SU927748A1 - Способ получени высокотемпературного @ -кристобалита - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам получени  термостойкого огнеупорного ма териала. Известен способ получени  динасовых огнеупоров путем обжига кремнеземистых пород, содержащих, %: , St С 90-97, 1.5-6 и СаО 1-3 при в течение 20 ч. l , Недостатком динасовых огнеупоров  вл етс  их низка  термостойкость, вызванна  изменением объема огнеупора в температурном интервале 180-270 С на 2,8 % вследствие превращений крйстобалита из . jfl -модификации в Л . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому ре зультату  вл етс  способ получени  9-кр тобалитовой стеклокерамики дл  производ ства огнеупоров путем сплавлени  при ,1760 с в течение 10О ч сырьевой шихты , содержащей кремнезем, окиси алюми ВИЯ и кальци  или окиси алюмини , кальци  иметаллов I, Л и 1У групп, обеспёчивающей получение стекла состава -rtJlO, где МО  вл ютс  окисью кальци  или смесь окиси кальци  с окис ми металлов 1,/, и 1У, групп, а И mvieeT значение от 8 до 37, и последующей перекристаллизацией полученного стекла при в течение 48 ч {2. Недостатки известного способа закпючаютс  в .том, что процесс  вл етс  энергоемким, протекает при высоких температурах и имеет большую длительность , все это делает его дорогим. Цель изобретени  - упрощение процесса . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  высокотемпературного J -кристобадита путем термообработки аморфного кремнезема в смеси с соединени ми содержащими алюминий, щелочной или щелочноземельный металл,. причем в качестие с:оепинрний содержащих алюминий, шелочртсхземельный металл и металл J групш.1 используют их соли, ра(::плаь;1 к- и1сг  ир термообработке и разлагающиес  .на соответствующие окиси и газообразный продукт, термообработку провод т при температуре 1100--12ОО С в течение термообработке подвергают смесь, содержащую в пересчете на окислы 77г-94% 5сО,.4-15% окиси и окиси щелочного или щелочноземель ного металла. . Наиболее приемлемыми дл  указанной цели  вл ютс  расплавл ющиес  соли типа нитратов или ацетатов, а также карбонаты щелочных металлов. Нецелесообразно в данном случае применение карбонатов щелочноземельных металлов или меди, так как они разлагаютс  еще в твердой с{)азе, а температуры плавлентш их окисей значи тельно выше предлагаемой температуры термообработк  смеси. Умевйцегою содержат№ в реакционной смеси, кремнезема за счет увеличени  содержани  в нем окисей щелочных тши щелон нозем.ел.ьных металлов ведет к рез- кому сокращению содержани  в полученном нродукте р Кристобалита за счет увеличёни  содержани  в нем других соединений . Содержание J -кристобалита в продукте становитс  не преобладающем: и весь продукт, вр д ли можно назвать высокотемпературным кристобалитом. Так, уменьшение в сырьевой смеси содер жани  кремнезема лишь на 1% за счет увеличени  содержани  окисей алюмитш, щелочноземельных или щелочных металлов приводит к уменьще шю содержани  в полу ченном продукте j6 -кристобалита на 2%. Например, при уменьшении содержани  кремнезема в сырьевой смеси по гфиме ру 2 описани  до 76% за счет увеличени  содержани  окиси алюмини  до 16%, полученный материал пс данным рентгб 1ографического анализа содержит 64% высокогемИератзрного j3 -кристобалита, 12% муллита и 24% полевого шпата стронци . При уменьшении содержани  кремнезема до 76% .в этом же примере (за счет увеличени  содержани  окиси стронци  до 8,5%), полученный продукт имеет также Й4% J -кристобалита, 9% муллита и 27% полевого шпата стронци  . Увеличение содержани  кремнезема . по сравнению с приведенными в описании за счет уменьшени  содержани  окиси алюмини  щелочноземельных металлов или щелочных металлов приводит к уменьшению содержани  алюмосиликатов .(анортита , муллита, полевых шпатов и др.), стабилизирующих образовавшийс  кристо62 64 . балит в его высокотемпературной /f-модификации , при охлаждении кристобалит переходит в низкотемпературную « -модификацию . Минимальное количество алюмосиликатов дл  стабилизации кристоба- лита в fi -модификации составл ет 1О%. Это и обуславливает, максимальный предел содержани  кремнезема в смеси (не более 94%). Понижение температуры обработки сырьевой смеси по сравнению с указанной в формуле изобретени  минимальной темлературой термообработки- ведет к резкому увеличению длительности процесса. Наприм.ер, при .понижении температуры термообработки до 1О50 С длительность термообработки составл ет 8-10 ч, т. е. увеличиваетс  в 2 раза, что ведет к резкому увеличению энергоемкости процесса и делает-его нецелесообразным. Повышение температуры термообработки по сравнению с указанной в формуле изобретени  максимальной температурой лишь незначительно сокращает длительность процесса. , при термообработке смеси в температурном интервале 1250-1300 С длительность процеоса составл ет 3,,5-4 ч, т. е. при повышении температуры термообработки на 50ЮО С длительность термообработки сокращаетс  только на 0,5 ч , что также увеличивает энергоемкость процесса и делает его невыгодным. Предложенный способ более прост, по сравнент-по с известными способами, позвол ет получить высокотемпературный уЗ -кристобалит в сравнительно низком TeNmepaTypHOM интервале и небольшой длительности термообработки благодар  образованию жидкой-фазы в сырьевой смеси за счет расплавл ющихс  солей мета.пдов и использовани  аморфного кремнезема , отличающегос  большой удельной поверхностью. Суммарно оба эти фактора способствуют быстрому протеканию процессов кристаллизации высокотемпературного г -кристобалита и взаимодействию окисей с образованием алюмосиликатов, стабилизирующих кристобалит в высокотемпературной J5 -модификации и преп тствуюших его перекристаллизации в низкотемпературную С-модификацию при охлаждении . . Технологи  изготовлени  высокотемпературного У -кристобалита, осуществл етс  следующим образом. Пример. В шаровую мельницу загружают 94 вес. ч. сшшкагел  тех-

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Пример-2, загружают 77 вес. ческого безводного чение 1-2' ч. до достижения тонины помолы, при которой не менее 70% силикаге• ля составляют частицы размером нё более 10 мкм. Затем в шаровую мельницу добавляют 110 вес, ч. азотнокислого алю-25 миния, 2 вес. ч. азотнокислой меди, 16 вес. ч. азотнокислого стронция и перемешивают 20 мин. Полученную смесь, содержащую в пересчете на окиси 77% Siо_г, 15% Αζθ₃,Ό,5% СцО, 7,5 %S?O, : выгружают из мельницы, помещают в печь, .нагревают до НОО^С и выдерживают при этой температуре 5 ч. Полученный материал по рентгенографическим данным имеет следующий минералогический составу 66% высокотемпературного β -кристобалита, 24% полевого шпата стронция и 10% муллита.

   П р и м е р 3. В шаровую мельницу загружают 100 вес. ч. опоки, содержащей; % &Ό₂89, 6,5, СаО 1,8, и измельчают в, течение 1-2 ч до достижения тонины помола, при которой не менее 70% опоки составляют частицы размерами не более 10 мкм. Затем в ша-

   1. Способ получения высокотемпературного β -кристобалита путем термообработки кремнезема в смеси с соединениями, содержащими алюминий, щелочноземельный металл и металл I груьйьы, о тличающийся тем, что, с целью упрощения способа, кремнезем используют в аморфном виде, в качестве соединений, содержащих алюминий, щелочноземельный металл и металл 1 группы используют их соли, расплавляющиеся при термообработке и разлагающиеся на соответствующие окиси и газообразный продукт, а тер— ' мообработку проводят при температуре 1100-1200°C в течение 4—5 ч.
2. 2. Способ по π. 1, о т л и ч а ю — щ и й с я тем, что термообработке подвергают смесь, содержащую в пересчете на окислы 77—94% аморфного кремнезема, 4-15% окиси алюминия и 2-8% окиси щелочноземельного металла и металла 1 группы.