Огнеупорная масса Советский патент 1984 года по МПК C04B33/22 

о

&д

00 Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использо вано при меха1 цзированнои изготовлени и ремонте монолитных наливных и набивных огнеупорных футеровок тепловых агрегатов метал; ргической, горнорудной, химической, цементной и других отраслей промышленности. Известна жаростойкая бетонная смес вклкиающая глиноземистый цемент, шамот, воду и кристаллогидрат нитрата кальшш il . Недостатком данной смеси является замедленная скорость твердения, что существенно удлиняет/продолжительность изготовления и ремонта футеровок. Это обусловлено отсутствием или недостаточ ным содержанием в составе применяемого глиноземвютого цемента высокоактивных алюминатов кальция. Наиболее близким техническим решением к изобретению является огнеупорная масса для получения жаростойкого бетона, в которой в качестве заполнителя используют 8O-S5 вес.% шлака мёталлического хрома с содержанием А 81-86 мас.%,а в качестве вяжущего используют 15-20 вес.% молотого шлака производства безуглероцистого феррохрома sfj , Этот материал имеет высо кие огнеупорность и температуру деформации под нагрузкой, одна низкая терми ческая стойкость и недостаточное обьем посгоянство массы исключают использов ние ее в тепловых агрегатах с переменной температурой эксплуатации. Низкая термическая стойкость массы о словлена в основном корундовым составом заполнителя, имеющим от осительно высокий коэффициент термического расширения 8,0 . Недостаточное объемопостоянство связано с усадкой смеси вследствие фазовых превращений при взаимодействии цемента с заполнителем при нагревании. Целью изобретения является повышение термостойкости и снижение усадки. Поставленная цель достигается тем, что Огнеупорная масс, включающая огюэупорный наполнитель и шлак производства безуглеродистого феррохрома, в качестве огнеупорного наполнителя соде| жит шамот с содержанием 33- 80 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%: Шамот с содержанием А120з 33-80 мас.%60-85 Шлак производства безг углеродистого феррохрома15-4ОЗамена корундового заполнителя, содержащего 81-86 мас.% Pi. , на шамотный, имеющий муллитокремнеземистый состав, почти в 2 раза снижает коэффициент термического расширения, что приводит к повьш1ению термической стойкости огнеупорного бетона, получаемого из предлагаемой массы в 10 раз. Снижение коэффициента термического расширения массы обусловлено образованием в составе керамической связки, формирующейся при нагревании массы, минерала кордиерита характеризующегося низким тепловым расширением (2,О1О град). Высокотемпературный синтез кордиерита и частично других алюмосиликатов в результате взаимодействия шамота с тонкомолотым шлаком безуглеродистого феррохрома сопровождается положительным изменением объема, что в значительной степени компенсирует усадку и обеспечивает обьемопостоянство материала. Шлак безуглеродистого феррохрома, выполняющий функции гидравлического вяжущего, составляет 15-4О мас,%. При меньшем содержании этого компонента резко стекается прочность после твердения, а при более высоком его количестве уменьшается термическая стойкость и огнеупорность массы. Оптимальная концентрация шамотном заполнителе составлят 3380 мас.%. При содержании этого ингредиента менее 33 мас.% снижается термическая стойкость массы. Увеличение содержания в заполнителе более 80 мас.% также нецелесообразно, так как приводит к повьшдению пористости и сниженшо механической прочности огнеупорнсйго бетона при нагревании. П р и м е р . В качестве исходных материалов используют отвальный шлак от производства безуглеродистого фергрохрома алюминотермйческим способом и шамотный заполнитель фракции менее 5 мм по ТУ 14-8-145-75 (марка ЗМКР). Химический состав шлака следующий, мас.%: СаО 18,9-, ,5; 5i02 2,3;ре 20 1,6; А120 остальное. Для приготовления вяжущего шлак подвергают TOHKj iy измельчению до удельной поверхности 0,4 . Из смесей шамота и шлака по обычной керамической технологии изготовляют образцы, которые после сушки подвер; ают обжигу при 14ОсЯс. Вещест венный состав образцов из известной и предлагаемой огнеупорных масс приве; ден в табл. 1. В табл. 2 представлены свойства предлагаемой и известной огнеупорных масс.

Как видно из приведенных в табл. 2 данных, показатели термической стойкости и о&.емопостоянства предлагаемой огнеупорной массы существенно превосходят значений аналогичных свойств прототипа.

Предлагаемая -огнеупорная масса позволяет эффективно утилиз|1ровать отвальный шлак от производства безуглеродистого феррохрома алюминотермичес- КИМ способом, дает возможность поручить эконом mecKfdi эффект от использования одной тонны материала в размере 45-5О руб; а также позволяет повысить стойкость футеровки тешювых агрегатгав в 1,3 раза в сравнении с применяемой ,огнеупорной массой на основе шамота и обычного глиноземистого цемента.

I.Т а б Л и rS 1

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, включакнцая огнеупорный наполнитель и шлак производства безуглеродистого феррохрома, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения термостойкости и снижения усадки, она в качестве огне упорного наполнителя содержит шамот с содержанием AEg. 0% 33-8О мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%; Шамот с содержанием Al2O 33-80 мас.%60-85 Шлак производства безуглеродистого феррохрома 15-4О (Л

Шамот фракции менее 5 мм. с содержанием

Составы, выходящие за предлагаемые пределы.

Таблица2