Спеченный огнеупорный блок на основе карбида кремния со связкой из нитрида кремния - RU2007119425A

Реферат

1. Огнеупорный блок на основе карбида кремния (SiC), реакционно спеченный при температуре от 1100 до 1700°С с образованием связки из нитрида кремния (Si₃N₄), предназначенный, в частности, для изготовления ячейки для электролиза алюминия, отличающийся тем, что он содержит от 0,05% до 1,5% бора, а массовое отношение Si₃N₄/SiC составляет от 0,05 до 0,45.

2. Спеченный огнеупорный блок по п.1, отличающийся тем, что содержание бора составляет от 0,05% до 1,2 мас.%.

3. Спеченный огнеупорный блок по п.1, отличающийся тем, что массовое отношение Si₃N₄/SiC составляет от 0,1 до 0,2.

4. Спеченный огнеупорный блок по п.1, отличающийся тем, что нитрид кремния (Si₃N₄) в форме бета составляет по меньшей мере 40 мас.% от общего количества нитрида кремния (Si₃N₄) в форме бета и в форме альфа.

5. Спеченный огнеупорный блок по п.4, отличающийся тем, что нитрид кремния (Si₃N₄) в форме бета составляет по меньшей мере 80 мас.% от общего количества нитрида кремния (Si₃N₄) в форме бета и в форме альфа.

6. Спеченный огнеупорный блок по п.1, отличающийся тем, что содержание Si₂ON₂ в нем составляет менее 5 мас.%.

7. Спеченный огнеупорный блок по п.6, отличающийся тем, что содержание Si₂ON₂ в нем составляет менее 2 мас.%.

8. Спеченный огнеупорный блок по п.1, отличающийся тем, что содержание Si₃N₄ в нем составляет 11 мас.% или более.

9. Спеченный огнеупорный блок по п.1, отличающийся тем, что пористость его составляет 10% или более.

10. Спеченный огнеупорный блок по п.1, отличающийся тем, что содержит смесь бора и кальция, причем общее содержание кальция и бора составляет от 0,05% до 1,5%.

11. Спеченный огнеупорный блок по п.10, отличающийся тем, что содержание кальция составляет от 0,05 до 1,2 мас.%.

12. Спеченный огнеупорный блок по п.3, отличающийся тем, что содержит кальций и содержание бора и кальция составляет от 0,05 до 3 мас.% и от 0,05 до 1,2 мас.% соответственно.

13. Спеченный огнеупорный блок по п.12, отличающийся тем, что нитрид кремния (Si₃N₄) в форме бета составляет по меньшей мере 80 мас.% от общего количества нитрида кремния (Si₃N₄) в форме бета и в форме альфа.

14. Спеченный огнеупорный блок по п.2, отличающийся тем, что содержание Si₂ON₂ в нем составляет менее 5 мас.%.

15. Спеченный огнеупорный блок по п.14, отличающийся тем, что массовое отношение Si₃N₄/SiC составляет от 0,1 до 0,2.

16. Спеченный огнеупорный блок по п.15, отличающийся тем, что нитрид кремния (Si₃N₄) в форме бета составляет по меньшей мере 80 мас.% от общего количества нитрида кремния (Si₃N₄) в форме бета и в форме альфа.

17. Спеченный огнеупорный блок по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что содержание бора составляет по меньшей мере 0,3 мас.%.

18. Огнеупорный блок, спеченный при температуре от 1100 до 1700°С, на основе карбида кремния (SiC) со связкой из нитрида кремния (Si₃N₄), предназначенный, в частности, для изготовления ячейки для электролиза алюминия, отличающийся тем, что он содержит антикоррозионный агент, выбранный из бора, кальция и их смесей, причем общее содержание кальция и бора составляет от 0,05 до 1,5%, а массовое отношение Si₃N₄/SiC составляет от 0,1 до 0,2.

19. Способ изготовления огнеупорного блока на основе карбида кремния (SiC) со связкой из нитрида кремния (Si₃N₄), предназначенного, в частности, для изготовления ячейки для электролиза алюминия, включающий следующие последовательные стадии: а) приготовление загрузки, содержащей смесь частиц, включающую гранулированный карбид кремния и по меньшей мере одно соединение бора и/или кальция, возможно, с добавлением связующего вещества к указанной смеси частиц, б) формование указанной загрузки в изложнице, в) прессование указанной загрузки внутри изложницы с образованием заготовки, г) извлечение указанной заготовки из изложницы, д) сушка указанной заготовки, предпочтительно на воздухе или в атмосфере с контролируемой влажностью, и е) обжиг указанной заготовки в восстановительной атмосфере азота при температуре от 1100 до 1700°С, причем указанное соединение бора и/или кальция добавляют в количестве, подобранном таким образом, чтобы огнеупорный блок, полученный в конце стадии е), имел общее содержание кальция и бора от 0,05 до 1,5%.

20. Способ изготовления по п.19, отличающийся тем, что указанное соединение бора выбрано из группы, образованной оксидами, карбидами, нитридами, фторидами и сплавами металлов, содержащими бор, в частности В₄С, СаВ₆, Н₃ ВО₃ и BN.

21. Способ изготовления по п.20, отличающийся тем, что указанное соединение бора выбрано из группы, образованной В₄С и СаВ₆.

22. Способ изготовления по п.21, отличающийся тем, что указанное соединение бора и/или кальция представляет собой СаВ₆.

23. Способ изготовления по п.19, отличающийся тем, что указанное соединение бора и/или кальция не содержит кислорода.

24. Способ изготовления по п.19, отличающийся тем, что указанное соединение кальция выбрано из группы, образованной оксидами, карбидами, нитридами, фторидами, и металлическими сплавами, содержащими кальций.

25. Способ изготовления по п.19, отличающийся тем, что указанное соединение бора и/или кальция добавляют в количестве, подобранном таким образом, чтобы огнеупорный блок, полученный в конце стадии е), был таким, как заявлено в любом из пп.1-18.

26. Огнеупорный блок, изготовленный способом по п.19.

27. Электролитическая ячейка, имеющая боковую стенку, включающую несколько огнеупорных блоков, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из указанных блоков соответствует любому из пп.1-18.