Огнеупорная бетонная смесь



Огнеупорная бетонная смесь
Огнеупорная бетонная смесь
Огнеупорная бетонная смесь
Огнеупорная бетонная смесь
C04B35/00 - Формованные керамические изделия, характеризуемые их составом (пористые изделия C04B 38/00; изделия, характеризуемые особой формой, см. в соответствующих классах, например облицовка для разливочных и плавильных ковшей, чаш и т.п. B22D 41/02); керамические составы (содержащие свободный металл, связанный с карбидами, алмазом, оксидами, боридами, нитридами, силицидами, например керметы или другие соединения металлов, например оксинитриды или сульфиды, кроме макроскопических армирующих агентов C22C); обработка порошков неорганических соединений перед производством керамических изделий (химические способы производства порошков неорганических соединений C01)

Владельцы патента RU 2698390:

Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" (RU)

Изобретение относится к области металлургии, в частности, применяется для футеровки металлургических агрегатов, например сталеразливочных ковшей, промежуточных ковшей, вакууматоров, для изготовления формованных огнеупоров методом вибролитья и т.д., работающих при температуре до 1750°С. Техническим результатом изобретения является улучшение стойкости к теплосменам и соответственно улучшение прочностных характеристик при тепловой нагрузке. Огнеупорная бетонная смесь включает электрокорунд, высокоглиноземистый цемент, глинозем, полипропиленовое волокно и модифицирующую добавку - поликарбоксилат при следующем соотношении компонентов, мас.%: высокоглиноземистый цемент 3-6; реактивный глинозем 10-15; поликарбоксилат 0,5-1,0; полипропиленовое волокно 0,5-1,0; электрокорунд c размером частиц не более 6000 мкм - остальное. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Область техники

Изобретение относится к области металлургии, в частности, применяется для футеровки металлургических агрегатов, например, сталеразливочных ковшах, промежуточных ковшах, вакууматорах, для изготовления формованных огнеупоров методом вибролитья и т.д., работающих при температуре до 1750°С.

Уровень техники

Известна огнеупорная бетонная композиция (патент РФ №2550626, С04В 35/66, опубл. 10.05.2015 г.), включающая огнеупорный наполнитель на основе оксида алюминия, высокоглиноземистый цемент, комплексную добавку, органическое и/или металлическое волокно и модифицирующие добавки, причем комплексная добавка состоит из микрокремнезема, оксида хрома и тонкодисперсного глиноземистого компонента, в качестве которого используют реактивный глинозем и/или корунд дисперсностью не более 0,063 мм и/или кальцинированный глинозем, взятые в соотношении (1-3):(1-4):(6-9), при следующем содержании компонентов в бетонной композиции, мас. %: огнеупорный наполнитель - 71-92, высокоглиноземистый цемент - 2-5, комплексная добавка - 5-21, органическое и/или металлическое волокно - 0,01-2, модифицирующие добавки - 0,1-1,1.

Недостатком композиции является наличие в составе токсичного микрокремнезема.

Известна гидравлически твердеющая масса корундового состава (патент РФ №2247095, С04В 35/10, С04В 35/66, опубл. 27.02.2005 г.), включающая электрокорунд, высокоглиноземистый цемент, глинозем и модифицирующую добавку, причем в качестве модифицирующей добавки она содержит предварительно синтезированный материал с содержанием Al2O3 45-55% и СаО 42-52% при следующем соотношении компонентов, мас. %: высокоглиноземистый цемент 2,5-5, глинозем 18-25, модифицирующая добавка 1,5-3, электрокорунд - остальное.

Недостатком является низкая стойкость к расплаву металла.

Ближайшим аналогом, принятым за прототип, является огнеупорная бетонная смесь (патент РФ №2239612, С04В 35/101, С04В 35/66, опубл. 10.11.2004 г.), содержащая зернистый электрокорунд и комплексное тонкодисперсное связующее на основе смеси высокоглиноземистого цемента, тонкодисперсного оксида алюминия и пластифицирующей добавки, смесь содержит карбид кремния и тонкодисперсный корунд в качестве тонкодисперсного оксида алюминия при следующем содержании компонентов, мас. %: зернистый электрокорунд фракции 6-3 мм 15-22, фракции 3-1 мм 8-20, фракции 1-0 мм или смесь фракции 0,5-0 мм и фракции 1-0,5 мм 13-27, карбид кремния 13-27, тонкодисперсный корунд 14-24, высокоглиноземистый цемент 7-16, пластифицирующая добавка 0,03-0,55.

Недостатком прототипа является то, что бетонная смесь имеет коррозионную стойкость только к расплаву чугуна.

Раскрытие сущности изобретения

Техническим результатом изобретения является улучшение стойкости к теплосменам и соответственно, большая наработка металлургического агрегата; улучшение прочностных характеристик при тепловой нагрузке.

Технический результат достигается за счет того, что в огнеупорной бетонной смеси, включающая электрокорунд, высокоглиноземистый цемент, глинозем и модифицирующую добавку, новым является то, что смесь содержит полипропиленовое волокно, а в качестве модифицирующей добавки - поликарбоксилат, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Высокоглиноземистый цемент 3-6

Реактивный глинозем 10-15

Поликарбоксилат 0,5-1,0

Полипропиленовое волокно 0,5-1,0

Электрокорунд с размером частиц не более 6000 мкм - остальное.

Способствуют достижению технического результата дополнительные признаки: смесь содержит реактивный глинозем с размером частиц не более 10 мкм.

Указанные качественные и количественные соотношения компонентов предлагаемой огнеупорной бетонной смеси являются наиболее приемлемыми, так как при выходе за заявляемые диапазоны количественных соотношений компонентов смеси не достигается указанный технический результат.

Осуществление изобретения

Сухая огнеупорная бетонная смесь состоит из, мас. %: порошка белого электрокорунда (ЭБ) (Al2O3) 80-90 с размером частиц не более 6000 мкм, реактивного глинозема 10-15 с размером частиц не более 10 мкм, модифицирующей добавки 0,5-1,0, в качестве которой выступает поликарбоксилат, полипропиленового волокна 0,5-1,0, и высокоглиноземистого цемента 3-6.

Количество воды для затворения, мас. %: 4-5.

Механическая прочность после обжига составляет 180-210 МПа.

Смесь готовится путем механического смешения материалов в следующей последовательности: сначала усредняются все компоненты ЭБ, затем добавляется реактивный глинозем, высокоглиноземистый цемент, в последнюю очередь поликарбоксилат и полипропиленовое волокно при следующих условиях: не допускается попадание влаги в материал во избежание его затвердевания.

Для смешения используется механический смеситель с неподвижным корпусом и вращающейся внутренней лопастной мешалкой.

Огнеупорная бетонная смесь поставляется потребителю в сухом виде, расфасованным в герметичную упаковку, в соответствии с его требованием. Футеровка металлургического агрегата производится у потребителя после приготовления бетонного раствора. Смесь не токсична, пожаро- и взрывобезопасна.

Примеры конкретного выполнения

Были изготовлены различающиеся по составу опытные образцы №1, №2, №3, №4 предлагаемой огнеупорной бетонной смеси и соответствующие им по номерам опытные образцы огнеупоров №1, №2, №3 и №4. Рецептура огнеупорной бетонной смеси представлена в таблице 1.

По физико-химическим показателям и зерновому составу смесь должна соответствовать нормам, указанным в таблице 2.

Результаты тестирования огнеупорных бетонов представлены в таблице 3.

Для оценки огнеупорности опытных образов бетона к расплаву были выполнены тигли (бетонные изделия №1, №2, №3 и №4), заполнены крупкой 3000-6000 мкм рафинированного кремния и поставлены в муфельную печь под нагрев до 1750°С и выдержкой в течение 6 часов. После процедуры, тигли были извлечены и осмотрены, замечаний, связанных с проходом расплава отмечено не было ни на одном образце. Далее тигли были распилены для осмотра внутренних стенок соприкосновения с кремнием - замечаний не выявлено.

По сравнению с другими аналогами, предлагаемая огнеупорная бетонная смесь обеспечивает получение огнеупорного бетона со следующими улучшенными характеристиками:

1. Улучшенная стойкость к теплосменам и соответственно, большая наработка («ходовая» кампания) металлургического агрегата (~ на 8,5% по количеству плавок).

2. Лучшие прочностные характеристики при тепловой нагрузке (1750°С):

- прочность на изгиб 27,2 МПа;

- прочность на сжатие 234,0 МПа.

3. Отсутствие в рецептуре токсичного микрокремнезема, применяющегося для высокопрочных и коррозионностойких бетонов.

1. Огнеупорная бетонная смесь, включающая электрокорунд, высокоглиноземистый цемент, глинозем и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что смесь содержит полипропиленовое волокно, а в качестве модифицирующей добавки - поликарбоксилат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Высокоглиноземистый цемент 3-6
Реактивный глинозем 10-15
Поликарбоксилат 0,5-1,0
Полипропиленовое волокно 0,5-1,0
Электрокорунд с размером частиц
не более 6000 мкм остальное

2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит реактивный глинозем с размером частиц не более 10 мкм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композиции защитного и истираемого покрытия для нанесения на ролики и, более конкретно, к роликам конвейера для перемещения металлических листов, содержащим истираемое покрытие для применения при высоких температурах, к способу изготовления таких роликов и к их применению.

Изобретение относится к огнеупорным материалам для футеровки с огневой стороны промышленных печей для выплавки цветных металлов. Технический результат изобретения - получение огнеупорных продуктов для огнеупорной каменной кладки или монолитной футеровки, длительно устойчивых к фаялитовым шлакам, сульфидным расплавам (штейнам), сульфатам и расплавам цветных металлов.

Изобретение относится к грубокерамическому огнеупорному изделию, применяемому в качестве рабочей футеровки на стороне огневого воздействия в промышленной печи, в частности в печных установках для производства цемента, шахтных известеобжигательных печах или ротационных известеобжигательных печах, нагревательных печах, печах для производства энергии.

Изобретение относится к активируемой щелочами вяжущей системе для жаростойких бетонов из по меньшей мере одного минерального вяжущего и минерального активатора, который при смешении с водой образует отверждающийся геополимер, причем в качестве активатора содержится комбинация по меньшей мере двух магниевых компонентов (Mg-компоненты), которые реагируют с водой по щелочному механизму и при этом по-разному во времени реагируют с вяжущим, образуя геополимер, причем магниевые компоненты имеют разную химическую активность по отношению к влаге воздуха и/или по отношению к вяжущему.

Изобретение относится к технологии ремонта футеровок тепловых агрегатов. Техническим результатом изобретения является повышение адгезионной прочности ремонтного покрытия из мелкозернистого жаростойкого бетона к огнеупорной футеровке, упрощение технологического процесса производства ремонтных работ, расширение функциональных возможностей мелкозернистой жаростойкой бетонной смеси, позволяющих производить ремонт футеровок из различных материалов.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к производству огнеупорных пластичных масс, предназначенных для уплотнения зазора между футеровкой сталеразливочного ковша и обортовкой кожуха ковша, уплотнений в стыках огнеупорной кладки тепловых агрегатов, ремонта и восстановления разрушенных участков огнеупорной кладки.

Изобретение относится к огнестойкому составу, а также к его применению преимущественно для облицовки плавильных устройств для цветных металлов. Состав преимущественно содержит по меньшей мере 30 мас.% необработанного оливина с грубыми частицами, содержащего форстерит в количестве, например, по меньшей мере 70 мас.% и имеющего размеры частиц более 0,1 мм; по меньшей мере 35 мас.% оксида магния в форме муки с размером частиц < 1 мм; карбид кремния в форме муки с размером частиц < 1 мм; до 10 мас.% тонкодисперсной кремниевой кислоты и до 10 мас.% антиокислителя.
Изобретение относится к огнеупорному производству и может быть использовано для футеровки подин нагревательных печей, предназначенных для термообработки габаритных стальных заготовок.

Настоящее изобретение касается способа изготовления огнеупорных материалов со сниженным удельным весом и может быть использовано в качестве рабочей футеровки при работе с высокими температурами.

Изобретение относится к легковесным теплоизоляционным огнеупорным материалам и может быть использовано в различных областях техники для теплоизоляции и футеровки тепловых агрегатов, работающих при высоких температурах.

Изобретение относится к способу получения керамического композита из нитрида кремния, упрочненного нитридом титана, обладающего совокупностью физико-механических свойств, таких как высокая прочность и твердость, низкий коэффициент термического расширения, износостойкость и электрическая проводимость.

Изобретение относится к технологии получения соединений сложных оксидов со структурой граната, содержащих редкоземельные элементы, которые могут быть применены в технологии синтеза оптических керамических материалов лазерного качества при создании активных тел твердотельных лазеров различной геометрии.

Изобретение относится к области получения высоколегированного ионами эрбия прозрачного керамического материала со структурой иттрий-алюминиевого граната (Еr:ИАГ) для использования в качестве лазерного материала в медицине и оптической связи.

Изобретение относится к производству композиционных материалов с керамической матрицей, обладающих повышенной стойкостью к окислению и коррозии при высоких температурах.

Изобретение относится к композиционным пьезоматериалам (КПМ) и может быть использовано для изготовления гидроакустических приёмников, датчиков медицинской ультразвуковой диагностики, эмиссионного контроля, дефектоскопов и других объёмно-чувствительных пьезопреобразователей, а также к технологии изготовления этих материалов.

Группа изобретений относится к области термозащитных и антиокислительных покрытий и может быть использована для повышения химической инертности и температуры эксплуатации изделий, используемых в авиакосмической промышленности, топливо-энергетическом комплексе, в химической промышленности и др.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению футеровки тигля вакуумной индукционной печи для выплавки прецизионных сплавов повышенной чистоты.

Изобретение относится к огнеупорным материалам для футеровки с огневой стороны промышленных печей для выплавки цветных металлов. Технический результат изобретения - получение огнеупорных продуктов для огнеупорной каменной кладки или монолитной футеровки, длительно устойчивых к фаялитовым шлакам, сульфидным расплавам (штейнам), сульфатам и расплавам цветных металлов.

Изобретение относится к области получения керамических материалов и может быть использовано для изготовления высокоплотной, в том числе оптической, керамики. В способе изготовления высокоплотных объемных керамических элементов с использованием электрофоретического осаждения (ЭФО) наночастиц используются слабоагрегированные наночастицы оксидов, полученные методами высокоэнергетического физического диспергирования, например методом лазерного испарения материала или методом электрического взрыва проводника.

Изобретение относится к керамическим композиционным материалам, армированным гомогенно диспергированными нитевидными кристаллами карбида кремния, и может быть использовано при изготовлении теплонагруженных узлов и деталей перспективных газотурбинных двигателей, работающих при температурах до 1500°C на воздухе и в продуктах сгорания топлива.

Настоящее изобретение касается строительной химической композиции, применимой в качестве быстросхватывающегося раствора для укладки плитки на полу и на стенах, демонстрирующего значения прочности при отрыве как минимум 0,5 МПа через 6 часов.

Изобретение относится к области металлургии, в частности, применяется для футеровки металлургических агрегатов, например сталеразливочных ковшей, промежуточных ковшей, вакууматоров, для изготовления формованных огнеупоров методом вибролитья и т.д., работающих при температуре до 1750°С. Техническим результатом изобретения является улучшение стойкости к теплосменам и соответственно улучшение прочностных характеристик при тепловой нагрузке. Огнеупорная бетонная смесь включает электрокорунд, высокоглиноземистый цемент, глинозем, полипропиленовое волокно и модифицирующую добавку - поликарбоксилат при следующем соотношении компонентов, мас.: высокоглиноземистый цемент 3-6; реактивный глинозем 10-15; поликарбоксилат 0,5-1,0; полипропиленовое волокно 0,5-1,0; электрокорунд c размером частиц не более 6000 мкм - остальное. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Наверх