Способ изготовления безобжиговых огнеупоров

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении огнеупорных изделий. Целью изобретения является повышение прочности и термостойкости и ускорение техпроцесса. Способ изготовления безобжиговых огнеупоров предусматривает помол силикзт-глыбы с огнеупорным компонентом - шамотом или кварцитом, или динасом, или карбидом кремния, смешения полученного вяжущего с заполнителем из того же материала, что и огнеупорный компонент, при 80-90°С, причем по истечении 3-4 мин вводят воду с Т 80-90°С и окончательно перемешивают, формование ведут прессованием при 40 МПа, а сушку проводят при 250-300°С в течение 1-2 ч. Способ обеспечивает прочность после сушки 38,8-56,8 МПа, термическую стойкость 62-80 теплосмен. время изготовления 3 ч. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ((9) ((() ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4708395/33 (22) 21.06.89 (46) 30.12.91. Бюл. ¹ 48 (71) Дагестанский политехнический институт (72) Б.Д,Тотурбиев и Ш.Д,Батырмурзаев (53) 666.972(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР и 791683, кл, С 04 В 40/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1294797, кл. С 04 В 40/00, 1987. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕЗОБЖИГОВЫХ ОГНЕУПОРОВ (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении огнеупорных изделий, Целью изобретения являИзобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении огнеупорных изделий

Целью изобретения является повышение прочности и термостойкости и ускорение техпроцесса.

Пример, Используют следующие материалы; силикат-глыба с силикатным модулем (Mc) 2,7 — 3 (отход Огнинского стекольного завода; огнеупорные заполнители, содержащие кристаллический кварц, такие как — шамот, кварцит, динас, карбид кремния и другие, Наиболее эффективен данный способ при использовании укаэанных заполнителей, так как получаемая в процессе гидролиэа щелочь из водного раствора силиката натрия в свою очередь растворяет кристал(si)s С 04 В 28/24, С 04 В 40/00 ется повышение прочности и термостойкости и ускорение техпроцесса. Способ изготовления безобжиговых огнеупоров предусматривает помол силикат-глыбы с огнеупорным компонентом —. шамотом или кварцитом, или динасом, или карбидом кремния, смешения полученного вяжущего с заполнителем из того же материала, что и огнеупорный компонент, при 80 — 90 С, причем по истечении 3 — 4 мин вводят воду с

Т 80 — 90 С и окончательно перемешивают, формование ведут прессованием при 40 МПа, а сушку проводят при 250 — 300 С в течение

1 — 2 ч. Способ обеспечивает прочность после сушки 38,8-56,8 МПа, термическую стойкость 62 — 80 теплосмен, время лэготовления 3 ч, 4 табл. лический кварц, содержащий в указанных огнеупорных заполнителях, тем самым увеличивается силикатный модуль жидкого стекла, что способствует повышению температурь. службы изделий.

Затворение нагретой водой и смешивание массы в нагретом состоянии способствует минимальному отсосу воды заполнителем и максимальному растворению силикат-глыбы, а также уменьшению воды в бетоне, что позволяет исключить процесс предварительного обжига изделий и тем самым повысить прочность и производительность безобжиговых огнеупорных изделий.

Снижение температуры сухой массы в бетономешалке менее 80 С не способствует повышению активности вяжущего и тем самым уменьшается полнота растворения си1701693 ликат-глыбы и снижается прочность изделия.

Увеличение температуры при сухом смешивании смеси более чем на 90 С способствует частичному растворению силикат-глыбы и последующему вспучиванию растворенной части силикат-глыбы, что снижает активность вяжущего, Затворением массы подогретой до 8090 C водой и смешиван»ием а те-eH»ale»О—

15 мин при этой температуре ускоряется процесс растворения,:асти ц сил и кат-гл ыбы и позволяет получигь высоковязкое, высокомодульное жидкое стекло, гомогенно распределяющее в массе, Уменьшение емпературы водозат-., воренной смеси менее 80"С в процессе смешивания при»водит к уменьш(энию растворимос»и сил»Y»êàò-Глыбь!. и тем самым уменьшается количество жидкого стекла, Увеличение температуры смеси. более 90 С способствует снижению прочности изделий эа счет вспучивания полученного жидкого стекла, а так>ке частицы силикат-глыбы не полностью растворя отся иэ-эа испарения адсорбционной воды., Прессовзние»иэделий иэ vieecbl rlpM удельноь: дав внии выше 40 МПа приводит к раздроб»лению частиц заполнителя, в результате повышаетсч площадь, не связанная с материцей (связующим частиц), а это снижает прочность иэделий. Прессование изделий с удельным давлением менее чем

40 МПа не способствует повышен»ию плотности и проч ости иэделий, а также не рационально.

Сушка изделий термоударом при 250—

300 С способствует максимальному обезвоживанию изделий»i» увеличению прочности соединения матрицы с заполнителем и»гак следствие увеличивается прочность изде.Лия.

Уменьшение температуры термоудара менее чем 250 С не способствует максимальному обеэво>киванию изделий и получению качественной матрицы, а также увеличивается время сушки и тем самым снижается производительность ехнологического процесса, При повышении температуры термоудара более чем ЗОООС прочностl, не повышается.

Выдержка в сушильной камере изделий менее одного часа при температуре сушки не способствует полному обезвоживанию

-»О

50 изделий и снятию внутренних напряжений, получейных в процессе прессования, в результате снижается прочность и термическая стойкость изделий.

Предварительно отдозированные силикат-глыбу и часть огнеупорного заполнителя измельчают совместно в шаровой мельнице сухого помола до удельной поверхности

2500-3000 см /г, получая силикат-натрие2 вое композиционное вяжущее (СНКВ), затем в подогреваемую бетономешалку с укрепленными на ее корпусе телами и снабженную теплоизоляцией загружают огнеупорный заполнитель и полученное СНКВ и смешивают в сухом в»иде в течение 3 — 4 мин, при непрерывном смешивании добавляют подогретую воду из расчета водотвердое отношение О, l2 — 0,14, смешивание сухой массы продолжают 10 — 15 мин, Из этой массы прессуют изделия при удельном давлении

40 МПа и проводят термообработку термоударом при 275 С в сушильной камере в течение 1,5 ч, Параметры способа и результаты испытаний приведены в табл.1 — 4.

Предлагаемый способ обеспечивает получение структурно-стабильного изделия беэ предварительного обжига, повышение прочности и термической стойкости изделий за счет полного растворения силикатглыбы и равномерного распределения ее в смеси в процессе смешивания, повышение производительности в 2 — 3 раза, Ожидаемый годовой экономический эффект от использования заявляемого способа составит 170-180 руб, на 1 м".

Формула изобретения

Способ изготовления безобжиговых огнеупоров путем помола силикат-глыбы с огнеупорным компонентом, смешения полученного вяжущего с заполнителем иэ того >ке материала, что и огнеупорный компонент, затворения, формования и сушки, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и термостойкости и ускорения изготовления в качестве огнеупорного компонента используют шамот или кварцит, или динас, или карбид кремния, смешение осуществляют при 80-90"С, причем по истечении 3 — 4 мин вводят воду с температурой 80 — 90 С.и окончательно перемешивают, формование ведут прессованием при 40 МПа, сушку проводят при

250 — 300 С в течение 1 — 2 ч,.

1701693

Таблица1

Содержание смеси, мас.Ф

Компонент (Прототип

1 запредельные

3 4 1 5 предельные

Шамотный заполнитель СНКВ:, 70

60 95

90

16

1 8

Тонкомолотый шамот 24 силикат т-глыба 6

Прототип

Свойство

Температура смешивания массы после водо80 85 90

6-8

47 38

l,5 l,5

78 67

1,5 1,5

3 3

83 70 59 42

1,5 1 5 1,5 1,5

1 5

При температуре термоудара 300 С

Прочность пои сжа" тии, после сушки, ИПа

Термическая стойкость (800 С - во" о да) число теплосмен

Время сушки, ч

Время полного изготовления иэделий, ч

45,4

80 68

1,5 1,5

6-8

53 40

1,5 1 5

76

1,5

П р и м е ч а н и е. Температура смешивания сухой массы 65 С

При температуре термоудара - 250 С

Прочность при сжатии после сушки, ИПа 42,2

Термическая стойкость (8000C - во" да) число теплосмен 70

Время сушки, ч 1,5;

Время полного изготовления изделий, ч 3

При температуре термоудара - 275 С

Прочность при сжатии после сушки, ИПа 47,5

Термическая стойкость (800 С - вода) число теплосиен 74

Время сушки иэделий, ч

Время полного из" тотоаления иэде" лий, ч 3

47,3 . 39,5 23,1 18,2 38,5

54 5 41,8 30,2 22,6 38 5

51,5- 40,2 . 28 19,8 38) 5, 1701693

Таблица2

Содержание смеси, мас. Ф

Компонент

Прототип предельные

1 3 " 5

60

70.

=32

24

- 4

-8

16

Прототип

Свойства предельные запредельные

Пои емпературе термоудар 250 С

Прочность при сжатии посл9 сушки, МПа

48,2 54,4 41,4 25,5

20,3 38,5

33

При температуре термоудара 275 СПрочиость при сжатии после сушки, МПа

52,0 59,1 47,4 40,8

38,5

22,1

69 76

При температуре термоудара 300 Г

38,5

50,7 56,6 43,6 32,3

44 34,; 65

П р и м е ч а н и е. Время сушки 1,5 ч, по прототипу 6-8 ч, время полного изготовления изделий 3 ч, по прототипу 9-12 ч..

Кварцит

СНКВ:l тонкдмолотый кварцит сили ат-глыба

Термическая стойкость (800 C - вода) число теплосиен

Термйческая стойкость. (800 С " вода) число теплосмен

Прочность при сжатии поспе сушки, ИПа

Термическая стойкость (800 С - вода) число теплосмен

Температура смешивания массы после водозатворения, G

1701693

Таблица 3

Содержание смеси, мас.3

Компоненты предельные

Г Г запредельные

2 3

80

90

Карбид кремния 70

CHK8:

Тонкомолотый карбид кремния 24 силикат-глыба Г

Свойства

1 предельные

80 85 90

70 95

20,4

38,5

28,5

56,8 45,8

49,2

Термическая стойкость (800 С - вода) число теплосмен 76

67

При температуре термоудара 275 С

Прочность при сжатии,после сушки, ИПа 51 1

38,562,4 . 48,5

27,7

35 2

62.

80 °

75 .

При температуре термоудара 300 С

30,3 22,5

38,5

47,1 56,2 ° 39,9

56

79

При температуре термоуда" ра 250 С

Прочность при сжатии после сушки, ИПа .

Термическая стойкость (800 С - вода) число теп-лосмен

Прочность при сжатии после сушки, ИПа .

Термическая стойкость (800чС " вода) число теплосмен

Температура смешивания массы лосле водозатворения

Г

Прототип

16

Г

Прототип

1701693

Табли ца4

Содержание смеси, мас.Ф

Компонент

Прототип, 70 80

90 60

95

24

16 8 32

2 8, 16.си

Свойства

Прототип

Температура смешивания массы после водо" затворения, С ((80 85 90 70 95

llpt температуре термора 250 С чность при сжатии поссушки, ИПа 40„9 46,1 38,8

26, 5.

16,2

38,5

Те (B

65.

65 70

Прй температуре термоудара 275 С

Пр чность при сжатии по ле сушки, ИПв

Те мическая стойкость (8 0 C - вода) число теПлосмен

49,4 55,2 42,2

25,4

33 8

38,5

82

59, При температуре термоудара 300 С

Прочность при сжатии пос" ле сушки, ИПв

Термическая стойкость (8()0 С вода) число теплосмен

433 503 400

26,0

38,5

36

Составитель Т. Сельченкова

Редактор Л. Народная Техред М,Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 4510 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

Ди

СН

То ас

В:, комолотый линас икат-глыба мическая стойкость

0 С - вода) число лосмен предельные

1 .1

2 3 4 5 6