Вяжущее Советский патент 1985 года по МПК C04B12/02 

Изобретение относится к составам огнеупорных материалов на основе фосфатного связующего и может быть использовано в качестве мертелей, обмазок, набивных масс, бетонов в металлургической, фарфоро-фаянсовой строительной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение механической прочности, термической стойкости, огнеупорности и снижение температуры твердения вяжущего.

Используемый бой карбидкремнийсодержащих капселей имеет следующий химический состав, мас.%:

Sic27,4-32,12

bio.

28,86-31,43

TiC) 0,80-0,82 34,70-38,11 AljO 0,59-0,78 0,80-1,21 CaO 0,35-0,58

MgO 0,31-0,32 0,54-0,55 К Б качестве -глинозема можно использовать побочный продукт производства глинозема, который представляет собой полностью -форму (99,9%), являющуюся наиболее реакционноспособной модификацией глинозема и находящуюся при этом в высокой степени дисперсности

200 ).

(S

VA

Корундомуллитовая пляет собой отход цехов огнеприпаса и имеет слческий состав, мас.%:

SiOj

TiO

СаО

Наличие в составе вяжущего глинозема в химически активном состоянии наряду с увеличенным в сравнении с прототипом содержанием А120з и SiOn в карбидкремнийсодержащем компоненте, а также присутствие в составе вяжущего корундомуллитовой пыли позволяет получить при взаимодействии с ортофосфорной кислотой материал, твердеющий уже при комнатной температуре за счет образования повышенного количества алюмофрсфатов фосфатов кремния, обеспечивающих

упрочнение вяжущего и повышение его механической прочности.

Присутствие в вяжущем ранее синтезированного муллита в составе 5 корундомуллитовой пыли в сочетании с тонкодисперсным глиноземом при повышении температуры создает благоприятные условия протекания диффузионного процесса спекания за счет дефектности кристаллической решетки муллита.

Благодаря этому взаимодействие активного глинозема с SiOg, имеющимся в составе карбидкремнийсодержа5 щегобоя, с образованием вторичйого муллита происходит при пониженной температуре. Наличие в материале муллита, наряду с повышенным количеством алюмофосфатов и фосфатов 0 кремния, приводит к дальнейшему увеличению механической прочности вяжущего.

Введение в состав вяжущего огнеупорной глины приводит к еще большему 5 увеличению содержания муллита в материале и соответственно к повышению его механической прочности.

Наличие в составе вяжущего побочного продукта производства глинозема 0 (огнеупорность 2000 С) и огнеупор- ной глины (огнеупорность 16901730 0) приводит к повьш ению огнеупорности вяжущего.

Оптимальноеколичество боя карбид5 кремнийсодержащих капселей в предлагаемом вяжущем составляет 53,061,0 мас.%.

Соотношение крупной и средней фракций карбидкремнийсодержащего боя, равное 3:2, выбрано, исходя из принципа максимально плотной укладки зерен при двух исходных фракциях, при этом для еще большегоуплотнения в

5 материал вяжущего в качестве третьей (мелкой фракции) вводятся тонкодисперсный глинозем (побочный продукт производства глинозема) и огнеупорная глина,

0 При изготовлении вяжущего бой карбидкремнийсодержащих капселей при соотношениии фракций 3-1 и 10,2 мм, равном 3:2, побочный продукт производства глинозема и корундомул5 литовую пыль смешивали с .ортофосфорной кислотой 44%-ной концентрации

(,25 г/см), после чего вводили глину. Массу тщательно перемешивали.

311759114

готовили образцы размером 100х20х Составы сырьевых смесей и состав х10 мм методом пластического формова- смеси по прототипу приведены в табл.1

сушили при комнатной температуре, затем при 150 с, после чего обжигали при 1300 °С.

Физико-технические свойства материала, полученные на основе предлагаемого и известного вяжущего, пред,ставлены в табл. 2.

/Таблица 1

ВЯЖУ1ЧЕЕ, включающее карбидкремнийсодержащий компонент и ортофосфорную кислоту, о т л и ч а. ющ е е с я .тем, что, с целью повышения механической прочности, термической стойкости, огнеупорности и снижения температуры твердения вяжущего, оно содержит в качестве карбидкремнийсодержащего компонента бой. карбидкремнийсодержащихся капселей при соотношении фракций 3-1 и 1-0,2 мм, равном 3:2 ri дополнительно - динозем огнеупорную глину и корундомуллитовую пыль с удельной поверхностью 200400 , при следующем соотношении компонентов, мас.%: Бой карбидкремнийсодержащих капселей : фракции 3-1 мм 31,8-36,6 фракции 1-0,2 мм 21,2-24,4 у-Глинозем 8,0-14,0 1 Огнеупорная глина 14,5-21,0 Корундомуллитовая ел пыль с удельной с поверхностью 200-400 мЧкг 0,5-2,0 Ортофосфорная кислотаОстальное СО

Прочность в воздушно-с состоянии, МПа

Температура сушки, С

Прочность при сушке (, МПа Прочность при сушке (150°С), МПа

Прочность при обжиге на , МПа Прочность при обжиге на 1300°С, МПа

Термостойкость (800°С Т а б лица2.

2А

Не твердеет 200 150

57

41

75