кристаллической фазе в количестве 98-99 мас. диоксида циркония различной модификации. Соотношение модификаций диоксида циркония (ZrO2 моноклинная и ZrO2 кубическая) при данном содержании SiO2 (1,0-5,5 мас. ) определяется количеством в материале компонента RO (MgO, CaO).
Содержание компонента MgO, CaO в количестве 0,4-7,0% определяется необходимостью образования в огнеупоре фазы ZrO2 куб. которая не имеет объемных полиморфных превращений, свойственных фазе ZrO2 моноклин. Содержание оксида MgO, СаО в количестве 7% является достаточным для полной стабилизации диоксида циркония и наличии в составе огнеупора фазы диоксида циркония преимущественно в форме ZrO2 куб. При этом содержание кремнезема находится в пределах 1,0-4,0% Содержание компонента СаО, MgO менее 0,4% стабилизирующего действия на диоксид циркония не оказывает, и диоксид циркония присутствует в огнеупоре в виде фазы ZrO2-моноклин. что требует для достижения технологичности изготовления огнеупорных изделий наличия в составе огнеупора кремнезема в пределах 4,0-5,5% Улучшение технологичности изготовления изделий (высокая степень проплавляемости материала в печи, низкая трещиноватость изделий) достигается повышением содержания оксида СаО, MgO при снижении содержания кремнезема в предусмотренных формулой изобретения пределах, а также наоборот.
Содержание SiO2 в пределах 1,0-5,5% в совокупности с щелочным оксидом Na2O, K2O, Li2O (0,1-0,3%), оксидом алюминия (0,3-1,2%), фосфорным ангидридом (0,1-0,3%), а также галогеном F, Cl (0,1-0,3%), позволяет сформировать в огнеупоре тугоплавкую стекловидную фазу (с высокой температурой начала выделения стеклофазы из огнеупора), которая характеризуется достаточной жидкотекучестью, позволяющей повысить степень проплавляемости огнеупора, а также снизить трещиноватость получаемых огнеупорных отливок.
Повышение содержания указанных компонентов стеклофазы, особенно щелочного оксида Na2O, K2O, Li2O и фосфорного ангидрида Р2О5, ведет к снижению ее тугоплавкости.
Компонентом, повышающим тугоплавкость стеклофазы, является SnО2, содержание которого по отношению к SiO2 должно соответствовать SiO2:SnO2 ≥ 10 (массовое отношение). Однако, увеличение содержания SnO2 свыше 0,5% может явиться причиной выделения пороков (камень, шлир) в оптическое стекло и изменения его свойств.
Оксид цинка является компонентом стеклофазы, повышающим ее степень окисления (минимальное науглероживание при плавлении). При содержании оксида цинка в количестве 0,4% содержание углерода в стеклофазе огнеупора не превышает 0,005% что является достаточным для использования его при плавке электровакуумных и оптических стекол. Этот уровень содержания оксида цинка также обеспечивает высокую температуру (>1450оС) выделения стеклофазы из огнеупора.
Наличие в огнеупоре галогена F, Cl в количестве 0,1-0,3% в совокупности с щелочным оксидом обеспечивает высокую подвижность ионов расплава, что определяет его жидкотекучесть и высокую степень проплавляемости материала. Увеличение содержания галогена сверх 0,3% хотя и повышает жидкотекучесть расплава, но и ведет к снижению его эксплуатационных характеристик.
Для получения огнеупорного материала подготавливали шихты, состоящие из двуокиси циркония, кварцевого песка, глинозема, окиси цинка, окиси олова, фосфата натрия, карбонатов лития и калия, криолита, плавикового шпата, карналлита, известняка. Шихты плавили в электродуговой печи с диаметром корпуса печи 1200 мм при напряжении 110-160 В и токе 1-1,5 кА. Расплав заливали в графитовые литейные формы, после чего отливки размером 155х155х240 мм отжигали в естественных условиях в термоящиках с теплоизолирующей засыпкой в течение 3-4 сут.
Конкретные составы предлагаемого огнеупорного материала представлены в табл.1.
Степень проплавляемости (Кпр.%) материала определяли по формуле:
Kпр
Figure 00000001
100 где Sn площадь внутреннего сечения корпуса печи (Sn π R2, R 600 мм);
Sр площадь поверхности расплава огнеупорного материала внутри печи после плавления материала (шихты) в течение 60 мин.
Определение температуры начала выделения стекловидной фазы из огнеупора проводили на высокотемпературном микроскопе МНО-2 (Карл Цейсс) по методике СТП 38-14-79, ГИС.
Определение коррозионной стойкости огнеупорных материалов проводили в расплаве боросиликатного оптического стекла состава, мас. SiO2 68,8; В2О3 11,2; As2O3 0,36; ВаО 2,7; К2O 6,7; Nа2О 10,4; в статических условиях при температуре 1450оС в течение 24 ч.
Коррозионную стойкость (скорость коррозии) образцов огнеупора определяли по изменению линейных размеров (сечение образцов 10х10 мм) на уровне стекла после коррозионных испытаний.
Технологические показатели и результаты эксплуатационных испытаний огнеупоров приведены в табл.2.
Из табл. 2 следует, что огнеупорный материал предлагаемого состава (составы 1-4) характеризуется более высокой (на 65-80оС) температурой начала выделения стекловидной фазы огнеупора, а также характеризуется более высокой степенью проплавляемости материала и более высокой коррозионной стойкостью по сравнению с известным огнеупором (составы 5-6).
Использование предлагаемого изобретения позволяет реализовать его в организации производства плавленолитого высокоциркониевого огнеупора, характеризующегося высокой технологичностью изготовления изделий и высокими эксплуатационными характеристиками к действию расплава оптического стекла.

Claims (1)

  1. ПЛАВЛЕНОЛИТОЙ ВЫСОКОЦИРКОНИЕВЫЙ ОГНЕУПОРНЫЙ МАТЕРИАЛ, включающий ZrO2, SiO2, Al2O3, SnO2, ZnO, P2O5 и R2O, отличающийся тем, что в качестве R2O он содержит по меньшей мере один оксид из группы: Na2O, K2O, Li2O и дополнительно по меньшей мере один оксид из группы: MgO, CaO и по меньшей мере один галоген из группы: F, Cl при следующем соотношении компонентов, мас.
    SiO2 1,0 5,5
    Al2O3 0,3 1,2
    SnO2 0,1 0,5
    ZnO 0,1 0,4
    P2O5 0,1 0,3
    По меньшей мере один оксид из группы: Na2O, K2O, Li2O 0,1 0,3
    По меньшей мере один оксид из группы MgO, CaO 0,4 7,0
    По меньшей мере один галоген из группы F, Cl 0,1 0,3
    ZrO2 Остальное
RU93003256A 1993-01-18 1993-01-18 Плавленолитой высокоциркониевый огнеупорный материал RU2039026C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93003256A RU2039026C1 (ru) 1993-01-18 1993-01-18 Плавленолитой высокоциркониевый огнеупорный материал

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93003256A RU2039026C1 (ru) 1993-01-18 1993-01-18 Плавленолитой высокоциркониевый огнеупорный материал

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93003256A RU93003256A (ru) 1995-03-10
RU2039026C1 true RU2039026C1 (ru) 1995-07-09

Family

ID=20135950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93003256A RU2039026C1 (ru) 1993-01-18 1993-01-18 Плавленолитой высокоциркониевый огнеупорный материал

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2039026C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2151987C1 (ru) * 1998-10-02 2000-06-27 ОАО "Боровичский комбинат огнеупоров" Плазменно-дуговая печь постоянного тока для плавки оксидных материалов
RU2243185C2 (ru) * 2000-01-31 2004-12-27 Сосьете Эропеэн Де Продюи Рефрактер Материалы на основе оксида алюминия-диоксида циркония-диоксида кремния с улучшенной микроструктурой, полученные электроплавлением
US7129192B2 (en) * 2002-03-01 2006-10-31 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Molten and cast refractory product with high zirconia content
WO2011073945A3 (fr) * 2009-12-16 2011-11-17 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Produit réfractaire à forte teneur en zircone
RU2499784C2 (ru) * 2008-06-16 2013-11-27 Сен-Гобен Сантр Де Решерш Э Д'Этюд Эропен Огнеупорный продукт с высоким содержанием диоксида циркония

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4288251, кл. C 04B 35/48, 1981. *
2. Патент США N 4705763, кл. C 04B 35/48, 1987. *
3. Авторское свидетельство СССР N 1178738, кл. C 04B 35/48, 1985. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2151987C1 (ru) * 1998-10-02 2000-06-27 ОАО "Боровичский комбинат огнеупоров" Плазменно-дуговая печь постоянного тока для плавки оксидных материалов
RU2243185C2 (ru) * 2000-01-31 2004-12-27 Сосьете Эропеэн Де Продюи Рефрактер Материалы на основе оксида алюминия-диоксида циркония-диоксида кремния с улучшенной микроструктурой, полученные электроплавлением
US7129192B2 (en) * 2002-03-01 2006-10-31 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Molten and cast refractory product with high zirconia content
RU2499784C2 (ru) * 2008-06-16 2013-11-27 Сен-Гобен Сантр Де Решерш Э Д'Этюд Эропен Огнеупорный продукт с высоким содержанием диоксида циркония
WO2011073945A3 (fr) * 2009-12-16 2011-11-17 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Produit réfractaire à forte teneur en zircone
US8765620B2 (en) 2009-12-16 2014-07-01 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Refractory product having high zirconia content
EA023785B1 (ru) * 2009-12-16 2016-07-29 Сен-Гобен Сантр Де Решерш Э Д'Этюд Эропеэн Огнеупорное изделие с высоким содержанием диоксида циркония

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4336339A (en) High zirconia fused refractory product
US4199364A (en) Glass composition
US4705763A (en) High zirconia fused refractory product
US4515634A (en) Castable glass-ceramic composition useful as dental restorative
US6158248A (en) Fused-cast-alumina-zirconia-silica refractory, methods of making it and glass melting furnace employing it
US5466643A (en) High zirconia fused cast refractories
US3837870A (en) Fused cast refractory products containing chromic oxide
JPH0764593B2 (ja) 耐アルカリ性ガラス繊維組成物
US4158569A (en) Fused refractory
US4053321A (en) Heat fused refractory product containing zirconia having high corrosion resistance
RU2039025C1 (ru) Плавленолитой глиноземистый огнеупорный материал
JP3489588B2 (ja) 高アルミナ質鋳造耐火物
RU2039026C1 (ru) Плавленолитой высокоциркониевый огнеупорный материал
AU2005286391B2 (en) Reduced sweating AZS product
JPS6369732A (ja) モリブデンシ−ル用ガラス
US3331731A (en) Method of and article formed by sealing alumina ceramic to a metal with a sealant glass
US5344801A (en) High zirconia fused cast refractory
US4814299A (en) Optical glass with refractive index 1.60, an abbe number 58, with high chemical stability and resistance to phase separation and crystallization
US4348485A (en) Spinel type fused refractory product
JPH092870A (ja) 高ジルコニア電鋳煉瓦
US4226629A (en) Electrofusion method of producing boron aluminum oxide refractory
US2919994A (en) Fused cast refractory
US20250206671A1 (en) High-zirconia electro-fused cast refractory material
SU567709A1 (ru) Электроплавленый огнеупорный материал
JPH05319912A (ja) アルミナージルコニア質電鋳耐火物