Тиксотропная керамобетонная смесь для вибролитья

 

Использование: составы тиксотропных керамобетонных смесей для вибролитья, применяемых для футеровки выпускных желобов , промковшей непрерывной разливки стали. Сущность изобретения: смесь содержит керамическую вяжущую суспензию с рН 10-10,5 на основе высокоглиноземистого шамота 28-30%, муллитовый шамот фракции до 10 мм 45-66,9%, тонкомолотую смесь корунда и кварца в стехиометрическом соотношении , соответствующем муллиту, 5- 25% и высокоглиноземистый огнеупорный порошок с содержанием оксида алюминия 60% и оксида магния 4-7% 0,1-1,5%. Характеристики: время выдержки образцов в формах 30-45 мин, предел прочности на сжатие после упрочнения в растворе жидкого стекла 68,6-79,5 И/мм2. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 04 В 35/62, 35/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4844319/ЗЗ (22) 04.06.90 (46) 30.12.92. Бюл. hb 48 (71) Всесоюзный гасударственный институт научно-исследовательских и проектных работ огнеупорной промышленности (72) П.В. Дякин, lO.E. Пивинский, А.А. Кортель, В.Г. Корсаков и M.À. Трубицйн (56) Авторское свидетельство СССР., „.

Ь 1593146, кл. С 04 В 35/62; С 04 В 35/18;

19,89..

У (54) ТИКСОТРОПНАЯ КЕРАМОБЕТОННАЯ

СМЕСЬ ДЛЯ ВИБРОЛИТЬЯ (57) Йспользование: составы тиксотропных керамобетонных Смесей для вибролитья, Изобретение относйтся к составам огнеупорных тиксотропных керамобетонных смесей дпя" вибролитья, и-рименяемых для футеровки вЫпускных желобов, промковшей непрерывной разливки стали, стальковшей, для изготовления крупногабаритных блоков и фасонных иэделий различного назначения.

Известна керамобетонная смесь, где в качестве связующего используют суспензию муллита, а в качестве заполнителя лом изделий МЛО-62 двух фракций (10 — 15 и .1,6-2,5 мм) в соотношении 3:1 (по массе).

Недостатком данной смеси является продолжительное время выдержки изделий в формах (24-36 часов).

Известна керамобетонная смесь, где в качестве связующего используют высокоглиноземистую вяжущую суспензию, а в ка„„5Ц„„17846О9 А1

2 применяемых для футеровки выпускных желобов, промковшей непрерывной разливки стали. Сущность йзобретения; смесь содержит керамическую вяжущую суспензию с рН

10 — 10,5 на основе высокоглиноземистого шамота 28 — 30%, муллитовый шамот фракции до 10 мм 45 — 66,9%, тонкомолотую смесь корунда и кварца в стехиометрическом соотношении, соответствующем муллиту, 525% и высокоглийоземистый огнеупорный порошок с содержанием оксида алюминия

60% и оксида магния 4 — 7% 0,1-1,5%. Характеристики: время выдержки образцов в формах 30-45 мин, предел прочности на сжатие после упрочнения в растворе жидкого стекла 68,6 — 79,5 Н/мм . 2 табл. честве заполнителя бой изделий МЛО-62 фракции 5 — 15 мм при соотношении компонентов 40 — 55 и 60 — 65% соответственно, Недостатком данной смеси является то, что изготовленные изделия Необходимо выдерживать в формах 20 — 24 часов.

Известна также керамобетонная смесь на основе высококонцентрированной керамической вяжущей суспензии (ВКВС) иэ лома изделий МЛО-62 и заполнителя аналогичного химического состава с размером зерен: 2,5-5,0; 5,0-10,0; 10,0 — 15,0 мм..

Недостатком данной керамобетонной смеси является длительное время выдержки изделий в формах — от 18 до 24 часов.

Наиболее близкой к предлагаемому решению является тиксотропная керамобетонная смесь для вибролитья следующего состава, мас. ;

1784609

45-67 5

28-30

В ысокоглиноземистая керамическая вяжущая суспензия 28-30

Муллитовый заполнитель фракции 10 — 0 мм

Тонкомолотая корундокварцевая добавка муллитовой стехиометрии, фракции менее 0,1 мм 5-25

Недостатком данной тиксотропной ке" рамобетонной смеси является большая продолжительность выдержки отформованных изделий в формах 1,5-5 ч.

Тиксотропная керамобетонная смесь 15 имеет хорошую подвижность и формуется методом вибролитья при влажности 7-9 (,.

Структурообразование такой смеси в йзготовленных на ее основе изделий (потеря подвйжностй и переход в твердое состоя- 20 ние) .происходит при умен ьшени и содержания кинетически свободной воды в литейной системе до 3-47. Посленее в известнйх составах достигается за счет использования пористого заполнйтеля с 25 большим водопоглощением 10-15ф. При этом время выдержки изделия в форме до окончания его структурообразования оп-." ределяется продолжительностью процес-са впитывания избыточного количества 30 кинетически свободной воды Зернами заполнителя. Окончательное-твердение кера- :.. мобетон ной смеси имеет место после сушки при 105-110ОС, когда в ней, вследствйе про- текания поликонденсационных процессов, 35 формйруются прочные водостойкие адгези- онйые швы между твердыми частицами.

Цель — сокращение времени выдержки иэделий в форме, т.е. ускорение твердения керамобетонной смеси.: . - . - .: 40

Цель достигается тем, что тиксотропная керамобетонная смесь для вибролитья, включающая высокоглиноэемистую керамическую вяжущую суспензию". однородный с вяжущим по составу заполнитель. и 45 тонкомолотую корундокварцевую добавку муллитовой стехибметрии, дополнительно содержит высокоглиноземистый огнеупорный порошок при следующем соотношении компонентов, мас. ::: 50

В ысокоглиноземйстая керамическая вяжущая суспензия

Муллитовый заполнитель, фракции 10-0 мм 45-66,9 55

Тонкомолотая корундокварцевая добавка муллитовой стехиометрии 5-25

Порошок огнеупорный высокоглиноземистый 0,1-1,5

Тонкомолотая корундокварцевая добавка муллитовой стехиометрии способствует образованию коагуляционно-тиксотропной структуры, что позволяет расформовывать изделия через 1,5 — 5,0 часов.

Введение высокоглиноэемистого огнеупорного порошка дополнительно сокращает время схватывания и ускоряет процесс структурообразования. Возможно это явление объясняется тем, что высокоглиноземистый порошок при взаимодействии с водой образует тидратйые новообразования и прежде всего А1(ОН)з в,"коллоидной форме, .

:.которые осаждаюгся на активированной поверхности частиц суспензии и заполнителя;: изменяя их электроповерхностные свойства.

Совокупность явлений иэмененйя по-верхностного заряда у части дисперсных ча- . стиц на противоположный, а также образование гидратов А (ОН)з, связавших оставшуюся кинетически свободную воду значительно ускоряет процесс коагуляцион - но-конденсационного структурообраэования. Что в свою очередь позволяет уже через 30-45 минут иметь прочнь!е изделия и производить извлечение изделий из форм или вынймать шаблон, например, при футеровке стал ьковшей,.

Пример реализации изобретения .

Тиксотропную керамобетонную смесь для вибролйтья (состав 2, таблица 1) получают при смешивании вйсокоглиноземи- . стой:керамической вяжущей суспензии

28,0 мас. /, тонкомолотой корундокварцевой добавки муллйтовой стехиометрии 5 мас. >,. муллитового заполнителя 66,5 мас. 7, и

0,5 мас. порошка огнеупорйого высокоглиноземистого для воздушно-твердеющих растворов, П 14-8- 294-78. Высокоглиноземистую керамическую вяжущую су>сйензию получают мокрым по-.. молом шамота, представляющего собой дробленые отходы. лом изделий МЛО-62 фракцией 2,5-0 мм в шаровой мельнице с керамической футеровкой, объемом 100 л, корундовыми шарами дйаметром 2 0 -30 мм.

Помол осуществляют в щелочной среде (добавка жйдкого стекла) при рН = 10,0-10,5 и проводят в трй стадии; на первой загружа- . ют 50 мас,7, материала от общего количества вводимого шамота с соотношением

Ж:Т = 1:5. Перед загрузкой мелющие тела. сухой шамот и воду разогревают до 70 С.

Помол первой загрузки пройзводят до полного прохода пробы суспенэии через сито

0,063 мм. Затем осуществляют вторую загрузку — 25 мас, j шамота, регулируют рН жидким стеклом до значения 10.5 и продолжают измельчение до остатка на сите t784609

0,063 мм — 7,0 — 7,5%. После этого также регулируют значение рН жидким стеклом до значения 10,5 и производят окончательную третью загрузку шамота, а помол пройзводят до значения.остатка на сите 0.063 мм — 5

10-11%

Для получения тонкомолотой корундокварцевой добавки муллитовой стехиометрии фракции менее 0,1 мм в готовую высокоглиноземистую керамическую вя- 10 жущую суспензию вводят корунд ТУ 14-8384-81: 72 мас.% -от общей массы добавки и кварцевый песок ГОСТ 25551-78;

28 Ma|:.%. Проводят дополнительное из мельчение (домол добавки) в течение двух 15 часов.

Полученную высокоглиноземйстую керамическую вяжущую суспензию, содержащую тонкомолотую корундокварцевую добавку муллитовой стехиометрии, 20 стабилизируют путем механического перемешивания в барабанз .мельницы беэ мелющих тел, в течение шести часов, При этом происходит равномерное распреде- ление то н комолотой корундо кварцевой до- 25 бавки в объеме суспензии и появление тиксотропии за счет физико-химических процессов.

Приготовление тиксотропной керамобетонной смеси осуществляют в лаборатор- 30 ном смесителе гравитационного действия, путем совместйого перемешивания высько- глиноземистой суспензии, содержащей тонкомолотую корундокварцевую добавку, муллитового заполнителя и высокоглинозе- 35 мистого огнеупорного порошка в течение четырех минут..

Введение добавки высокоглиноземистогц порошка осуществляют при смешива- . нии всех остальных компонентов в 40. смесителе.

Готовую смесь; влажностью 8%, заливают в металличеСкие формы — кубы размером 70 мм, предварительно смазанные машинным маслом, и подвергают вибра- 45 ции на вибростоле с частотой 50 Гц и амплитудой 0,70 мм в течение двух минут .

После прекращения вибрации определяют срок схватывания керамобетонной смеси (переход в твердообразное состояние). Это 50 соответствует сохранению геометрической формы вибролитых образцов после снятия боковых стенок. Извлеченные образцы сушат в сушильном шкафу при 110 С до ос.таточной влажности 0,5-1,0% и затем 55 подвергают пропитке в растворе жидкого стекла плотностью 1,06 г/смэ в течение 30 минут с последующей сушкой.

Смеси составов 1,3 — 8 (таблица 1) были приготовлены по вышеописанной методике;

Для всех образцов определяли; срок схватывания (твердения) смеси по ГОСТ

310.3-76, предел прочности на сжатие после упрочнения в растворе жидкого стекла по

ГОСТ 4071-80. Результаты испытаний всех смесей приведены в таблице 2.

В составе 7 использовали: для приготовлейия суспензии синтетический муллит марки ПМЛЦ-2,5 (TY 14-8-450-83), а в качестве муллитового заполнителя - дроблен ый лом муллйтовых изделий (фр. до 10 мм), ТУ 14-8- .

438-83.

В составе 8 использовали: для и риготовления суспензии дробленый лом фр. до 2 мм муллитокорундовых изделий на основе плавленого муллита и корунда марки МКПГ88 (ТУ-8-439-83) с массовой долей ЛЬ Оз с выше 88%, в качестве муллитового заполнителя — дробленый лом (фр. до 10 мм) изделий марки МКПГ-88.

В сравнении с прототипом использование предлатаемого состава тиксотропной керамобетон ной смеси позволяет сократить время выдержки изделий в формах в среднем в 3,2 раза; повысить механическую прочность после выдержки в растворе жидкого стекла в среднем в 1,1 раза; повысить производительность труда эа счет оборачиваемости форм и сокращения времени технологического процесса изготовления иэделий.

Формула изобретения

Тиксотропная керамобетонная смесь для вибролитья, включающая 28 — 30% керамической вяжущей суспензии с рН 10,010,5 на основе высокоглиноземистого шамота, 45-66,9%:. : муллитового шамота фракции до 10 мм и 5-25% тонкомолотой смеси корунда и кварца в стехиометрической соотношении, соответствующем муллиту; отл и ча ю ща я ся тем, что, с целью сокращения времени выдержки иэделий в формах, она содержит дополнительно высокоглиноэемистый огнеупорный порошок с содержанием оксида алюминия 60%-, и оксида магния 4 — 7%-ного в количестве 0,11,5%

1784609 ,Таблица 1 т З ° 1.

Составитель Т; Лаэогркина

Редактор Т. Егорова Техред M.Ìîðråíòàë Корректор М. Ткач

Заказ 4347 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета.по йэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Произеодстеенно-издательский комбинат "Патент", r. Улггород, Ул.Гегарйна; 101