Сырьевая смесь для изготовления огнеупорного бетона

 

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5р 4 С 04 В 28/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР /

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

l ф фр„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /" н aeTDPCKDMY СЕИДПВЪСтвм, с

,,:

2-4,5 (21) 3854758/29-33 (22) 12. 02. 85 (46) 07.06.86. Бюл. В 21 (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (72) Т.И. Назарова, Л.И. Солодова, В.Г. Флягин, В.А. Перепелицын, М.М. Белозеров и Е.N. Гришпун (53) 666.973(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 420594, кл. С 04 В 29/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР

В 977429, кл. С 04 В 19/04; 1981. (54)(57) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНОГО БЕТОНА, включающая связующее, шламовые корундовые отходы и кристаллический кварцит, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, огнеупорности и температуры начала размягчения при сохранении обьемопостоянства и шлакоустойчивости, она содержит в качестве связующего фосфатное связующее и дополнительно раствор алюмината натрия при следующем соотношении компонентов, мао.X:

Фосфатное связующее 3,5-6,5

Кристаллический кварцит 13-60

Раствор алюмината натрия

Шламовые корундовые отходы Остальное

Изобретение относится к оннеупорной промышленности и может быть использовано для производства огнеупорного бетона, предназначенного для изготовления футеровки тепловых агрегатов методом набивки, в частности футеровки металлургических ковшей, индукционных тигельных и канальных печей.

Целью изобретения является повышение прочности, огнеупорности и температуры начала размягчения при сохранении объемопостоянства и шлакоустойчивости бетона, I

Введение фосфатного связующего обуславливает интенсификацию нарастания прочности при твердении за счет образования полимериэованных алюмо- и кремнефосфатных соединений, а введение раствора алюмината натрия повышает технологичность массы при набивке, стабилизирует процесс полимеризации алюмо- и кремнефтористых соединений на стадии твердения,обеспечивает сохранность и формовочные свойства массы в условиях вылеживания. При температурах эксплуатации алюминат натрия улучшает спекание способствует интенсивной муллити.:=,,ии полидисперсных смесей корунда н кварцита с образованием сростка тесно взаимосвязанных кристаллов муллита игольчатой формы. При температурах службы за счет фосфатного связующего формируется керамический срасток высокоогнеупорных новообразований в виде А1РО„ ш810 пР О и алюмофосфата натрия, жестко взаимосвязанных с другими огнеупорными кристаллическими фазами (муллита, корунда, кристобалита} при минимальном количестве стекловидного вещества„ что обеспечивает высокие термо.:еханические свойства бетона и его шлако- и металлоустойчнвость. Сочетание фосфатного связующего и алюмината натрия в полидисперсной смеси шаламовых корундовых отходов и крупнокристаллического кварцита обеспечивает высокотемпературную прочность бетона, его объемопостоянство, снижает пористость и увеличивает срок службы прн эксплуатации.

Уменьшение содержания фосфатного связующего 3,5% не обеспечивает формирования объемной полимерной структуры продуктов твердения, вследствие чего не достигается оптнмаль35850 2 ная прочность бетона. Увеличение содержания фосфатного связующего

6,5% не оправдано экономически.Снижение содержания раствора алюмнната натрия 20% снижает технологичность массы в условиях вылеживания, увеличение содержания алюмината натрия

) 4,5% затрудняет спекание и муллитизацию внедренных полидисперсных

1О смесей.

В качестве фосфатного связующего целесообразно использовать ортофосфорную кислоту, глинофосфатное, алюмохромфосфатное H другие связующие.

Пример. Первоначально смешивают исходные порошки кварцита и шламовых корундовых отходов с массовой долей оксида алюминия не ниже 80%.

После 1-2 минутного смешивания порош2О ки увлажняют раствором алюмината натрия плотностью 1,3 г/см . После 2 минутного смешивания в массу вводят фосфатное связующее плотностью 1,42 г/см и вновь перемешивают.

25 При набивке футеровки пескометом используется тонкозернистый наполнитель фр. 2-0 мм.(в этом случае используют кварцит фр. 2-0 мм). Влажность набивной смеси должна быть в

Зо пределах 8-10%. При набивке футеровок трамбованием используют кварцитовый порошок фр. 5-0 мм. Влажность огнеупорного бетона должна соответствовать 7-8%. Футеровку металлурги35 ческого агрегата выдерживают в есте ственных условиях в течение 2-2,5 ч.

Последующую сушку футеровки осущесто вляют при температуре не ниже 800 С.

Свойства изготовленного таким способом огнеупорного бетона приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что предлагаемый бетон имеет более высокие гоказатели по огнеупорности (на 8045

170 С выше), пределу прочности при сжатии (на 25-40%) и температуре начала размягчения под нагрузкой (на о

300-400 С выше) в сравнении с известным материалом. При этом объемопостоянство и шлакоустойчивость предла. 10 гаемого бетона сохраняются на достаточно высоком уровне.. Повышение термомеханических свойств предлагаемого бетона позволит повысить срок его службы в футеровках тепловых агрегатов и использовать огнеупорный бетон в жестких условиях эксплуатации, например, в шлаковом

3 1235850 4 поясе монолитных футеровок сталераз- зоне, а также в качестве набивной ливочных ковшей с целью ликвидации футеровки в ковшах-реакторах с weопережающего износа. футеровки в этой печной обработкой стали.

ЙпакоОткрытая поСостав массы, мас.Ж ОгнеСырьевая пропитка, мм ристость

Ж смесь

Шламовые корундовые отходы 76,0

Кристаллический кварцит 13,0

Ортофосфорная кислота

6 5

1750 70

20,8 305 +1,0

1660 рундовые отходы

66,0

Кристаллический кварцит 25,0

Ортофосфорная кислота

5,5

Раствор алюмината натрия 3 5

1660

20,8 310 +0,8

1750 68

34 5

Кристаллический кварцит 60,0

Ортофосфорная кислота

3 5

Раствор алюмината натрия 2,0

19,5 295 +0 5 1605 l750 68

Шпамовые корундовые отходы

46,5

Кристаллический кварцит 46,5

Раствор алюмината натрия 4,5

Щламовые коШламовые корундовые отходы упорность, С

11редел прочности при сжатии, МПа

Линейный рост, Х (усадка) Температура начала размягчения при

0,2 МПа, ОС

1235850

Продолжение таблицы

Глинисто@ссфатное связующее 4,0

Раствор алюмината натрия 3,0

1730- 60

1750

20, 2 318 +0,6 1610

Шламовые корундовые отходы 73, 0

Кристаллический кварцит 18,0

Алюмофосфатное связующее

5,5

Раствор алюмината натрия 3 5. 1750

19, 5 308 +0,8 1660

Шламовые корундовые отходы

58,0

Кристаллический кварцит 35,0

Глинистофосфатное связующее 5,0

Раствор алюмината натрия 2,0 1750 65

18 9 298 +0 5 1630

Жидкое стекло

Известная

Феррохромовый шлак

Кристаллический 24,0кварцит 64,3

Шламовые ко30,8- 18-22

56,2 рундовые отходы

8ИИИПИ Заказ 3056/20 Тираж 640 Подписное

Произ в — поли гр, пр-тие, г . Ужгород, ул . Проектная, 4

1 j 2

7,316,5

0,91,5

24,557 0

15801670

325 +0 5 1200-1300

1,0