Масса для формования обжиговых огнеупорных изделий

 

Сущность изобретения: масса включает, мас.%: оксид кальция 53 - 56,5; оксид магния 0,5 - 39 и связующее - паста, выделенная после отгонки растворителя из фильтрата продукта экстракции сульфатного мыла (Нейтрол), или паста, выделенная после отгонки растворителя из фильтрата продукта экстракции омыленного таллового пека Нейтрол II/или смесь Нейтрола или Нейтрола II с парафином в соотношении 2 : 1 3 - 8. Характеристика изделий: предел прочности при сжатии после хранения 1 сут 51,7 - 65,6 МПа, после хранения 7 сут 21,2 - 30,1 МПа, термостойкость (1300°С - воздух) 25 теплосмен. 1 табл.

Изобретение относится к производству основных огнеупоров на основе оксида кальция, например, известковых и доломитовых огнеупорных изделий.

Известна огнеупорная масса, включающая, мас.%: зернистый доломит 60-70; тонкомолотый магнезит 20-35; пек каменно-угольной смолы 5-13; тонкомолотая известь 5-15 [1].

Недостатками огнеупорной массы является применение в качестве связующего пека каменноугольной смолы, содержащего ароматические, гетероциклические соединения и соединения с конденсированными ядрами, которые являются токсичными веществами, а некоторые - канцерогенами.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является масса, включающая, мас.%: оксиды кальция и магния 5-20; добавка в виде двухкальциевого силиката 5-15 [2].

Недостатками указанной массы является неспособность двухкальциевого силиката образовывать защитные от гидратации пленки вокруг зерен СаО, поскольку сам двухкальциевый силикат (C₂S) также подвержен гидратации, вследствие чего срок хранения изделий после обжига уменьшается. Кроме того, переход β-CaS -> γC₂S при 875^оС, сопровождающийся 10%-ным изменением объема, может привести к растрескиванию огнеупора и дополнительной потере его прочности.

Цель изобретения - повышение срока хранения изделий.

Это достигается тем, что огнеупорная масса для формования обжиговых огнеупорных изделий, включающая оксиды кальция и магния, дополнительно содержит в качестве связующего пасту, выделенную после отгонки растворителя из фильтрата продукта экстракции сульфатного мыла (Нейтрол) или пасту, выделенную после отгонки растворителя из фильтрата продукта экстракции омыленного таллового пека (Нейтрол-II) или смесь Нейтрола или Нейтрола-II с парафином при соотношении Нейтрол или Нейтрол-II:парафин, равном 2:1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: СаО 53-96,5 MgO 0,5-39 Указанное связующее 3-8 В данном техническом решении впервые используются в качестве гидрофобного связующего нейтральные вещества отходов лесохимического производства Нейтрола и Нейтрола-II.

Нейтрол (ТУ ОП 13-0281078-54-79) - побочный продукт производства фитостерина из сульфатного мыла, который в свою очередь является побочным продуктом сульфатцеллюлозного производства. Для получения фитостерина и нейтрола из сульфатного мыла последнее растворяют в 30%-ном водном растворе этанола в соотношении 1 мас.ч. сульфатного мыла и 0,3 мас.ч. 30%-ного водного раствора спирта. В полученную однородную массу сульфатного мыла добавляют бензин и проводят экстракционное извлечение неомыляемых веществ из сульфатного мыла. Режим экстракции: соотношение сульфатное мыло:бензин = 1:5 (по массе), температура 40-45^оС, время 1-6 ч. После окончания процесса экстракции отделяют рафинат от экстракта. Рафинат содержит облагороженное мыло - ППФ-продукт переработки фитостерина. Облагороженное мыло не содержит практически неомыленных веществ. Спирт и бензин отгоняют от продукта переработки фитостерина и используют в последующих технологических циклах. От экстракта отгоняют бензин и к смеси неомыленных веществ и фитостерина добавляют спирт, из которого кристаллизацией выделяют фитостерин, а из маточника после отгонки спирта, получают Нейтрол.

Нейтрол имеет следующий состав, мас.%: Свободные карбоновые кислоты 2,5-7,8 Связанные карбоновые кислоты 3,0-7,0 Оксипродукты 1,6-5,7 Неомыленные вещества (в основном спирты и углеводороды 68-73 Нейтрол-II - побочный продукт производства фитостерина из таллового пека, который в свою очередь получают при дистиллированной разгонке таллового масла. Талловое масло - побочный продукт сульфатцеллюлозного производства.

Нейтрол-II получают путем экстракции из омыленного таллового пека его смеси с фитостерином с последующим отделением фитостерина кристаллизацией последнего из этилацетата. Нейтрол-II (ТУ ОП 64-6-02-90) должен удовлетворять требованиям, представленным ниже: Нейтрол-II имеет следующий состав, мас.%: Спирты (алифатические, тритер- пенивые, стерины) 40 Диолы 5-7 Карбонильные соединения 50 Углеводороды (в том числе парафины 50, терпены 50) окисленные и полимеризо- ванные продукты таллового пека 20 П р и м е р. Перед изготовлением огнеупорных изделий смесь, содержащую, мас. % : СаО 53-96,5; MgO 0,5-39; связующее (Нейтрол, либо Нейтрол-II, либо смесь Нейтрола или Нейтрола-II с парафином в соотношении 2:1) 3-8 мас.% разогревают до 55-70^оС. Далее производят перемешивание добавки с СаО и MgO, при этом связующее образует на зернах СаО пленки, препятствующие проникновению влаги. Из огнеупорной массы прессуют изделия при удельном давлении прессования 50-120 МПа. Изделие обжигают при температуре выше 1000 К. После обжига определяют прочность при сжатии огнеупорных образцов, выдержанных при 70% влажности и 294 К в течение 1, 2, 3 и 7 сут по ГОСТ 4071-80 температуру деформации под нагрузкой по ГОСТ 4070-83 и термостойкость 1300^оС - воздух.

В таблице представлены конкретные примеры огнеупорных масс, а также свойства полученных на основе этих масс обожженных огнеупорных образцов.

Формула изобретения

МАССА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ОБЖИГОВЫХ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающая оксиды кальция и магния, отличающаяся тем, что масса дополнительно содержит в качестве связующего пасту, выделенную после отгонки растворителя из фильтрата продукта экстракции сульфатного мыла (Нейтрол), или пасту, выделенную после отгонки растворителя из фильтрата продукта экстракции омыленного таллового пека (Нейтрол II), или смесь Нейтрола или Нейтрола II с парафином в соотношении 2 : 1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Оксид кальция 53 - 96,5
Оксид магния 0,5 - 39
Указанное связующее 3 - 8

РИСУНКИ

Рисунок 1