Огнеупорная смесь для футеровочных и ремонтных работ тепловых агрегатов Российский патент 2024 года по МПК C04B35/47 C04B35/66 

Изобретение относится к области производства огнеупорных смесей, которые могут быть использованы в качестве кладочного раствора и для обмазки при производстве футеровочных и ремонтных работ тепловых агрегатов.

Из уровня техники известна огнеупорная масса, которая может быть использована для футеровки тепловых агрегатов [патент на изобретение RU 2605567 C1. МПК C04B 35/105. Заявка №2015156075/03 от 25.12.2015. Опубликовано 20.12.2016 в Бюл. № 35]. Огнеупорная масса содержит, мас.%: хромитовую руду 60,0-64,0; магнезит 22,0-27,0; гексаметафосфат натрия 2,2-2,1; корунд 10,8-11,5.

Также известна огнеупорная смесь [патент на изобретение RU 2211200 C1. МПК C04B 35/65, C04B 35/185, C04B 35/66. Заявка № 2002104347/03 от 20.02.2002. Опубликовано 27.08.2003 в Бюл. № 24], используемая при производстве футеровочных и ремонтных работ в высокотемпературных тепловых агрегатах в черной и цветной металлургии, химической и коксохимической промышленности, строительной индустрии. Данная огнеупорная смесь содержит, мас.%: диоксид кремния 32-45, алюминий 29-35, цемент марки ВГЦ 10-20, золу-унос 0-16, оксид алюминия 0-10, шамотный порошок 0-18.

Наиболее близкой из уровня техники является огнеупорная смесь, которая включает, в мас.%: хромитовая руда 40 - 65, оксид железа 9 - 22, сульфат магния 8 - 14, алюминий или сплав алюминия и кремния 10 - 14, суперпластификатор С-3 на основе натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом 0 - 11,9, инициатор - хлорид аммония или смесь аммонийсодержащего компонента из группы: сульфат аммония, фосфат аммония, карбамид, формамид с галогенидом металлов в стехиометрическом соотношении 0,1 - 0,9, модификатор из группы: кианит, силлиманит или их смесь 2 - 20,0. Состав позволяет снизить пористость материала до 8,7 - 12,5 %, температура воспламенения 820 - 890°С, огнеупорность 1720 - 1800°С [патент RU 2138464 C1. Огнеупорная смесь «Гамма-ЗХП». МПК С04В 35/65, 35/12, 35/66. Заявка № 99103361/03 от 26.02.1999, опубл. 27.09.1999 в Бюл. №27].

Недостатками вышеприведенных технических решений является высокая температура воспламенения (при запуске самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в режиме горения).

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении температуры воспламенения при запуске самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в режиме горения.

Технический результат достигается тем, что огнеупорная смесь, включающая хромитовую руду, оксид железа, сульфат магния или сульфат алюминия, периклаз и алюминий или сплав алюминия и кремния, дополнительно содержит глыбу силикатную, используемую в качестве плавня, в следующем соотношении, в мас. %:

хромитовая руда 44,0÷66,4 оксид железа 10,0÷21,0 алюминий или сплав алюминия и кремния (алюмосодержащий компонент) 9,0÷15,0 периклаз (отощитель) 5,0÷10,0 сульфат магния или сульфат алюминия (сульфатное вяжущее) 7,0÷15,0 глыба силикатная (плавень) 0,5÷1,0.

Огнеупорную смесь готовят следующим образом.

В емкость для смешивания, в расчете на 100 кг выходного продукта последовательно засыпают с помощью автоматических дозаторов или вручную, взвешивая на весах в необходимых пропорциях, 60 кг хромитовой молотой руды, 10 кг оксида железа, 9 кг алюминия или сплава алюминия и кремния, 10 кг периклаза, 10 кг сульфата магния или алюминия и 1 кг плавня - молотой глыбы силикатной. Затем в емкость для смешивания добавляют 12-15 литров воды и перемешивают до получения густого пастообразного кладочного раствора, консистенция которого достаточна для намазывания на кирпич без растекания.

В таблице 1 представлены примеры состава заявленной огнеупорной смеси.

Свойства полученной смеси показаны в таблице 2.

Заявленный состав позволяет снизить температуру воспламенения до значений 710÷750°С огнеупорность 1680÷1770°С, прочность на сдвиг 7,7÷15,0 МПа. Полученный таким образом кладочный раствор используют при футеровке цементных печей, печей спекания, кальцинации и др.

Таблица 1

Состав, масс.% Компоненты Хромитовая руда Оксид железа Алюмосодержащий компонент Отощитель периклаз Сульфатное вяжущее Глыба силикатная (плавень) Fе2O3 Fе3O4 Порошок Al Сплав Al и Si (силумин) MgSO₄ Al₂(SO₄)₃ 1 51,5 13,0 - - 15,0 5,0 15,0 - 0,5 2 66,4 - 10,0 11,0 - 5,0 7,0 - 0,6 3 65,2 10,0 - 9,0 - 8,0 - 7,0 0,8 4 44,0 - 21,0 9,0 - 10,0 15,0 - 1,0 5 47,2 21,0 - 15,0 - 5,0 11,0 - 0,8 6 52,0 - 15,0 - 9,0 8,0 - 15,0 1,0 7 52,5 15,0 - - 11,0 10,0 - 11,0 0,5

Таблица 2

Свойства полученной смеси Составы 1 2 3 4 5 6 7 Прочность на сдвиг, МПа 7,7 8,3 12,0 15,0 11,0 7,9 8,0 Температура воспламенения, ^оС 750 740 720 710 711 740 710 Огнеупорность, ^оС 1770 1740 1700 1680 1760 1710 1730

Изобретение относится к области производства огнеупорной смеси, которая может быть использована в качестве кладочного раствора и для обмазки при производстве футеровочных и ремонтных работ тепловых агрегатов. Огнеупорная смесь включает хромитовую руду, оксид железа, сульфат магния или сульфат алюминия, периклаз, а также алюминий или сплав алюминия и кремния и дополнительно содержит глыбу силикатную, используемую в качестве плавня, в следующем соотношении, в мас.%: хромитовая руда 44,0-66,4, оксид железа 10,0-21,0, алюминий или сплав алюминия и кремния 9,0-15,0, периклаз 5,0-10,0, сульфат магния или сульфат алюминия 7,0-15,0, глыба силикатная 0,5-1,0. Полученный состав смеси позволяет снизить температуру воспламенения до значений 710-750°С и имеет огнеупорность 1680-1770°С. 2 табл.

Огнеупорная смесь, включающая хромитовую руду, оксид железа, сульфатное вяжущее, а также алюминий или сплав алюминия и кремния, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит периклаз и глыбу силикатную, используемую в качестве плавня, а в качестве сульфатного вяжущего - сульфат магния или сульфат алюминия, в следующем соотношении, мас.%:

хромитовая руда 44,0-66,4 оксид железа 10,0-21,0 алюминий или сплав алюминия и кремния 9,0-15,0 периклаз 5,0-10,0 сульфат магния или сульфат алюминия 7,0-15,0 глыба силикатная 0,5-1,0