Popularnonaukowa metoda wytwarzania lekkich cegieł ogniotrwałych wykonanych z kordierytu

Popularnonaukowa metoda wytwarzania lekkich cegieł ogniotrwałych z kordierytu
Sposób wytwarzania lekkich cegieł ogniotrwałych z kordierytu, znamienny tym, że jako surowce stosuje się 40-85% wag. porowatych cząstek ceramiki kordierytowej, 3-12% wag. drobnego proszku magnezytu, 6-24% wag. drobnego proszku Al (OH)3 i 6-24% wag. drobnego proszku krzemionki, a do surowców dodaje się 3-10% wag. spoiwa. Mieszaninę miesza się równomiernie i dociska do kształtu; Wysuszyć uformowaną bryłę w temperaturze 110 stopni przez 8-36 godzin, a następnie przetrzymać ją w temperaturze 1300-1410 stopni przez 2-10 godzin, aby uzyskać lekką cegłę ogniotrwałą z kordierytu; Metoda przygotowania porowatych kordierytowych cząstek ceramicznych jest następująca: zmieszaj 8-12% wag. proszku węgla płonnego, 33-37% wag. proszku Al (OH) 3, 8-12% wag. talku, 13-17% wag. proszku magnezytu i 28-32% wag. proszku krzemionki i dodaj 3-12% wag. wody, aby równomiernie wymieszać i utworzyć mieszaninę; Wysuszyć uformowaną bryłę w temperaturze 110 stopni przez 8-36 godzin, a następnie utrzymywać ją w temperaturze 1300-1400 stopni przez 1-6 godzin, aby uzyskać porowatą ceramikę kordierytową; *** Zmiażdż porowatą ceramikę kordierytową na cząstki mniejsze niż 8 mm, aby wytworzyć porowate cząstki ceramiki kordierytowej.
Poniżej przedstawiono dalszy opis niniejszego wynalazku w powiązaniu z konkretnymi przykładami wykonania, bez ograniczania zakresu ochrony: Aby uniknąć powtórzeń, sposób wytwarzania porowatych cząstek ceramicznych kordierytu w tym konkretnym wykonaniu opisano w następujący sposób i nie będzie on powtarzany w przykładach wykonania: Sposób wytwarzania porowatych cząstek ceramiki kordierytowej polega na zmieszaniu 8-12% wag. proszku skały płonnej, 33-37% wag. proszku Al (OH)3, 8-12% wag. talk, 13-17% wag. proszku magnezytu i 28-32% wag. sproszkowanej krzemionki i dodać 3-12% wag. wody do powyższej mieszaniny, równomiernie wymieszać i nadać kształt; Wysuszyć uformowaną bryłę w temperaturze 110 stopni przez 8-36 godzin, a następnie utrzymywać ją w temperaturze 1300-1400 stopni przez 1-6 godzin, aby uzyskać porowatą ceramikę kordierytową. *** Zmiażdż porowatą ceramikę kordierytową na cząstki mniejsze niż 8 mm, aby wytworzyć porowate cząstki ceramiki kordierytowej.
Przykład 1: Lekka cegła ogniotrwała wykonana z kordierytu i sposób jej przygotowania. Po pierwsze, jako surowce użyj 50-76% wag. porowatych cząstek ceramicznych kordierytu, 6-10% wag. drobnego proszku magnezytu, 12-20% wag. drobnego proszku Al (OH) 3 i 12-20% wag. drobnego proszku krzemionki i dodaj 3-8% wag. * * * odpadów miazgi z surowców. Równomiernie wymieszać i uformować pod ciśnieniem 50-100 MPa; Suszyć uformowaną bryłę w temperaturze 110 stopni przez 8-16 godzin, a następnie utrzymywać ją w temperaturze 1340 ~ 1380 stopni przez 3-6 godzin, aby uzyskać lekkie cegły ogniotrwałe wykonane z kordierytu. W tym wykonaniu wielkość cząstek drobnego proszku magnezytu jest mniejsza niż 50 µm; Wielkość cząstek drobnego proszku Al (OH) 3 jest mniejsza niż 50 μm; Wielkość cząstek drobnego proszku krzemionki jest mniejsza niż 25 μm; Pozorna porowatość porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi 35-40%, przy średniej wielkości porów 10-20 μm; Stosunek wielkości cząstek porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi: 8 ~ 5 mm, co stanowi 6 ~ 12% wagowych surowca; 5-3 mm stanowi 18-24% wag. surowca; 3-1 mm stanowi 18-24% wag. surowca; Mniej niż 1 mm stanowi 8-16% wag. surowca. Lekka cegła ogniotrwała z kordierytu przygotowana w tym przykładzie ma widoczną porowatość 30-38%; Średni rozmiar porów wynosi 10–20 μm; Gęstość nasypowa wynosi 1,56-1,65 g/cm3; Wytrzymałość na ściskanie w temperaturze pokojowej wynosi 60-80 MPa.
Przykład 2: Lekka cegła ogniotrwała wykonana z kordierytu i sposób jej przygotowania. Po pierwsze, jako surowce użyj 50-76% wag. porowatych cząstek ceramicznych kordierytu, 6-10% wag. drobnego proszku magnezytu, 12-20% wag. drobnego proszku Al (OH) 3 i 12-20% wag. drobnego proszku krzemionki i dodaj 5-10% wag. zolu krzemionkowego do surowców. Równomiernie wymieszaj i uformuj pod ciśnieniem 80-120 MPa; Uformowaną bryłę suszy się w temperaturze 110 stopni przez 12-20 godzin, a następnie utrzymuje w temperaturze 1370-1410 stopni przez 4-8 godzin, aby uzyskać lekką cegłę ogniotrwałą z kordierytu. W tym wykonaniu wielkość cząstek drobnego proszku magnezytu jest mniejsza niż 74 µm; Wielkość cząstek drobnego proszku Al (OH) 3 jest mniejsza niż 88 μm; Wielkość cząstek drobnego proszku krzemionki jest mniejsza niż 44 μm; Stężenie zolu krzemionkowego wynosi 25-30% wagowych; Pozorna porowatość porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi 38-46%, przy średniej wielkości porów 20-30 μm; Stosunek wielkości cząstek porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi: 8 ~ 5 mm, co stanowi 6 ~ 12% wagowych surowca; 5-3 mm stanowi 18-24% wag. surowca; 3-1 mm stanowi 18-24% wag. surowca; Mniej niż 1 mm stanowi 8-16% wag. surowca. Lekka cegła ogniotrwała z kordierytu przygotowana w tym przykładzie ma widoczną porowatość 38-46%; Średni rozmiar porów wynosi 20-30 μm; Gęstość nasypowa wynosi 1,40-1,56 g/cm3; Wytrzymałość na ściskanie w temperaturze pokojowej wynosi 40-60 MPa.
Przykład 3: Lekka cegła ogniotrwała wykonana z kordierytu i sposób jej przygotowania. Po pierwsze, stosując jako surowce 40–60% wag. porowatych cząstek ceramiki kordierytowej, 8–12% wag. drobnego proszku magnezytu, 16–24% wag. drobnego proszku Al (OH) 3 i 16–24% wag. drobnego proszku krzemionki, a także 3–5% wag. zolu krzemionkowego i 3–5% wag. 50-80 MPa; Uformowaną bryłę suszy się w temperaturze 110 stopni przez 24-36 godzin, a następnie utrzymuje w temperaturze 1320-1380 stopni przez 5-10 godzin, aby uzyskać lekką cegłę ogniotrwałą z kordierytu. W tym wykonaniu wielkość cząstek drobnego proszku magnezytu jest mniejsza niż 88 µm; Wielkość cząstek drobnego proszku Al (OH) 3 jest mniejsza niż 88 μm; Wielkość cząstek drobnego proszku krzemionki jest mniejsza niż 88 μm; Stężenie zolu krzemionkowego wynosi 20-25% wagowych; Pozorna porowatość porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi 45-55%, przy średniej wielkości porów 15-25 μm; Stosunek wielkości cząstek porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi: 5-3 mm, co stanowi 15-22% wagowych surowca; 3-1 mm stanowi 15-22% wag. surowca; Mniej niż 1 mm stanowi 10-16% wag. surowca. Lekka cegła ogniotrwała z kordierytu przygotowana w tym przykładzie ma widoczną porowatość 46-54%; Średni rozmiar porów wynosi 15–25 μm; Gęstość nasypowa wynosi 1,29-1,40 g/cm3; Wytrzymałość na ściskanie w temperaturze pokojowej wynosi 25 ~ 55 MPa.
Przykład 4: Lekka cegła ogniotrwała wykonana z kordierytu i sposób jej przygotowania. Najpierw użyj jako surowców 65–85% wag. porowatych cząstek ceramiki kordierytowej, 3–7% wag. drobnego proszku magnezytu, 6–14% wag. drobnego proszku Al (OH) 3 i 6–14% wag. drobnego proszku krzemionki jako surowce i dodaj 5–10% wag. * * * odpadów miazgi z surowców. Równomiernie wymieszaj i uformuj pod ciśnieniem 80-120 MPa; Uformowaną bryłę suszy się w temperaturze 110 stopni przez 12-20 godzin, a następnie utrzymuje w temperaturze 1300-1350 stopni przez 4-8 godzin, aby uzyskać lekką cegłę ogniotrwałą z kordierytu. W tym wykonaniu wielkość cząstek drobnego proszku magnezytu jest mniejsza niż 44 µm; Wielkość cząstek drobnego proszku Al (OH) 3 jest mniejsza niż 74 μm; Wielkość cząstek drobnego proszku krzemionki jest mniejsza niż 44 μm; Pozorna porowatość porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi 35-42%, przy średniej wielkości porów 10-20 μm; Stosunek wielkości cząstek porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi: 5-3 mm, co stanowi 20-30% wagowych surowca; 3-1 mm stanowi 25-30% wag. surowca; Mniej niż 1 mm stanowi 20-25% wag. surowca. Lekka cegła ogniotrwała kordierytowa przygotowana w tym przykładzie ma widoczną porowatość 34-44%; Średni rozmiar porów wynosi 10–20 μm; Gęstość nasypowa wynosi 1,40-1,60 g/cm3; Wytrzymałość na ściskanie w temperaturze pokojowej wynosi 50 ~ 70 MPa.
Przykład 5: Lekka cegła ogniotrwała wykonana z kordierytu i sposób jej przygotowania. Najpierw użyj jako surowców 65–85% wag. porowatych cząstek ceramicznych kordierytu, 3–7% wag. drobnego proszku magnezytu, 6–14% wag. drobnego proszku Al (OH) 3 i 6–14% wag. drobnego proszku krzemionki i dodaj 6–10% wag. zolu krzemionkowego surowców. Równomiernie wymieszaj i uformuj pod ciśnieniem 50-80 MPa; Uformowaną bryłę suszy się w temperaturze 110 stopni przez 16-24 godziny, a następnie utrzymuje w temperaturze 1300-1350 stopni przez 2-6 godzin, aby uzyskać lekką cegłę ogniotrwałą z kordierytu. W tym wykonaniu wielkość cząstek drobnego proszku magnezytu jest mniejsza niż 88 µm; Wielkość cząstek drobnego proszku Al (OH) 3 jest mniejsza niż 88 μm; Wielkość cząstek drobnego proszku krzemionki jest mniejsza niż 74 μm; Stężenie zolu krzemionkowego wynosi 30-35% wagowych; Pozorna porowatość porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi 48-55%, przy średniej wielkości porów 20-30 μm; Stosunek wielkości cząstek porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi: 3-1 mm stanowi 45-60% wagowych surowca, a mniej niż 1 mm stanowi 20-25% wagowych surowca. Lekka cegła ogniotrwała z kordierytu przygotowana w tym przykładzie ma widoczną porowatość 46-55%; Średni rozmiar porów wynosi 20-30 μm; Gęstość nasypowa wynosi 1,28-1,34 g/cm3; Wytrzymałość na ściskanie w temperaturze pokojowej wynosi 20 ~ 40 MPa.
Przykład 6: Lekka cegła ogniotrwała wykonana z kordierytu i sposób jej przygotowania. Najpierw użyj jako surowców 50-76% wag. porowatych cząstek ceramicznych kordierytu, 6-10% wag. drobnego proszku magnezytu, 12-20% wag. drobnego proszku Al (OH) 3 i 12-20% wag. drobnego proszku krzemionki jako surowce i dodaj 3-8% wag. zolu krzemionkowego surowców. Równomiernie wymieszać i uformować pod ciśnieniem 100-150 MPa; Uformowaną bryłę suszy się w temperaturze 110 stopni przez 8-16 godzin, a następnie utrzymuje w temperaturze 1360-1410 stopni przez 6-10 godzin, aby uzyskać lekką cegłę ogniotrwałą z kordierytu. W tym wykonaniu wielkość cząstek drobnego proszku magnezytu jest mniejsza niż 74 µm; Wielkość cząstek drobnego proszku Al (OH) 3 jest mniejsza niż 44 μm; Wielkość cząstek drobnego proszku krzemionki jest mniejsza niż 60 μm; Stężenie zolu krzemionkowego wynosi 35-40% wag.; Pozorna porowatość porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi 35-40%, przy średniej wielkości porów 10-20 μm; Stosunek wielkości cząstek porowatych cząstek ceramiki kordierytowej wynosi: 8 ~ 5 mm, co stanowi 6 ~ 12% wagowych surowca; 5-3 mm stanowi 18-24% wag. surowca; 3-1 mm stanowi 18-24% wag. surowca; Mniej niż 1 mm stanowi 8-16% wag. surowca. Lekka cegła ogniotrwała z kordierytu przygotowana w tym przykładzie ma widoczną porowatość 30-35%; Średni rozmiar porów wynosi 10–20 μm; Gęstość nasypowa wynosi 1,60-1,65 g/cm3; Wytrzymałość na ściskanie w temperaturze pokojowej wynosi 70 ~ 100 MPa. W tej konkretnej metodzie realizacji zastosowano technologię „Porowaty materiał ceramiczny kordierytowy i metoda jego wytwarzania (CN201110038289.2)” * * * zastosowaną przez wnioskodawcę w celu przygotowania porowatych cząstek ceramiki kordierytowej. Otrzymane porowate cząstki ceramiki kordierytowej wykorzystuje się jako kruszywo, a jako matryce stosuje się magnezyt, Al(OH)3 i drobny proszek krzemionkowy. Magnezyt i Al (OH) 3 ulegają samorozkładowi w matrycy, tworząc porowatą strukturę. MgO i Al2O3 powstałe w wyniku rozkładu magnezytu i Al (OH) 3 łączy się na miejscu z krzemionką, tworząc porowaty kordieryt o wysokiej czystości, a lekką cegłę ogniotrwałą z kordierytu wytwarza się przez połączenie porowatego kordierytu o wysokiej czystości z porowatymi kruszywami ceramicznymi kordierytu.
Dzięki zastosowaniu tej metody przygotowany materiał charakteryzuje się nie tylko dużą wytrzymałością i właściwościami izolacyjnymi, ale także dobrą stabilnością na szok termiczny i odpornością na średnią erozję. Głównymi składnikami chemicznymi lekkiej cegły ogniotrwałej wykonanej z kordierytu przygotowanej w tym konkretnym wykonaniu są MgO, Al2O3 i SiO2. Główną fazą krystaliczną jest kordieryt o widocznej porowatości 30-55%, średniej wielkości porów 10-30 μm, gęstości nasypowej 1,28-1,65 g/cm3 i wytrzymałości na ściskanie w temperaturze pokojowej 20-100 MPa. Dlatego ta specyficzna metoda realizacji charakteryzuje się kontrolowaną widoczną porowatością i wielkością porów kruszywa i osnowy, przyjaznością dla środowiska i małą zmianą objętości po wypaleniu. Przygotowana lekka cegła ogniotrwała z kordierytu ma zalety wysokiej widocznej porowatości, małej średniej wielkości porów, wysokiej wytrzymałości, niskiej przewodności cieplnej, dobrej stabilności na szok termiczny i dużej odporności na średnią erozję. Ta lekka cegła ogniotrwała nadaje się * * * na warstwę roboczą i warstwę roboczą pieców lub kontenerów wysokotemperaturowych o temperaturach roboczych poniżej 1380 stopni.