×
10.10.2013
216.012.729f

ПЛАВЛЕНОЛИТОЙ ХРОМСОДЕРЖАЩИЙ ОГНЕУПОРНЫЙ МАТЕРИАЛ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления хромсодержащих огнеупорных материалов для футеровки стекловаренных печей при утилизации радиоактивных отходов. Плавленолитой хромсодержащий огнеупорный материал содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: CrO 18,0-33,7; AlO 24,2-28,0; ZrO 27,0-34,9; SiO 13,1-15,0; MgO 0,3-0,5; ВО 0,2-0,4; по меньшей мере один щелочной оксид из группы: NaO, КО и LiO 0,7-1,3; FeO 0,3-0,7; TiO 0,2-0,5; CaO 0,3-0,7. Использование изобретения обеспечивает улучшение технологичности изготовления огнеупорных изделий: жидкотекучесть расплава и хорошее заполнение литейной формы, а также повышение коррозионной стойкости огнеупоров в расплавах боросиликатного стекла в печах утилизации радиоактивных отходов. 2 табл.
Основные результаты: Плавленолитой хромсодержащий огнеупорный материал, включающий CrO, AlO, ZrO, SiO, MgO, ВО, по меньшей мере один щелочной оксид из группы: NaO, КО, LiO; FeO, TiO и СаО, отличающийся тем, что он содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления хромсодержащих огнеупорных материалов для футеровки стекловаренных печей при утилизации радиоактивных отходов.

Известны плавленолитой хромсодержащий огнеупорный материал [1], содержащий, мас.%: Cr2O3 72-86, Al2O3 1,0-2,5; MgO 1,5-5,0; SiO2 10,5-14,0; Fe2O3+FeO 0,5-4,7; по меньшей мере один щелочной оксид из группы: Na2O, K2O, Li2O 0,4-1,5; по крайней мере один галоген из группы F, Cl 0,1-0,3; плавленолитой хромсодержащий огнеупорный материал [2], содержащий, мас.%: Cr2O3 60-90; Al2O3 3-15; MgO 2-10; SiO2 2-5,5; ZrO2 0,5-1,5; Na2O 0,5-1; TiO2 1,5-4; Fe2O3 0,5-3; плавленолитой хромсодержащий огнеупорный материал [3], содержащий, мас.%: Cr2O3 62-89; MgO 2-7; Al2O3 2-10; Na2O 0,5-1; Fe2O3 0,5-1; TiO2 1-3; SiO2 4-10; CaO 1-6.

Указанные материалы вследствие высокого содержания Cr2O3 и необходимости проведения высокотемпературной плавки (свыше 2300°С) литья расплава характеризуются низким выходом годных изделий из-за наличия на них дефектов (трещин, сколов углов и ребер).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому объекту является плавленолитой хромсодержащий огнеупорный материал [4], содержащий, мас.%: Cr2O3 33,6-54,5; Al2O3 35-45; SiO2 3,5-9,6; Na2O 0,5-0,8; B2O3 0,5-2,5; ZrO2 1-2; MgO 5-6,5.

Указанный материал характеризуется недостаточной коррозионной стойкостью для использования в расплавах боросиликатных силикатных стекол, а также пониженными технологическими показателями, в частности, низким выходом годных изделий из-за небольшого количества стекловидной фазы в огнеупоре. Низкая жидкотекучесть и высокая кристаллизационная способность расплавленного материала указанного состава, связанная с недостатком стекловидной фазы, ограничивают производительность плавильного агрегата и также ведут к увеличению дефектов изделий.

Целью настоящего изобретения является улучшение технологичности изготовления огнеупорных изделий при высокой коррозионной стойкости огнеупорного материала к расплавам боросиликатных стекол. Поставленная цель достигается тем, что плавленолитой огнеупорный материал, включающий Cr2O3, Al2O3, ZrO2, SiO2, MgO, B2O3, по меньшей мере один щелочной оксид из группы: Na2O, K2O, Li2O; Fe2O3, TiO2 и СаО при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Cr2O3 18,0-33,7
Al2O3 24,2-28,0
ZrO2 27,0-34,9
SiO2 13,1-15,0
MgO 0,3-0,5
B2O3 0,2-0,4
по меньшей мере один щелочной оксид из
группы: Na2O, K2O, Li2O 0,7-1,3
Fe2O3 0,3-0,7
TiO2 0,2-0,5
СаО 0,3-0,7

По экспериментальным данным содержание Cr2O3 в плавленом огнеупоре данного состава должно находиться в пределах 18,0-33,7%. При меньшем количестве оксида хрома не обеспечивается требуемая коррозионная стойкость огнеупора, а введение в огнеупор более 33,7% Cr2O3 уменьшает выход годных изделий. Содержание Al2O3 в пределах 24,2-28,0% обеспечивает образование твердого раствора (Cr, Al)2O3, устойчивого к действию боросиликатных расплавов. Повышение содержания Al2O3 свыше 28,0% ведет к уменьшению концентрации оксида хрома в твердом растворе и соответственно снижению его коррозионной стойкости.

Диоксид циркония является самым устойчивым в коррозионном отношении компонентом огнеупора и находится в составе шихты для плавления в виде циркона ZrSiO4. Содержание ZrO2 в пределах 27,0-34,9% является оптимальным, так как в этом случае при содержании SiO2 13,0-15,0% при требуемой коррозионной стойкости достигается достаточной высокий выход изделий при литье расплава.

Стеклофаза плавленолитого огнеупорного материала предложенного состава, сформированая кремнеземом в количестве 13,0-15,0%, щелочным оксидом из группы: Na2O, K2O, Li2O, оксидами B2O3 (0,2-0,4%) и MgO (0,3-0,5%) обеспечивает жидкотекучесть расплава и хорошее заполнение: литейной формы, что способствует получению огнеупорных изделий с заданными размерами. Одновременно стекловидная фаза огнеупорного материала является наиболее слабым в коррозионном отношении структурным компонентом огнеупора. Повышение коррозионной стойкости стеклофазы обеспечивает комплексные добавки компонентов MgO (0,3-0,5%), Fe2O3 (0,3-0,7%), TiO2 (0,2-0,5%) и CaO (0,3-0,7%). Добавки оксидов железа, титана и кальция в указанных количествах повышают вязкость и тугоплавкость стеклофазы, что способствует повышению коррозионной стойкости огнеупора. Также наличие указанных оксидов обеспечивает расширение сырьевой базы для производства плавленолитых хромсодержащих огнеупоров и рациональное использование цирконийсодержащего сырья.

Ниже изобретение поясняется на конкретных примерах его выполнения.

Для получения огнеупорного материала подготавливают шихты, состоящие из окиси хрома, глинозема, окиси магния, хромового концентрата, цирконового концентрата, рутилового концентрата, карбонатов калия, натрия и лития, борного ангидрида.

Шихты плавят в электродуговой печи при напряжении 100-170 В и силе тока 1-3 кА. Расплав заливают в графитовые литейные формы, после чего отливки размером 450×250×250 мм отжигают в естественных условиях в термоящиках с теплоизолирующей засыпкой.

Конкретные составы предлагаемого огнеупорного материала представлены в табл.1.

Технологичность изготовления огнеупорных изделий оценивают по выходу годных (без трещин, посечек, сколов углов и ребер) из 10 отливок размером 450×250×250 мм.

Определение коррозионной стойкости огнеупорного материала в расплаве боросиликатного стекла состава, мас.%: SiO2 53,0; Na2O 18,0; Al2O3 2,0; B2O3 5,5; СаО 15,0; MgO 1,0; F2O3 3,5; P2O5 1,0; SO3 0,6; проводят в статических условиях при температуре 1150°С в течение 50 ч. Коррозионную стойкость (скорость коррозии) образцов огнеупора определяют по изменению линейных размеров (сечение образцов 10×10 мм) на уровне стекла после коррозионных испытаний.

Результаты технологических показателей и эксплуатационных испытаний огнеупоров приведены в табл.2.

Из табл.2 следует, что огнеупорный материал предлагаемого состава (составы 1-4) имеют в 1,2-2,2 раза меньшую скорость коррозии в расплаве боросиликатного стекла, а также большим выходом годных изделий по сравнению с известным огнеупором (составы 5-6).

Использование заявляемого изобретения позволит организовать производство плавленолитого хромсодержащего огнеупора, характеризующегося высокой коррозионной стойкостью к расплавам боросиликатного стекла и высокой технологичностью изготовления изделий.

Источники информации

1. Патент РФ №2041181, кл. С04В 35/657, БИ №22, 1995.

2. Авт.свид. СССР №1476827, кл. С04В 35/62, 1987.

3. Авт.свид. СССР №1550856, кл. С04В 35/60, С04В 35/62, 1987.

4. Авт.свид. СССР №1470729, кл. С04В 35/62, БИ №13, 1989.

Таблица 2.
Состав огнеупора Выход годных изделий (по 10 отливкам), % Скорость коррозии образца огнеупора, мм/сут
Предлагае-мый: 1 80,0 0,30
2 70,0 0,30
3 70,0 0,25
4 70,0 0,20
Известный [4]: 5 60,0 0,45
6 50,0 0,40

Плавленолитой хромсодержащий огнеупорный материал, включающий CrO, AlO, ZrO, SiO, MgO, ВО, по меньшей мере один щелочной оксид из группы: NaO, КО, LiO; FeO, TiO и СаО, отличающийся тем, что он содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 600 items.
20.01.2013
№216.012.1cd2

Гальванопластический способ изготовления сложно-рельефных элементов антенно-фидерных устройств

Изобретение относится к гальванопластике и может быть использовано для изготовления элементов антенно-фидерных устройств повышенной сложности. Гальванопластический способ включает использование форм из алюминия или его сплавов и гальваническое нанесение на формы никеля с последующим их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472872
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d9b

Шланговый гамма-дефектоскоп

Использование: для радиографического контроля промышленных изделий. Сущность: заключается в том, что шланговый гамма-дефектоскоп для радиографического контроля промышленных изделий содержит оснащенную ампулопроводом радиационную головку с корпусом, систему блокировок с замком и блоком защиты из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473073
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1de3

Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов

Изобретение относится к радиохимической технологии, конкретно к очистке жидких радиоактивных отходов. Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов включает сорбцию радионуклидов, обработку реагентами при комнатной температуре, осаждение осадка при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473145
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2137

Способ изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем

Изобретение относится к области изготовления микросхем и может быть использовано для изготовления многоуровневых тонкопленочных гибридных интегральных схем и анизотропных магниторезистивных преобразователей. Технический результат - упрощение технологии изготовления микросхем и повышение их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474004
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.218e

Способ герметизации трубчатых электронагревателей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электронагревателей. Технический результат изобретения заключается в увеличении надежности герметизации и срока службы ТЭН, а также снижении трудоемкости и ускорении процесса герметизации. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474091
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2360

Способ получения керамических блочно-ячеистых фильтров-сорбентов для улавливания газообразных радиоактивных и вредных веществ

Настоящее изобретение относится к области химической технологии высокопористых керамических материалов и предназначено для использования непосредственно для фильтрации и адсорбции газообразных радиоактивных и вредных веществ в условиях высоких температур (свыше 1000°С) и химически агрессивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474558
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.245f

Широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения

Использование: для определения пространственно-спектральных характеристик рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения включает герметичный корпус, в котором расположены каналы регистрации, каждый из которых включает в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474813
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.26d8

Способ изготовления высокопористых ячеистых керамических изделий

Изобретение относится к химической технологии высокопористых керамических изделий с ячеистой структурой, которые могут использоваться в качестве носителей катализаторов жидкофазных процессов, фильтров, насадки для массо- и теплообменных процессов, высокотемпературных теплоизоляционных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475464
Дата охранного документа: 20.02.2013
Showing 1-10 of 456 items.
20.01.2013
№216.012.1cd2

Гальванопластический способ изготовления сложно-рельефных элементов антенно-фидерных устройств

Изобретение относится к гальванопластике и может быть использовано для изготовления элементов антенно-фидерных устройств повышенной сложности. Гальванопластический способ включает использование форм из алюминия или его сплавов и гальваническое нанесение на формы никеля с последующим их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472872
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d92

Пневматическая установка для испытаний

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. Пневматическая установка для испытаний содержит ресивер со сжатым газом, полость которого отделена от внешнего пространства диафрагмой, средство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473064
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d9b

Шланговый гамма-дефектоскоп

Использование: для радиографического контроля промышленных изделий. Сущность: заключается в том, что шланговый гамма-дефектоскоп для радиографического контроля промышленных изделий содержит оснащенную ампулопроводом радиационную головку с корпусом, систему блокировок с замком и блоком защиты из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473073
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1de3

Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов

Изобретение относится к радиохимической технологии, конкретно к очистке жидких радиоактивных отходов. Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов включает сорбцию радионуклидов, обработку реагентами при комнатной температуре, осаждение осадка при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473145
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.20c9

Ультразвуковой способ контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ρ, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473894
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2137

Способ изготовления многоуровневых тонкопленочных микросхем

Изобретение относится к области изготовления микросхем и может быть использовано для изготовления многоуровневых тонкопленочных гибридных интегральных схем и анизотропных магниторезистивных преобразователей. Технический результат - упрощение технологии изготовления микросхем и повышение их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474004
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.218e

Способ герметизации трубчатых электронагревателей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электронагревателей. Технический результат изобретения заключается в увеличении надежности герметизации и срока службы ТЭН, а также снижении трудоемкости и ускорении процесса герметизации. В способе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474091
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2360

Способ получения керамических блочно-ячеистых фильтров-сорбентов для улавливания газообразных радиоактивных и вредных веществ

Настоящее изобретение относится к области химической технологии высокопористых керамических материалов и предназначено для использования непосредственно для фильтрации и адсорбции газообразных радиоактивных и вредных веществ в условиях высоких температур (свыше 1000°С) и химически агрессивных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474558
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.245f

Широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения

Использование: для определения пространственно-спектральных характеристик рентгеновского излучения. Сущность: заключается в том, что широкополосный спектрометр мягкого рентгеновского излучения включает герметичный корпус, в котором расположены каналы регистрации, каждый из которых включает в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474813
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.26d8

Способ изготовления высокопористых ячеистых керамических изделий

Изобретение относится к химической технологии высокопористых керамических изделий с ячеистой структурой, которые могут использоваться в качестве носителей катализаторов жидкофазных процессов, фильтров, насадки для массо- и теплообменных процессов, высокотемпературных теплоизоляционных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475464
Дата охранного документа: 20.02.2013
+ добавить свой РИД