Способ изготовления безобжиговых динасокварцитовых изделий

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении динасокварцитовых прессованных огнеупоров, предназначенных для кладки коксовых печей , футеровки нагревательных, стекловаренчых печей и других тепловых агрегатов. Целью изобретения является повышение прочности при сжатии и изгибе после прессования и теплопроводности при 1300°С. Способ изготовления безобжиговых динасокварцитовых изделий предусматривает увлажнение динасового заполнителя водноспиртовым раствором метилсиликоната, введение кремнеземистой пыли - уноса производства ферросилиция или помола кварцита, затем добавление тонкомолотого кварцита, феррохромового шлака и жидкого стекла при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%: водно-спиртовый раствор метилсиликоната натрия 0,04-0.21, кремнеземистая пыль - унос производства ферросилиция или помола кварцита 4-8, тонкомолотый кварцит 5-17.5, феррохромовый шлак 0,46-0,86, жидкое стекло 7.4-12,2 и динасовый заполнитель остальное. Способ обеспечивает прочность при сжатии, Н/мм . сырца 0,74-1,3, после термообработки при 120°С 26.4-34.2, при 1400°С 21-32,8, при изгибе - соответственно 0,22-0,35. 7,2- 7,8 и 8,8-9.2; теплопроводность 1,27-1,42 Вт/(см К) 1 табл. fe О 00 ю со J 00

СОК)З СОВНСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧБСКИХ

Г1БСПУБЛИК (я)л С 04 В 28/24. 35/14 госудлРстввнный комитвт

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4601799/33 (22) 02.11.88 (46) 07.11.91. Бюл, N - 41 (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (72) Г.И,Пирумян, M.B.Òðèôoíîâà, А.К.Пургин, K).Ä.Ñàãàëåâè÷, Е.В.Рожков, M.Ç.Íàгинский, А,И.Заболотний и Г.П.Есин (53) 666.972 (088,8) (56) Отчет ВостИО Разработка технологии изготовления, выпуск опытных партий и испытание блочных простенков коксовых печей, — Отчет ВостИО. Государственный регистр, N 018860117867, Свердловск, 1986; с.31-35.

Замятин С.О, и др. Огнеупорные бетоны,/Справочник, M., 1982, с,12, 41, 42, 60, 67-74, 102. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЗОБЖИГОВЫХ ДИНАСОКВАРЦИТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении динасокварцитовых прессованных огнеупоров, предназначенных для кладки коксовых пеИзобретение относится к промышленности строительных материалов и можег быть использовано при изготовлении динасокварцитовых прессованных огнеупоров, предназначенных для кладки коксовых печей,- футеровки нагревательных, стекловаренных печей и других тепловых агрегатов.

Целью изобретения является повышение прочности при сжатии и изгибе после

„„Ы) „„1689348 А1 чей, футеровки нагревательных, стекловаренных печей и других тепловых агрегатов.

Целью изобретения является повышение прочности при сжатии и изгибе после прессования и теплопроводности при 1300 С.

Способ изготовления безобжиговых динасокварцитовых изделий предусматривает увлажнение динасового заполнителя водноспиртовым раствором метилсиликоната, введение кремнеземистой пыли — уноса производства ферросилиция или помола кварцита, затем добавление тонкомолотого кварцита, феррохромового шлака и жидкого стекла при следующем соотношении компонентов шихты, мас. водно-спиртовый раствор метилсиликоната натрия 0,04-0,21, кремнеземистая пыль — унос производства ферросилиция или помола кварцита 4-8, тонкомолотый кварцит 5-17,5, феррохромовый шлак 0,46-0,86, жидкое стекло 7,4-12,2 и динасовый заполнитель остальное. Способ обеспечивает прочность при сжатии, Н/мм: сырца 0,74-1,3, после термообработг, ки при 120 С 26,4-34.2, при 1400 С 21-32,8, при изгибе — соответственно 0,22-0,35, 7.27,8 и 8,8-9,2; теплопроводность 1,27-1,42

Вт/(cM К). 1 табл. прессования и теплопроводности при

1300 С.

Используют жидкое стекло плотностью

1,3 «0,02 г/см с силикатным модулем 2,96, метилсиликонат натрия в виде ГКЖ-10 водноспиртового раствора, феррохромовый шлак, динасовый запол нитель фракции 0-5 мм; тонкомолотый кварцит фракции менее 0,09 мм, кремнеземистая пыль-унос производства

1689348 ферросилиция или помола кварцита (микрокремнезем), первая (TV 14-5-157-87) садер>кит, мас. ф; ЯОз 98; г " O;) И(Оз 1-1,5, Мп, Са, Ка остальное; вторая содержит, мас,7,:

ЯО2 97-98,5; ЕегОз + А120з 1,1-1,5; СаО ->

Mg О сл еды; и.и.и. остал ь ное.

Использование водно-спиртового оаствора метилсиликоната натрия в качестве дефлокулянта в сочетании с тонкодисперсной структурообразующей добавкой в виде микрокремнезема при соблюдении условий введения в шихту, содержащую динасовый заполнитель, тонкомолотый кварцит, шлак феррохромового производства и жидкое стекло в указанных пределах, позволяет достичь оптимальную связанность массы для прессования, за счет чего снижаются упругие силы в процессе формования и обеспечивается уменьшение трещинообразования и исключение разрывов в формуемых изделиях.

Благодаря увлажнению динасавого заполнителя водно-спиртовым раствс:ром метилсиликоната натрия, являющегося поверхностно-активным веществом, достигается равномерное распределение тонкодисперсных компонентов шихты в массе без коагуляции жидкостекольного связующего.

Снижение количества дефлокулянта (менее 0,04 мас. ф) не обеспечивает повышение прочностных характеристик изделий, а увеличение его содержания в шихте (более 0,21 мас. ) нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему повышению прочности свежесформованных изделий, При использовании микрокремнезема— тонкодисперсного порошка с размером частиц менее 0,1 мкм и содержанием SiOz не менее 83 мас.,ь увеличение прочностных характеристик динасокварцитовых изделий обусловлено следующим. Микрокремнезем, имеющий большую удельную поверхность. заполняет не только промежутки между структурными составляющими смеси, но и микротрещины заполнителя, и в присутствии жидкостекального связующего создан>тся условия для дополнительнога цементирования массы за счет образования геля SION, при этом происходит как бы взаимопроникновение матрицы огнеупора и заполнителя, Получение прочного и плотного сырца обеспечивает формирование при высоких температурах плотной теплоп роводнай структуры огнеупора.

При введении в шихту менее 4,0 иас,, микрокремнезем» не достигается достаточное повышение прачпаспIhlx характерисfL.ê, показателей плотности и теплопроводности.

Увеличение содержания микро реMнеэел1а в шихте (8,0 мас. ) требует большего количества жидкого стекла, чта отрицательно сказывается на огнеупорности изделий. Крома того, существенным является последова5 тельность введения микрокремнеэема в шихту для прессования, Нарушение данного условия уменьшает связанность массы и способствует трещинообразованию свежесформованных изделий, 10 Образцы готовят следующим способом.

Динасовый заполнитель увлажняют водно-спиртовым раствором метилсиликоната натрия, затем вводят микрокремнезем и перемешивают в течение 3-4 мин. В пол15 ученную смесь добавляют тонкомолотый кварцит и шлак феррохромового производства и вновь перемешивают в течение 3-4 мин, после чего вводят жидкое стекло и производят окончательное перемешивание в

20 течение 5 мин.

Из приготовленной шихты прессуют изделия, которые после выдержки на воздухе в течение 4 ч подвергают сушке при 120 С до остаточной влажности 0,1-0,3 . Высу25 шенные динасокварцитовые изделия готовы к эксплуатации

Составы шихт и свойства образцов приведены в таблице.

Представленные в таблице сравнитель30 ные характеристики безобжиговых динасокварцитовых изделий определяют на образцах цилиндрической формы, диаметр и высота цилиндров 50 мм (определение предела прочности при сжатии и открытой

35 пористости); в форме балочек с размерами

100 х 15 х 20 (определение предела прочности при изгибе); в форме нормального кирпича (определение теплопроводности). Для определения свойств изделий при темпера40 туре службы в коксовых печах часть образцов обжигают при 1400 С. . Прочностные характеристики образцов определяют сразу после прессования, после сушки и обжига. Согласно методике

45 сущность метода состоит в нагружении нагретого образца по схеме трехточечного изгиба, измерения величины разрушающей нагрузки и расчета предела прочности при изгибе по формуле

ЗГ, визг. t

2bh. где F — разрушающая нагрузка, Н;

55 а — расстояние между осями опор, мм;

Ь вЂ” ширина образца, мм;

h — высота образца, мм

Плотность высушенных и обожженных образцов оценивают по открь той пористо1689348 сти, Измерение теплопроводности осуществляют на безобжиговых изделиях при

1300 С.

Таким образом, безобжиговые динасокварцитовые образцы, изготовленные пред- 5 лагаемым способом обладают более высокими прочностными характеристиками, чем известные образцы, В наибольшей степени увеличивается прочность свежесформованных образцов, так предел проч- 10 ности при сжатии возрастает более чем в 3 раза при использовании тонкодисперсной структурообразующей добавки в виде микрокремнезема, Кроме того, способ позволяет повысить плотность и теплопроводность 15 динасокварцитовых изделий при температурах службы в коксовых печах.

Использование изобретения обеспечивает снижение брака при прессовании длинномерных динасокварцитовых изде- 20 лий сложной конфигурации, что наряду с улучшением качества изделий позволяет успешно заменить энерго- и трудоемкие обжиговые динасовые изделия для кладки коксовых печей на безобжиговые динасок- 25 варцитовые.

Формула изобретения 30

Способ изготовления безобжиговых динасокварцитовых изделий, включающий смешение динасового заполнителя с жидким стеклом, тонкомолотым кварцитом, феррохромовым шлаком и водно-спиртовым раствором метилсиликоната натрия, прессование иэделий из полученной шихты и их сушку, отл и ча ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прочности при сжатии и изгибе после прессования и теплопроводности при 1300 С, динасовый заполнитель увлажняют водно-спиртовым раствором метилсиликоната, затем дополнительно вводят кремнеземистую пыль-унос производства ферросилиция или помола кварцита, после чего добавляют тонкомолотый кварцит, феррохромовый шлак и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов шихты, мас,,ь:

Водно-спиртовый раствор метилсиликоната натрия

Кремнеземистая пыль

-унос производства ферросилиция или помола кварцита

Тонкомолотый кварцит

Феррохромовый шлак

Жидкое стекло

Динасовый заполнитель

0,04-0,21

4-8

5-17,5

0,46-0,86

7,4-12,2

Остальное

1689348

Ln (»)

D (4 сЧ

LA (4 СЧ

О» O л со

m и

>U

ct о

Ф ()

X о а

L о

0 о

Z о а х о о а

Э о

Y и и Э о

>- X

Э X о

k х х е о

m и 3

<с е о

X t- Lо

Э Z

st. -o

eov ойб (9 Iе

>х о и Х о во сох о

») и О

I- Х Е х х с и а о (C) U и Х

Z Z

Э Е Е сГ сГ сГ э е в и й Ф

>Г

1 ч» I са 1

) O D

1

-Ф -4 I

1! 4» !

>4) I

i (Ч - 1

Ч» Ч» I

О D г л

Ln

»» с >

Г ! >S е Б и Z

Р) >" х: ог

I

I с!» ()

1 1

i 1 I

I 1 I ! I cZ 1 ! > О 1

I 1 t)l I о 1 а 1

1 I C I

1 I O .О

i= !" t (4 I C)t с 4 Kl (4

С U" 1 - с 4 -с 1" М

1 I Е О >" 1

1 I- Z t)» I

1 I-

1 " I > t

I I .Ь 1») >

)X I I- и I- I О

s i Uo.a) т в!1-ов

cZ t о О с i (ч со - ч» со сс» (>) 1 Х Х Х I

x > аав -ь -т -т м -т

>ое>-с СЧ СЧ (Ч С 4 СЧ (Ч х > c

1 Х X I — — t

1 m I cc e ) (. " е и а 1

X (B O,Х t D ас Y I („ I О сч м в (ч О а > х ! и (- О ! о м с\ сч

m i D(>4(I» 1 - СЧ СЧ (Ч Сч

1 V 1 — à — >

I о о <» 1

1 (Ь 1 X I 10 Ь а > o

I X 1 С I О Х Е О I (» >

1 <Г 1 Z CL CL D I СЧ <>. ) О СО О Со

Xc4, t» С: »

Х i 1- X i в >- i — (») <о (») со ь» со

I О X I I- x ca I 1

m О > ь. а Го>хт>е(-в

1 L I 7 tt (, О L I > Ln <О

О "1 C»to X t О (CO - СЧ (| (Ч ае>ome>сч

1 to C to I (: а I- I I Г Л Г Г (» Г

1 О 1 Х > ! (>) 1 Ц О I

Э!ЕГ) >

1 (О I CI. X (»

1 В I О

m > a 1::! 1

I С > L. i (-) I О О О О О О

I Ã

\Ч I 1, — 1

1 П) 1 I (J > 1

0 i S i ХЬ (0 I o,l I o.

О C 1 O O Е t О 1 t» С» <О tn (Г) -СГ

1 с4 1 ),- С) 1 (з 1 (С I S X С) Х Л I -СГ I -Х -т С4 (Ч О и 1 I- x i 6) Y >- 1 — 1 с 4 сч с | cn с 4 м о . - 1- щ

Vi ОХ t ОOГ

>х Г х i alto e

1 0 I » С; и С I I С 4 СГ» \4 С(» - С(1 и 1 Г3 x i о с) Z 1 L») 1

u > с).s > oio в i сч > co ч» -т л о rn

1 с >- 1 LY О I- 1 — сч c 4 м ("> (ч сч

1 1 >С >- 3

I I » >Г 1 1 й. I a>

В U »Г

1 и с» е i с> i () Л О сч Г (.\ о. !»> 1

i С= О O D C:) с> 1

>- о о о сс

0i-mtYs

Х а >- S S ta O t - ..т — . -ГГ (ГX)s v 1- t= »- - i сч o — сч О

I О С 0 t(t Э S и c(t

1 1 с() О и а х (.) z z 1 О о О О О О

1 I—

1 I m (с 1

I > m i x о I

J) U X U O X 1 оос!а(.>О О ОООО ххасв(с л с.m e U t со -с >п со ..». (1

1 I

1 I )Х вЂ”

1 I Я 1

1 I I и I

>4Е OO

1 ° 1 (Z а» ч» о (Г> ч» ч»

v i аой i Ln -с с>» Ln -- <О и i э а g

Х >Ю Х З О О О О О О

1 i

1, 1

I и I Э О 1 о! ос I ! Х V с> О СЧ . О

1 Z Ct Э е

1 Х 1 И 0 1 — Г о >— 3

1 С )Х 1- I

I X !»t X I

oi ot- 1

1 Х 1 Y О а сп Ln О

1 1 Х С и D О

l е>oom I .т - t» --ЬX V 1 cn — >n ! Х

1 Cp I I I t

1 >Г I O (с (ài c»caS 1 ! e 1 >а х о О со О О Ч» О

Z)S (. С 1 о>хзoв I т О Л -3 О О \

u i стmг Л Г Л Л Л О

I 1 I

О Ф 1

I u Iо и

1 сч м -х Ln ч»

1

1 л (с> с>

1 () 1

1

I м

I сс) сч !

1.I

1 (C» СЧ 1

1 (4 (Ч .Ф I сч (ч (ч

1

СЧ 1

1 л

l

co сч со

I съ ч» . о

О М СО

°вЂ”!

О О О

1

СЧ С 4 D 1

01 м

СЧ (4 I

М М с(» 1! (Ч Г» ч» 1

С4 C)t (Ч 1

I (4 1 с4 -+ 1

I с» О О 1

I м

>М Ф I

-х т

О О О

С:) О D 1

>>(1

О I

>! -д !