ОГНЕУПОРНЫЙ МЕРТЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК C04B35/43 C04B35/66 

Описание патента на изобретение RU2228310C2

Изобретение относится к составу огнеупорного мертеля, предназначенного для изготовления крупногабаритных огнеупорных изделий, которые с целью упрощения процесса формования изготавливают методом склеивания из отдельных деталей, и может быть использовано в горизонтальных и вертикальных швах при футеровке тепловых агрегатов металлургической отрасли, выполняемых огнеупорами основного типа магнезиально-шпинелидного и углеродистого составов.

Известен мертель для склеивания огнеупорных изделий на основе глиноземсодержащего наполнителя фракции 0,1 мм, в который введены цирконий, содержащий компонент фракции 0,08 мм, огнеупорная глина и связующее с использованием в качестве последнего водорастворимой соли ортофосфорной кислоты. При этом мертель содержит цирконийсодержащий компонент и огнеупорную глину в виде смеси совместного помола диоксида циркония и огнеупорной глины в соотношении 2:1 (см. авторское свидетельство СССР №1821460, кл. С 04 В 28/34, 1993 г.).

Недостатком известного мертеля является ограничение в области применения, так как используется в производстве крупногабаритных огнеупоров методом склеивания из отдельных деталей шамотного, корундового и муллитокорундового составов, которые могут эксплуатироваться при температурах 1450-1550°С. При этом мертели на основе глиноземсодержащих наполнителей при нагревании расширяются, что снижает шлакоустойчивость. Кроме того, в состав мертеля входит дефицитный и дорогостоящий цирконийсодержащий компонент с массовой долей не менее 25%.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому огнеупорному мертелю по совокупности общих существенных признаков является мертель на основе оксида магния, который включает, мас.%: периклазовый спеченный порошок фракции 3-0,5 (3-0) мм 89-93 и низкокремнистый хромовый концентрат 8-10 (см. “Технологические инструкции ТИ200-0-45-95 АО “Комбинат “Магнезит”, с.101 “Производство периклазового мертеля”, г. Сатка, 1995).

Этот мертель хотя и обеспечивает шву необходимую прочность и термостойкость, но при часто изменяющихся технологических параметрах производства не обеспечивает гарантированной стойкости высокотемпературному агрегату. Кроме того, наличие в огнеупорном мертеле хромистой составляющей не в полной мере отвечает требованиям экологической безопасности.

Задачей предлагаемого технического решения является создание огнеупорного мертеля для кладки и склеивания изделий основного типа магнезиально-шпинелидного и углеродистого составов, обеспечивающего повышение прочности шва и термической стойкости при высоких температурах (более 1600°С), а также обеспечение экологической безопасности в процессе приготовления огнеупорного мертеля и его использования за счет исключения хромистой составляющей.

Для решения указанной задачи огнеупорный мертель, включающий огнеупорный наполнитель на основе оксида магния и фосфатное связующее, содержит оксид магния в виде мелкозернистого спеченного порошка фракции 0,5-0 мм и тонкомолотого спеченного периклаза фракции менее 0,09 мм в соотношении (3-4):1 и дополнительно огнеупорную глину фракции менее 0,09 мм с содержанием оксида алюминия не менее 28%, а в качестве фосфатного связующего - триполифосфат натрия технический фракции менее 0,09 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Мелкозернистый спеченный периклазовый порошок и тонкомолотый спеченный периклаз 84-92

Огнеупорная глина 5-10

Триполифосфат натрия технический 3-6

Использование мелкозернистого спеченного периклазового порошка фракции 0,5-0 мм, тонкомолотого спеченного периклаза, огнеупорной глины и триполифосфата натрия фракций менее 0,09 мм обеспечивает более высокую активность и более полное взаимодействие компонентов в процессе приготовления огнеупорного мертеля. При этом предлагаемый огнеупорный мертель обеспечивает получение тонкого клеевого шва высшей категории качества.

Введение в состав мертеля мелкозернистого спеченного периклазового порошка и тонкомолотого спеченного периклаза в соотношении (3-4):1 обеспечивает оптимальную структуру шва. Увеличение мелкозернистой составляющей приводит к уменьшению плотности, прочности и устойчивости огнеупорного мертеля в агрессивных средах из-за недостаточного количества тонкомолотой составляющей, необходимой для заполнения промежутков между зернами. Увеличение тонкомолотого спеченного периклаза приводит к увеличению усадки, образованию трещин в процессе обжига и, следовательно, к уменьшению прочности и устойчивости в агрессивных средах.

Введение триполифосфата натрия в качестве фосфатного связующего активизирует процесс спекания и способствует повышению прочности шва за счет образования сложных фосфатов и стеклофазы, представленной в основном силикофосфатами в результате взаимодействия фосфатов с материалом склеиваемых изделий. Высокая адгезионная прочность шва с изделием способствует образованию монолитной структуры клеевого шва и контактной зоны, что обеспечивает кроме высокой прочности высокую термостойкость.

Кроме этого, в составе мертеля при нагревании идет активный процесс образования магнийалюмофосфатов и натриймагнийалюмофосфатов, обуславливающих повышение его эксплуатационных характеристик. Наряду с этим идет процесс формирования прямых связей между оксидами алюминия и магния с образованием твердых растворов замещения, которые уплотняют структуру кристаллического сростка во всем интервале температур.

Находящийся в огнеупорной глине оксид алюминия замещает силикатные прослойки между зернами на связку магнезиально-глиноземистой шпинели, которая, в свою очередь, и обеспечивает повышение термической стойкости. Помимо этого оксид алюминия придает мертелю живучесть и удобоукладываемость.

При обжиге (или нагреве) огнеупорных изделий магнезиально-шпинелидного и углеродистого составов, склеенных предложенным мертелем, образуется прочное клеевое соединение с высокой адгезионной способностью и термостойкостью.

Для приготовления шихты использовали следующие материалы:

мелкозернистый спеченный периклазовый порошок фракции 0,5-0 мм, полученный при рассеве периклазовых порошков;

тонкомолотый спеченный периклаз фракции менее 0,09 мм, полученный путем помола периклазовых порошков;

огнеупорную глину фракции менее 0,09 мм по ТУ 14-8-336-80, с содержанием оксида алюминия не менее 28%;

триполифосфат натрия технический фракции менее 0,09 мм по ТУ 48-03-28-94.

Огнеупорный мертель готовят по следующей технологии.

Мелкозернистый спеченный периклазовый порошок и тонкомолотый спеченный периклаз берут в соотношении (3-4):1. Вначале к мелкозернистому спеченному периклазовому порошку добавляют триполифосфат натрия и перемешивают, затем вводят огнеупорную глину и тонкомолотый спеченный периклаз и осуществляют окончательное смешивание до гомогенного состояния.

Пример 1. Количество мелкозернистого спеченного периклазового порошка и тонкомолотого спеченного периклаза берут в соотношении 4:1, что в сумме составляет 84% оксида магния, а огнеупорной глины фракции менее 0,09 мм и связующего - триполифосфата натрия технического соответственно 10% и 6%. После приготовления огнеупорного материала по указанной выше технологии масса готова к применению.

Пример 2. Мелкозернистый спеченный периклазовый порошок и тонкомолотый спеченный периклаз берут в соотношении 3,5:1, что в сумме составляет 88% оксида магния, а огнеупорной глины и триполифосфата натрия технического соответственно 7,5% и 4,5%.

Пример 3. Мелкозернистый спеченный периклазовый порошок и тонкомолотый спеченный периклаз берут в соотношении 3:1, что в сумме составляет 92% оксида магния, а огнеупорной глины и триполифосфата натрия технического соответственно 5% и 3%.

Результаты испытаний огнеупорного мертеля приведены в таблице.

Полученный огнеупорный мертель обладает повышенной термостойкостью и прочностью.

Предлагаемый огнеупорный мертель может быть использован для кладки и склеивания огнеупорных изделий основного типа магнезиально-шпинелидного и углеродистого составов, применяемых в футеровках высокотемпературных тепловых агрегатов.

Похожие патенты RU2228310C2

название год авторы номер документа
ОГНЕУПОРНЫЙ СВЯЗУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ФУТЕРОВКИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ 1996
  • Назмутдинов Р.Ш.
  • Чуклай А.М.
  • Коптелов В.Н.
  • Дмитриенко Ю.А.
  • Афиногенова Н.С.
RU2116274C1
ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАСС И ИЗДЕЛИЙ ДЛЯ СТРУКТУРНО-СТАБИЛЬНЫХ ФУТЕРОВОК 1996
  • Фролов О.И.
  • Коптелов В.Н.
  • Войникова Л.А.
  • Ярушина Т.В.
  • Сиромаха Л.Ю.
  • Бибаев В.М.
RU2098385C1
ХРОМИТОПЕРИКЛАЗОВЫЙ ОГНЕУПОР 2022
  • Коростелев Сергей Павлович
  • Дунаев Владимир Валериевич
  • Реан Ашот Александрович
  • Сырескин Сергей Николаевич
  • Одегов Сергей Юрьевич
  • Таратухин Григорий Владимирович
  • Верзаков Василий Александрович
RU2785728C1
Мертель для склеивания огнеупорных изделий 1991
  • Ильин Геннадий Иванович
  • Горячева Зоя Егоровна
  • Бодина Галина Октябревна
  • Аксельрод Лев Моисеевич
  • Кононов Валерий Антонович
SU1821460A1
ШИХТА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРСТЕРИТОВЫХ ОГНЕУПОРОВ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2000
  • Алимов В.С.
  • Аксельрод Л.М.
  • Орлов И.К.
  • Никифоров А.Я.
RU2161144C1
Способ получения периклазоуглеродистого бетона и периклазоуглеродистый бетон 2023
  • Земляной Кирилл Геннадьевич
  • Хафизова Алина Руслановна
  • Кащеев Иван Дмитриевич
RU2818338C1
Огнеупорный мертель 1991
  • Ильин Геннадий Иванович
  • Горячева Зоя Егоровна
  • Бодина Галина Октябревна
  • Аксельрод Лев Моисеевич
  • Кононов Валерий Антонович
SU1827374A1
МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕРИКЛАЗОШПИНЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1995
  • Семянников В.П.
  • Гельфенбейн В.Е.
  • Журавлев Ю.Л.
RU2085538C1
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЗУСАДОЧНОГО, ПОРИСТОГО, ОГНЕУПОРНОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2010
  • Владимиров Владимир Сергеевич
  • Илюхин Михаил Анатольевич
  • Мойзис Евгений Сергеевич
  • Мойзис Сергей Евгеньевич
  • Рыбаков Сергей Юрьевич
  • Лукин Евгений Степанович
  • Попова Нелля Александровна
RU2442761C1
ОГНЕУПОРНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ МОНТАЖА И РЕМОНТА ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ 2012
  • Земляной Кирилл Геннадьевич
  • Зимин Борис Владимирович
RU2497779C1

Реферат патента 2004 года ОГНЕУПОРНЫЙ МЕРТЕЛЬ

Изобретение относится к составу огнеупорного мертеля, предназначенного для приготовления кладочных растворов при изготовлении крупногабаритных огнеупорных изделий и футеровке тепловых агрегатов металлургической отрасли. Огнеупорный мертель содержит оксид магния в виде мелкозернистого спеченного периклазового порошка фракции 0,5-0 мм и тонкомолотого спеченного периклаза фракции менее 0,09 мм в соотношении (3-4):1 и дополнительно огнеупорную глину фракции менее 0,09 мм с содержанием в ней оксида алюминия не менее 28%, а в качестве фосфатного связующего - триполифосфат натрия технический фракции не менее 0,09 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: мелкозернистый спеченный периклазовый порошок и тонкомолотый спеченный периклаз 84-92, огнеупорная глина 5-10, триполифосфат натрия технический 3-6. Реализация изобретения обеспечивает прочность шва и термическую стойкость при высоких температурах (более 1600°С). 1 табл.

Формула изобретения RU 2 228 310 C2

Огнеупорный мертель, включающий огнеупорный наполнитель на основе оксида магния и фосфатное связующее, отличающийся тем, что он содержит оксид магния в виде мелкозернистого спеченного периклазового порошка фракции 0,5-0 мм и тонкомолотого спеченного периклаза фракции менее 0,09 мм в соотношении (3-4):1 и дополнительно огнеупорную глину фракции менее 0,09 мм с содержанием оксида алюминия не менее 28%, а в качестве фосфатного связующего - триполифосфат натрия технический фракции не менее 0,09 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Мелкозернистый спеченный периклазовый порошок

и тонкомолотый спеченный периклаз 84-92

Огнеупорная глина 5-10

Триполифосфат натрия технический 3-6

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2228310C2

Способ получения защитного покрытия на металлической поверхности, контактирующей с расплавленным цветным металлом 1990
  • Флягин Владимир Григорьевич
  • Сергеев Иван Иванович
  • Байков Владимир Петрович
  • Чернова Людмила Анатольевна
  • Багаутдинов Анас Ахатович
SU1784660A1
Торкрет-масса для торкретирования футеровки металлургических агрегатов 1972
  • Пирогов Юрий Анатольевич
  • Болтянский Анатолий Владимирович
  • Шевченко Владимир Андреевич
  • Гурский Геннадий Леонидович
  • Гонтарь Борис Павлович
  • Сухинин Анатолий Иванович
  • Гульев Геннадий Федорович
  • Онищенко Павел Васильевич
  • Мисюра Иван Григорьевич
  • Касьян Владимир Степанович
SU452554A1
МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРОВ 1992
  • Коптелов Виктор Николаевич
  • Ярушина Татьяна Викторовна
  • Фролов Олег Иванович
  • Войникова Людмила Алексеевна
  • Андриевских Леонид Иванович
  • Назмутдинов Рафаил Шамсиевич
  • Власовец Анатолий Анатольевич
RU2069203C1
Способ изготовления электрических кабелей с изоляцией из бумажной массы 1933
  • Арензон С.И.
  • Рытов Л.И.
SU37165A1
US 3285758 A, 15.11.1966
Производство периклазового мертеля
Мяльно-трепальный станок для обработки тресты лубовых растений 1922
  • Клубов В.С.
SU200A1
Приспособление для записи звуковых явлений на светочувствительной поверхности 1919
  • Ежов И.Ф.
SU101A1
- г
Сатка, 1995.

RU 2 228 310 C2

Авторы

Баранов А.П.

Коптелов В.Н.

Назмутдинов Р.Ш.

Поспелова Е.И.

Даты

2004-05-10Публикация

2002-04-05Подача