Огнеупорная масса Советский патент 1989 года по МПК C04B35/66 C04B28/34 

со

СП

Од

со

Изобретение относится к огнеупорным материалам для тепловых агрега- .той черной и цветной металлургии, высокотемпературных установок нефте- химической, нефтеперерабатьгаающей, химической и газовой промышленности., ис1 ользуемым преимущественно для мо- нол 1итной футеровки, а также для ре- футеровки и производства боль- Q шесЬбъемных штучных изделий сложной конфигурации, подвергающихся эрозионному воздействию окружающей среды.

I Цель изобретения - повьшение эрозионной стойкости от абразивного дей-15 окружающей среды в интервале температур 650-800 С.

I Согласно предлагаемому способу ис- nojibsyioT два вещества, каждое из кото; ых в отдельности используется в 20 Ka iecTBe связующего - жидкого стекла и :юлифосфата натрия. В результате пр1)исходи;г растворение полифосфата натрия в жидком стекле с выделением

рошка иолифосфата натрия. Массу вновь перемешивают и добавляют предварительно разбавленное водой жидкое стекло. Полифосфат натрия можно вводить в массу в виде водного раствора. Формование производится любым из известных способов: прессованием, набивкой, заливкой, виброуплотнением, торкретированием.

Из масс, приготовленных описанным способом, методом набивки изготавливают образцы размером 30 f 30 ) 30 мм. Часть образцов оставляют твердеть на воздухе и затем через 1 и 3 сут твердения определяют их прочность, другую часть образцов термообраба- тывают при 100, 500, 650, 800 и 1100°С, определяют прочность и эрозионную стойкость по отношению потери массы образца до-воздействия абразивного пылевидного материала и после.

Пример 1 (по известному спо30

35

40

теша. Экзотермический процесс раст- (25 собу). Получают состав, содержащий, приводит к отверждению жидкого; стекла, последнее превращается в диЬперсную систему, твердая фаза которой в момент выделения обладает вя сущими свойствами. В то же время происходит выделение из раствора подафосфата,натрия, который конден- си|)уется между частицами огнеупорного наполнителя и придает массе высо- ку5о механическую прочность. При взаимодействии полифосфата натрия с жид- KKJM стеклом происходит твердение массы без дополнительного подвода тепла. использовании одного жидкого свекла или ортофосфорной кислоты для отверждения массы необходима термообработка при температурах бо- 200°С. При повьш ении температуры полифосфат натрия взаимодейству- et с силикатом натрия жидкого стек- КЛ и огнеупорной составляющей массы с образованием высокотемпературных фосфатов алюминия и кремния, при сила сцепления между частицами огнеупорного наполнителя- возрастает, привадит к значительному увеличению механической прочности и эрозионной стойкости при температуре. Массу готовят следующим образом. Весовым способом дозируют электрокорунд, шамот, огнеупорную глину, массу перемешивают в смесителе, добавляют А-12 мас.% измельченного до р|азмера зерна не более 0,25 мм по45

50

55

%: высокоглиноземистый шамот 55; корундовые отходы абразивного производства 30; огнеупорная глина 10; 10%-ный раствор полифосфата натрия в ортофосфорной кислоте плотностью 1,33 г/см 5.Размер зерен 3 мм при содержании фракции мельче 0,09 мм 45%.

Остальные примеры составов масс приведены в табл. 1, а свойства - в табл. 2.

В составах 2, 5 и 7 в качестве шамота используют бой шамотных изделий, в составе 3 - высокоглиноземистый щамот, в составе 4 - бой фарфоровых изделий, в составе 6 - мулли товый шамот.

Как видно из табл. 2, величина механической прочности после твердения на воздухе после термообработки и эрозионная стойкость у предлагаемых составов намного превьш1ают те же свойства у известного. При введении менее 4% полифосфата натрия и жидкого стекла эффект отверждения проявляется слабо. Введение в массу более 12% того и другого компонентов нецелесообразно из-за ухудшения огнеупорных свойств массы. Добавлери- ем воды можно регулировать вязкость жидкого стекла и подвижность огнеупорной смеси для различных способов формования. В качестве шамота можно использовать обычный шамотный поророшка иолифосфата натрия. Массу вновь перемешивают и добавляют предварительно разбавленное водой жидкое стекло. Полифосфат натрия можно вводить в массу в виде водного раствора. Формование производится любым из известных способов: прессованием, набивкой, заливкой, виброуплотнением, торкретированием.

Из масс, приготовленных описанным способом, методом набивки изготавливают образцы размером 30 f 30 ) 30 мм. Часть образцов оставляют твердеть на воздухе и затем через 1 и 3 сут твердения определяют их прочность, другую часть образцов термообраба- тывают при 100, 500, 650, 800 и 1100°С, определяют прочность и эрозионную стойкость по отношению потери массы образца до-воздействия абразивного пылевидного материала и после.

Пример 1 (по известному способу). Получают состав, содержащий,

%: высокоглиноземистый шамот 55; ко рундовые отходы абразивного производства 30; огнеупорная глина 10; 10%-ный раствор полифосфата натрия в ортофосфорной кислоте плотностью 1,33 г/см 5.Размер зерен 3 мм при содержании фракции мельче 0,09 мм 45%.

Остальные примеры составов масс приведены в табл. 1, а свойства - в табл. 2.

В составах 2, 5 и 7 в качестве шамота используют бой шамотных изделий, в составе 3 - высокоглиноземистый щамот, в составе 4 - бой фарфоровых изделий, в составе 6 - мулли товый шамот.

Как видно из табл. 2, величина механической прочности после твердения на воздухе после термообработки и эрозионная стойкость у предлагаемых составов намного превьш1ают те же свойства у известного. При введении менее 4% полифосфата натрия и жидкого стекла эффект отверждения проявляется слабо. Введение в массу более 12% того и другого компонентов нецелесообразно из-за ухудшения огнеупорных свойств массы. Добавлери- ем воды можно регулировать вязкость жидкого стекла и подвижность огнеупорной смеси для различных способов формования. В качестве шамота можно использовать обычный шамотный поро1449

шок бой шамотных изделий, высокоглиноземистый шамот, муллитовый шамот, бой отходов производства фарфоровой и фаянсовой промьштенности

5

Формула изобретен и я

Огнеупорная масса, содержащая полифосфат натрия, воду, корунд н по ,« крайней мере один компонент из труп- пы: шамот, огнеупорна я глина, отличающаяся тем, что, х: це1449563

лью повьшения эрозионной стойкости от абразивного воздействия окружающей среды в интервале температур 65 800 С, она дополнительно содержит жидкое стекло при следующем соотно- шении компонентов, мас.%:

Полифосфат натрия 4-t 2

Вода «8

Огнеупорная глина

и/или шамот.

Жидкое стекло

Корунд

1-62

4-12

Остальное

Изобретение относится к огнеупорным материалам для тепловых агрегатов черной и цветной металлургии, высокотемпературных установок нефтехимической, нефтеперерабатывающей, химической и газовой промышленности, а также для ремонта футеровки и производства большеобъемных штучных изделий сложной конфигурации, подвергающихся эрозионному воздействию окружающей среды. Целью изобретения является создание огнеупорной массы, имеющей высокую эрозионную стойкость к абразивному действию окружающей среды в интервале температур 650 - 800 С. Огнеупорная масса содержит следующие компоненты, мас.%: поли- Фосфат натрия 4-12; вода 1-8; огнеупорная глина и/или шамот 1-62; жидкое стекло 4-12, корунд остальное. Огнеупорная масса позволяет повысить эрозионную стойкость материала в интервале температур 650-800°С в 4-7 раз. 2 табл. (П

Ингредиент

Электрокорунд Огнеупорная глина Шамот Полифосфат натрия

Ортофосфорная кислота жидкое стекло

Вода

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.%, в составе

-Ajj..LLLi.li гут

30 24 6 54 90 50 17

10

55

5

15

47

4

6

4

10 52 12

12 8

5 25

5

10

1 4

4 1

30 10

6

40 2

2 4

Свойства

Предел прочности при сжатии после твердения на воздухе, МПа, через: 1 сут

Т а б л и .ц а 2

Показатели для состава

-- -IIEIIIrrnZ

3 сут

Предел прочности при сжатии после термообработки, МПа, при: 100 °С

800 С

Таблица 1

10 52 12

12 8

5 25

5

10

1

1 4

4 1

30 10

6

4

40 2

2 4

14495636

-Продолжение табл.2

ill 00 С

4750 59737069 - 30

Эрозионный износ после

те1|мообработки, %, при:,,,-,-, п

1б50°С9,82,2 1,8 2,1 2,4 1,7 7,9

800 С

13,22,5 1,9 3,0 3,0 2,5 8,6