Огнеупорная бетонная смесь Советский патент 1977 года по МПК C04B29/02 C04B35/68 

I

Изобретение относится к составам огнеупорных бетонных смесей и может быть исползовано в огнеупорной промышленности для изготовления изделий, блоков и монолитных футеровок тепловых агрегатов, например фу теровок сталеплавильных печей и сталеразливочных ковшей.

Известна огнеупорная бетонная смесь, включающая хромит, магнезитовый порошок и раствор сернокислого магния в качестве связки.

Недостатком известной массы являются слишком быстрые сроки схватывания.

Известна также огнеупорная бетонная смесь, включающая бой магнезиально-шпи- нельных изделий, магнезитовый порошок, гексаметафосфат натрия и воду.

Данная бетонная смесь является наиболее близкой к описываемой по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком бетонной смеси являются замедленные сроки схватывания.

Целью изобретения является регулирование сроков схватывания бетонной смеси.

Это достигается тем, что смесь дополнительно содержит хромит и кальцийс о держащий компонент при следующем соотнощен компонентов, вес. %:

5-ЗО

Магнезитовый порошок 2-1О

Гексаметафосфат натрия 2-18

Вода 5-ЗО

Хромит

Кальцийсодержащий ком1-10понент

Бой магнезиально-шпиОстально

нельных изделий

В качестве кальцийсодержащей добавки огнеупорная бетонная масса может содержать широко распространенную негашеную известь ( с содержанием 80-98% СаО) ил обожженный доломит (8О-50% СаО), или металлургический шлак, например, электросталеплавильный, или феррохромовый (1О-60% СаО).

Наличие окиси кальция в составе предложенной бетонной массы приводит к возможности регулирования сроков твердения масс путем изменения количества СаО в массе вследствие образования различного количества быстроформируюшихся натрийкап цийфосфатов. Присутствие окиси кальция в составе прерлонсенной массы приводит к повышению стойкости бетонов в службе, вследствие уменьшения количества легкоплавких соединений - в процессе обжига образуются натрийкальцийфосфаты, имеющие высокую температуру плавления, так , например, ренанйт-формулы МаСаРОд. имеет температуру плавления 1850 С. Кроме того, кальцийсодержащая добавка в виде металлургического шлака является хорошим пластификатором, что позволяет по лучать из предлагаемой массы плотные ли- тые бетоны с открытой пористостью 13-14 Наличие хромита в составе предложенной массы при нормальной температуре также изменяет сроки ее твердения вследствие ча стичного образования сложных рентгеноаморф ных соединений - натрийхромокальциевых фосфатов переменного состава, а при высоких температурах оставшаяся часть хромите образует магнезиальнохромистую шпинель, что и приводит к повышению стойкости бе тонных масс в службе. Процессы формирования предлагаемой массы следующие. При температуре сушки и твердения ( при 120-15О С) происходит взаимодействие имеющейся в массе окиси кальция с гексаметафосфатом натрия с обра зованием кристаллического водного натрийкальциевого пирофосфата, что и обуславливает повышение прочности бетона: 3CaO(NaP03)6-f-nHaO 3Naj,CoiPj,0 -fiM При 190-200°С происходит дегидратаци натрийкальциевого пирофосфата Маг,Со|Ра07-иНаО Маа,СаРаОр + При 50О-800°С при введении окиси кальция образуется устойчивое высокотемпературное соединение -ренанит КаСаРОд. с температурой плавления 185О С. NoiaCaPaOy -CaO aNaCaPO. Наличие хромита в составе предложенной массы приводит к образованию магнезиальнохромистой шпинели MgO Сг, вследствие взаимодействия хромита с магнезитовым порошком. Процесс образования указанной шпинели сопровождается увеличе нием объема на 7%, что приводит к увеличению обьемопостоянства массы и к ликвидации усадочных трещин на монолитных фу теровках из предлагаемой массы в процесс их эксплуатации. Поэтому роль хромита в предлагаемой массе сводится к образовани шпинельной связки в бетоне, обуславливаюей увеличение его обьемопостоянства в лужбе. Огнеупорную бетонную массу изготовлят следующим образом. Готовят раствор гаксаметафосфата натия путем растворения в воде стекловидых его кусков до получения раствора плотостью 1,20-1,40 г/см , затем в бетономеалку заливают раствор гексаметафосфата натрия, засыпают бой магнезиально-щпинельных изделий, тонкомолотый магнезитовый порошок, хромит, кальцийсодержащую добавку и перемешивают в течение 5-7 мин. После этого готовую массу подают к месту применения. Из полученной таким образом бетонной массы изготовляют бетонные изделия, блоки и монолитные футеровки методом прессования, трамбования, вибрации и литья. Пример 1. Для получения предлагаемой массы 60 вес.% боя магнезиально-шпи- нельных изделий фракции менее 15 мм смешивают с 17 вес . % тонкомолотого магнезитового порошка фракции менее 0,06 мм, с 5 вес. % хромита фракции менее 1 мм и с 1 вес. % негашеной извести фракции менее 2 мм. Полученную cyxjTo бетонную смесь заливают раствором гексаметафосфата натрия плотностью 1,35 г/см , взятым в количестве 17 вес. %. После тщательного перемешивания полученной бетонной массы определяют сроки ее схватывания на приборе Вика по ГОСТ 31061. Сроки схватывания бетонной массы: начало - 2 час. 13 мин., окончание - 5 час. 48 мин. П р и м е р 2. Согласно способу, изложенному в примере 1, готовят массу другого состава, включающую 50 вес.% магнезиально-тшпинельных изделий фракции менее 15 мм, 17 вес.% магнезитового порошка фракции менее 0,06 мм, 15 вес.% хромита фракции менее 1 мм, 1 вес.% негащеной извести фракции менее 22 мм и раствора гексаметафосфата натрия плотностью 1,35 г/смЗ в количестве 17 вес %. Сроки схватьшания бетонной массы: начало -2 час. 34 мин., окончание - 6 час.04мин. П р и м е р 3. Согласно способу, изложенному в примере 1, готовят массу, соссто$пдую из 35 вес. % боя магнезиальношпинельных изделий фракции менее 15 мм 17 вес. % тонкомолотого магнезитового порошка фракции менее 0,06 мм 30 вес. % хромита фракции менее 1 мм, 1 вес. % не-