Сырьевая смесь для жаростойкого бетона

 

Изобретение относится к производству стройматериалов и может быть использовано при изготовлении футеровки коллекторов нисходящих газопроводов газа доменных печей, аглобункеров доменных печей, коллекторов агломашин, сталеразливочных ковшей, охладительных колец, вращающихся печей токов, работающих при температуре до 1600°С и выше. Целью изоИзобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении футеровки коллекторов нисходящих газопроводов газа доменных печей, аглобункеров доменных печей, коллекторов агломашин, сталеразливочных ковшей, охладительных колец и самих вращающихся печей ГОКов, работающих при температуре 1600°С и выше . бретения является повышение прочности и термостойкости после обжига при 150- 1000° С и снижение водопоглощения. Сырьевая смесь для жаростойкого бетона содержит, мас.%: натриевое жидкое стекло плотностью 1,42 г/см 8-12,24, кремнефторид натрия 1,54-1.94, тонкодисперсный перлит 0,08-0,11, тонкодисперсный шлам электрокорунда 17,5-19,44, тонкодисперсный третичный шлак алюмотермического производства 17,5-19,44, третичный шлак алюмотермического производства фракции 0,14-10 мм 45,76-54,61, асбест 0,75-0,99 и суспензия 90% продукта поликонденсации полиэфиров ортокремниевой кислоты и 10% активированного серной кислотой бентонита - остальное. Смесь обеспечивает плотность 2760-2900 кг/м3, прочность в возрасте 3 сут 23-27 МПа. 7 суток 35- .37,7 МПа, после обжига при 100-1000°С 60- 70 и 22-30 МПа, водопоглощение 1,3-1,46%, термостойкость (800°С вода) 85- 90 теплосмен, кислотостойкость в серной кислоте 67-106%. ъ ё Целью изобретения является повышение прочности и термостойкости после об; жига при 150-1000°С и снижение водопоглощения. Используют следующие материалы: кремнефторид натрия; натриевое жидкое стекло с силикатным модулем 2,6-3,0 и плотностью 1,42- 1,45 г/см3; о 00 to 00 4 VI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)з С 04 В 28/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4710472/33 (22) 25.04.89 (46) 07.10.91. Бюл. № 37 (71) Трест "Укрметаллургремонт" и Научноисследовательский институт бетона и железобетона (72) Н,А.Перепелкина, В.В.Патуроев, Ю,Ф.Садовой и П.Н.Демченко (53) 666.972(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 876593, кл. С 04 В 28/26, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1177283, кл, С 04 В 28/26, 1983. (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА (57) Изобретение относится к производству стройматериалОв и может быть использовано при изготовлении футеровки коллекторов нисходящих газопроводов газа . доменных печей, аглобункеров доменных печей, коллекторов агломашин, сталеразливочных ковшей, охладительных колец, вращающихся печей токов, работающих при температуре до 1600 С и выше. Целью изоИзобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении футеровки коллекторов нисходящих газопроводов газа доменных печей, аглобункеров доменных печей, коллекторов BflloMGUlMH, сталеразливочных ковшей, охладительных колец и самих вращающихся печей ГОКов, работающих при температуре 1600 С и выше.

„„. ЖÄÄ 1682347 А1 бретения является повышение прочности и термостойкости после обжига при 1501000 С и снижение водопоглощения. Сырьевая смесь для жаростойкого бетона содержит, мас.%: натоиевое жидкое стекло плотностью 1,42 г/см 8 — 12,24, кремнефторид натрия 1,54 — 1.94, тонкодисперсный перлит 0,08 — 0,11, тонкодисперсный шлам электрокорунда 17,5-19,44, тонкодисперсный третичный шлак алюмотермического производства 17,5 — 19,44, третичный шлак алюмотермического производства фракции

0,14- t0 мм 45,76 — 54,61, асбест 0,75-0,99 и суспензия 90% продукта поликонденсации полиэфиров ортокремниевой кислоты и 10 активированного серной кислотой бентонита — остальное. Смесь обеспечивает плот- Б ность 2760 — 2900 кг/мз, прочность в возрасте 3 сут 23-27 МПа. 7 суток 35,37,7 МПа, после обжига при 100-1000 С 60— 70 и 22-30 МПа, водопоглощение

1,3 — 1,46%, термостойкость (800 С вода) 85—

90 .теплосмен, кислотостойкость в серной кислоте 67-106%. д .

Целью изобретения является повышение прочности и термостойкости после.об-. жига при 150 — 1000 С и снижение водопоглощения.

Используют следующие материалы: . кремнефторид натрия; натриевое жидкое стекло с силикатным мод лем 2,6 — 3,0 и плотностью 1.421,45 г/см;

1682347 суспензию из 907ь продуктов поликонденсации полиэфиров ортокремниевой кислоты и 10о алюмосиликата — активированного серной кислотой бентонита — жидкость светло-коричневого цвета с содержанием окиси кремния 60, окиси алюминия 1,2, плотностью 1,3 г/см; бентонит активированный (асканит) (OCT 113-12-86-82) — порошок белого или светло-серого цвета имеет химический состав, мас, : Я!Ор 59,0 — 59,18, А!20з 25-25,9, Ге Оз 1,8 — 2,05, СаО 3,55 — 4,5, MgO 2,69-3,2, Т!02 0,6 —.1, МпО 1,1 — 1,5, Гра нулометрический состав.

Остаток на сите М 02К не более 5 >

Проход через сито М 063 К не менее 75

Массовая доля влаги, не более 10

Массовая доля свободной кислотности в пересчете на серную кислоту не более 0,1 рН водной суспензии не более 3 5

Ацетатная проба не менее 0,28 мг-экв/г

Насыпная масса не более 0,8 г/см

Отбеливающая способность при расходе 1 /, асканита от веса гидратированного соевого масла с начальной цветностью 48—

50 мг иода не менее 50%

Получение активированного бентонита.

Глину подают в глинорезные машины, оттуда в аппараты для приготовления суспензии. Приготовление суспензии с водой производят в соотношении Т:Ж = 1:3 в течение 6 ч.

Приготовленную суспензию насосом подают в активатор, куда затем подают серную кислоту в количестве 50 от веса сухой глины, кислоту вводят небольшими порциями при перемешивании сжатым воздухом при помощи "Эрлифта", в течение часа, затем суспензию нагревают острым паром до

95 С и кипятят 6 — 10 ч. Отмывку серной кислоты обеспечивают многократным разбавлением водой суспензии, прошедшей операцию активации. При этом рН среде =3 5, остаточное содержание кислоты в готовом продукте не более 0,1 . Суммарное время полного цикла отмывки кислоты 48-50 ч.

Для ускорения отстаивания суспензии вводят 0,25 раствора полиакриламида, После отстаивания кислая вода самотеком направляется на станцию нейтрализации, где нейтрализацию производят раствором щелочи, Отмытую суспензию из промывочного резервуара насосом передают в промежуточные емкости, из них перекачивают в сушильно-фазовое отделение, где распыление суспензии производят пневматическими форсунками, Температура в топке и зоне горения 900-1000 С, Высушенную в башне до 10 влажную глину ссыпают на конвейер и элеватором подают в дробилку, затем порошок крупностью не более 5 мм направляют в струйную мельницу, а из нее в бункер, 5 где упаковывают.

Продукт поликонденсации полиэфиров ортокремниевой кислоты по фракционному составу — смесь содержащая, %: моноэфир

15,26 — 15,31, дизфир 36,64 — 36,92, триэфир

10 47,15 — 47,77.

Содержание Si02 в указанных продуктах составляет 60, Продукт поликонденсации полиэфиров ортокремниевой кислоты представляет собой тризфир или октаэкто15 окситрисилоксан, получаемый при синтезе и ректификации эфиров ортокремниевой кислоты по следующей схеме;

ЫС1 С,Н,ОН

НС1

1бΠ— 180 С

ОС2Н5 моноэфир — НС1 — C Н О вЂ” Si — ОCу

220 С

2Н5

25 триэфир

ОС2Н5 ОС2Н5 ! ди эфир — С2Н50 — Я1 — Π— $1 — Π— С Н5 —

2 5

ОС2Н

Es e 250 г 2

1

Ос нз Ос н ос,н, — gi-OC H

35 o zH5 октаэтокситрисилоксан.

Тонкодисперсный перлит (пудра) (ГОСТ

10832-74) — порошок белого цвета фракции

0,05-0,1 мм.

Химсостав, : 3!Ог 72,3-74,4, А!20з

40 13,3-14,7, MgO 0,33 — 0,61, S02 0,19 — 0,34, Ре Оз 0,14-1,51, СаО 0,1-1, К О + На О 4,78,2, потери при прокаливании остальное.

Перлитовую пудру получают путем обжига дробленного природного перлита в

45 шахтных печах с последующим вспучиванием при температурах 850 — 1250 С. За интервал вспучивания принимают интервал между температурой, при которой полученная перлитовая пудра имеет плотность

50 80 кг/см, теплопроводность 0,07 Вт (м,к.), при 850ОС и вакууме 5х10 Па. удельной поверхностью 9-11 тыс. см /гр.

Третичный шлак алюмотермического производства — отход от 3-х производств

55 лигатур редкоземельных металлов.

Состав лигатуры I-ro производства(марки АМТ), мас.ч.:

Молибденовый ангидрид (ТУ 46-19-134-74) 600

Титановая губка

1682347

160 5

30, 400

15

30

330

280

50

55 (ТГ-120 ГОСТ 17746-79) 60

Порошок алюминия (ПА-4 ГОСТ 6058-78) (АКП ТУ 48-5-38-78)

Известняк флюсовый

Плавиковый шпат

Остатки лигатур (шлаки от соответствующих марок)

Подсыпка фтористого кальция на подину 15

Состав лигатуры l I-го производства (марки АХМК), мас.ч.:

Концентрат молибденовый (ГОСТ 212-76)

Окись хрома (ГОСТ 2912-79)

Железная руда (ТУ 14-9-156-78)

Порошок алюминиевый (ПА-4 ГОСТ 6058-78) 560

Известняк флюсовый (ОСТ 1464-80) 100

Плавиковый шпат (ГОСТ 7618-88) 50

Песок кварцевый (ГОСТ 22551"77) 30

Остатки лигатур (шлаки от соответствующих марок) 100

Подсыпка фтористого кальция на подину - 15

Состав лигатуры ill-ro производства, (марки АМВТ), мас.ч.:

Концентрат мопибденовый (ГОСТ 212-76)

Пятиокись ванадия (ТУ 6-09-4093-78)

Окись хрома (ГОСТ 2912-79)

Порошок алюминия (ПА-4 ГОСТ 6058-78) (АКП ТУ 48-5-38-78)

Известняк флюсовый (ОСТ 1464-80) 100

Плавиковый шпат (ГОСТ 7618-83) 50 . 40

Песок кварцевый (ГОСТ 22551-77) 64

Двуокись циркония (ГОСТ 21907-76) 30

Остатки лигатур соответствующих марок 100

Подсыпка фтористого кальция на подину 15

Шлак от трех лигатур редкоземельных металлов называется третичным шлаком алюмотермического производства и имеет следующий химический состав, мас.: А!тОз

80-85, СаЕг + СаО 4 — 5, Мо 0,5-0,7, СпОэ.

0,2-0,3, gaO 0,8.— 1,7, LrOz 5-6, TIOz 0,3-0,5, NbO 2-2,5.

Все процессы указанных лигатур идентичны между собой, так как плавление шихты ведут в интервале 1800-2000 С. При этом получают лигатуру и отход —. алак с содержанием окислов алюминия 80-85 .

Асбест хризотиловый (ГОСТ 12871-78).

Массовая доля остатка,, на сетке с размером: 12,7 мм 19 — 21, 4,8 мм 22 — 24, 1,35 мм 25 — 27.

Массовая доля пыли и гали, %: пыли

28 — 30, гали 31 — 32, Степень распушки, МПа (мм рт.ст,) 33 — 35.

Средняя длина волокна, массовая доля, мм 39 — 41

Средняя fliloTHocTb, гр/л 374

Химический состав, мас. : SiOz 40, MgO 40, СаО 0,5, А!гОз 3, Ре20з 1,0, FeO 2,0, конституционная вода 13,5.

Шлам злектрокорунда (отходы), химический состав, мас. : $10г 1,2-3,0, MgO 0,40,5, С 0,4 — 0,6, Al20g 83 — 89, Т102 2,5 — 4,0, ЕерОэ 1,2-1,6, Са0 0,8 — 1,6.

Образцы готовят следующим способом.

В бетономешалку загружают тонкомолотый третичный шлак алюмотермического производства, шлам злектрокорунда, крем-: нефтористый натрий, смесь перемешивают в течение 3 — 5 мин.

После смешения тонкодисперсной фракции добавляют перлитовую пудру и асбест и еще перемешивают в течение

3-.5 мин, Затем добавляют щебень иэ третичного шлака алюмотермического производства и всю смесь перемешивают в течение 3-5 мин. Жидкое натриевое стекло заливают в емкость. Отдельно. смешивают продукт поликонденсации полизфиров ортокремниевой кислоты с алюмосиликатом, предстаЪля рщим собой бентонит, активированный серной кислотой с водой для протекания процесса гидрализа. Плотность после смешивания жидкого стекла с суспенэией из продукта поликонденсации полиэфиров ортокремниевой кислоты и активированного бентонита должна быть 1,42 rp/ñì (на 300 г жидкого стекла плотностью

1,45 гр/см — 20 л воды).

Приготовленную таким образом полимерсиликатную связку добавляют в бетономешалку и всю смесь перемешивают в течение 5- 7 мин.

Сырьевую смесь для приготовления жаростойкого бетона можно наносить методом торкретирования ипи уклады-. вать обычным вибрационным способом, Примеры составов и их свойства приведены в табл.1 и 2. Прочность и термостойкость определяют на образцах-кубах размером 7х7х7 см, водопоглощение—

5х5х5 см, кислотостойкость — Зх3х3 см.

1682347

Формула изобретения

Сырьевая смесь для жаростойкого бетона, включающая натриевое жидкое стекло плотностью 1,42 г/см, кремнефторид наз трия, наполнитель и заполнитель, и суспензию из 90 продукта поликонденсации полизфиров ортокремниевой кислоты и

10 активированного серной кислотой бентонита, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и термостойкости после обжига при 150-1000 С и снижения водопоглощения, она содержит в качестве наполнителя тонкодисперсные перлит, шлам злектрокорунда. и третичный шлак алюмотермического производства, в качестве заполнителя третичный шлак алюмотермического производства фракции 0,1-10 мм

45,76 — 54,61

0,75-0,99

Остальное.

15 мас.Х, в смесях .1: 1

Содержание компонентов, Компоненты

5 Л

4 — .5

52,,4 45,76

19,44 18,5

18- 17,5 19

17,5 19

0,75 0,95

18 19,44 18,5

0,85 0,99 0,8

Асбест

Тонкодисперсный перлит (пудра) 0,085

Жидкое натриевое стекло 9

0,08 0 07

8,0 10

1 5 1Ф7

0,09

0,11

12, 24

1,94 1,8

Э.

Кремнефторид натрия 1,6

0,0650 0,08

0,06 0,07

0,07

Третичный шлак алюмо" термического производства с содержанием

80-857. А1 0 g фракции

0,14-10 мм

Тонкодисперсный третнчный шлак алюмотермического производства с содержанием 80-85Х

А1 Оз

Тонкодисперсный шлам электрокорунда

Суспензия: 903 продукта поликонденсации поли-. эфиров ортокремниевой кислоты и 10Х активированного серной кислотой бентонита и дополнительно асбест при следующем соотношении компонентов, мас. ;

Натриевое жидкое стекло у1;42 г/см 8-12,24

Кремнефторид натрия 1,5-1,94

Тонкодисперсный перлит 0,08-0,1 1

Тонкодисперсный шлам, электрокорунда 17,5-19,44

Тонкодисперсный третичный шлак алюмотермического производства 17,5-19,44

Третичный шлак алюмотермического производства фракции 0,14-10 мм

Асбест

Указанная суспензия

49,24 54,61 49,27

1682347

Та блица 2

Прототип Аналог к

Свойства

Предлагаемая смесь

I ?

4 5 к

6 7

2000-2400 2400-2600 2750 2760 2900 2850 2300

Плотность, кг/м

Прочность на схатне, ИПа, через:

23 24 27 25 26

35 35,5 37,7 36 37

8-1 5

20-25

17-20

23-25

3 сут

7 сут после обхига при тем-. о пературах, С:

1,25

Подопоглощение, 7. 1,86-2 0

6-3

1,5

1,3

Термостойкость,циклы

Водных теплосмен при охлахденин с температуры 800 С

58-65

90 35 90 87 82 кнслотостойкость (через l5 дн) в серной кислоте концентрации:

35 84

66,3 68,5

99,7 91,1

104 105

5Z-ной

152-ной

302-ной

502-ной

96

67.

38

103

68

56

33

100

37

69,4

93

106 й

Примеры приведены для обоснования оптимальности соотношеннл компонентов.

Составитель Т,Сельченкова

Тех ред M.Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор Г.Наджарян

Заказ 3381 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1000

54-60

54-60

51-56

48,7-5$

35- 40

18-20

6-1 2

5-8

15 ! 30-16О

120-130 !

20 130

125-145

30-32

35-39

41,5-44

39-42

37-40

35-37

23-26 !

5-!8

63

63

35-37

32

62

62

68

73

46-50

72

77

56

66 64

66 64

76 70

75 72

72 66

52 48

42 37

27 24

1,46 1,37