Пластичная огнеупорная масса

Пластичная огнеупорная масса

Реферат

 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно для изготовления огнеупорных блоков, монолитных футеровок нагревательных и термических печей, ремонта футеровок. Пластичная огнеупорная масса содержит, мас.%: 10,0-15,0 огнеупорной глины; 0,3-0,7 сульфоната; 0,2-0,5 карбоксиметилцеллюлозы, в качестве пластификатора используют смесь ароматических и алифатических углеводородов в количестве 1,0-3,0, алюмосиликатный заполнитель - остальное. Введение в массу сульфоната и карбоксиметилцеллюлозы в указанных количествах и применение смеси ароматических и алифатических углеводородов в качестве пластификатора обеспечивает повышение пластичности и живучести массы. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления огнеупорных блоков, монолитных футеровок нагревательных и термических печей, ремонта футеровок.

Известны пластичные огнеупорные массы, содержащие алюмосиликатный заполнитель, огнеупорную глину и пластификатор, например изобретения по а.с. СССР №532589, С 04 В 35/10, 1976 г. [1]; №791690, С 04 В 29/02, 1981 г. [2]; №628136, С 04 В 35/10, С 04 В 35/18, 1978 г. [3]; №414235, С 04 В 35/68, 1974 г. [4].

По совокупности общих существенных признаков наиболее близкой к патентуемой является пластичная огнеупорная масса по а.с. СССР №414235, С 04 В 35/68, 1974 г. [4].

Она содержит, мас.%: алюмосиликатный заполнитель, например, шамот 85-65, огнеупорную глину 10-20, дистен-силлиманитовый концентрат 5-15, глинисто-фосфатную связку 9-13 (сверх 100%) и пластификатор в виде натриевых и калиевых солей нафтеновой сульфокислоты 0,2-1,0 (сверх 100%).

Положительными качествами данной массы являются малая усадка и высокая прочность, а недостатки - низкие пластичность и живучесть.

Задачей настоящего изобретения является создание огнеупорной массы повышенной пластичности и длительного срока хранения, с малой усадкой и высокой прочностью.

Технический результат состоит в повышении пластичности массы и увеличении живучести.

Для достижения этого согласно п.1 формулы изобретения пластичная огнеупорная масса дополнительно содержит сульфонат и карбоксиметилцеллюлозу, а в качестве пластификатора - смесь ароматических и алифатических углеводородов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сульфонат 0,3-0,7

Карбоксиметилцеллюлоза 0,2-0,5

Огнеупорная глина 10,0-15,0

Смесь ароматических и

Алифатических углеводородов 1,0-3,0

Алюмосиликатный заполнитель Остальное

Сущность изобретения состоит в том, что сульфонат, обладая поверхностно-активными свойствами, производит адсорбционное модифицирование компонентов массы, понижая поверхностное натяжение на границе раздела фаз и снижая адгезию частиц, повышает пластичность массы.

Карбоксиметилцеллюлоза усиливает поверхностную активность сульфоната, а также длительно удерживает воду, что значительно увеличивает пластичность и живучесть массы.

Оптимальное содержание в массе пластификатора в виде смеси ароматических и алифатических углеводородов в количестве 1,0-3,0 мас.% уменьшает напряжение сдвига частиц твердой фазы за счет образования совместно с сульфонатом приповерхностного эмульсионного слоя и обеспечивает высокую пластичность массы с сохранением ее длительное время благодаря низкой испаряемости смеси.

Введение сульфоната, карбоксиметилцеллюлозы и пластификатора менее заявленных нижних пределов содержания не обеспечивает достаточной пластичности и живучести массы, а введение их более указанных верхних пределов дает избыточную пористость при выгорании органических компонентов и снижение прочности массы.

В соответствии с п.2 формулы изобретения в предлагаемой пластичной огнеупорной массе в качестве алюмосиликатного заполнителя используется обожженный боксит фракции 3-0 мм.

Применение обожженного боксита обусловлено оптимальным сочетанием его высоких свойств и цены. Указанный зерновой состав способствует достижению высокой пластичности массы и низкой пористости за счет плотной укладки зерен.

Примеры составов пластичной огнеупорной массы указаны в таблице 1.

Применяемые материалы: сульфонат-порошок (ТУ 2481-237-05763458-98), карбоксиметилцеллюлоза (ТУ 2231-037-26289127-2001), огнеупорная глина марки НУ-2 (ТУ 14-8-336-80), смесь ароматических и алифатических углеводородов в виде масла ПН-6ш (ТУ 38.1011217-89), обожженный боксит фракции 3-0 мм.

Для получения пластичной огнеупорной массы использовали указанные компоненты в количествах, приведенных в формуле изобретения.

Компоненты дозируются, загружаются в смеситель и смешиваются поэтапно: сначала боксит и сульфонат-порошок, затем добавляется масло ПН-6, далее огнеупорная глина и карбоксиметилцеллюлоза. Перемешивание ведется сначала в сухом состоянии, затем добавляется вода из расчета содержания ее в массе в количестве 10 мас.% и перемешивание продолжается еще три минуты.

Готовая масса выгружается из смесителя и прогоняется через ленточный пресс. Брикеты нарезанного бруса расфасовываются в полиэтиленовую пленку. Транспортируют и хранят пластичную огнеупорную массу в герметичной упаковке.

Свойства пластичной огнеупорной массы приведены в таблице 2.

Как видно из таблицы, патентуемая масса обладает лучшей пластичностью и повышенной живучестью по сравнению с известной при сохранении достаточной прочности и малой усадки.

Определение показателей свойств пластичной огнеупорной массы проводили:

открытую пористость по ГОСТ 2409-95;

предел прочности при сжатии по ГОСТ 4071.1-94;

остаточные изменения размеров при нагреве по ГОСТ 5402.1-2000.

Коэффициент пластичности определяли по методике МВИ 202-39-01, основанной на измерении изменения высоты образца после приложения нагрузки при 25С.

Предел живучести массы определяли по моменту снижения пластичности ниже нормативного значения.

Таким образом, создана огнеупорная масса, имеющая высокую пластичность, длительную живучесть, небольшую усадку и достаточную механическую прочность, что подтвердили результаты промышленных испытаний.

Формула изобретения

1. Пластичная огнеупорная масса, содержащая алюмосиликатный заполнитель, огнеупорную глину и пластификатор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сульфонат и карбоксиметилцеллюлозу, а в качестве пластификатора - смесь ароматических и алифатических углеводородов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сульфонат 0,3-0,7

Карбоксиметилцеллюлоза 0,2-0,5

Огнеупорная глина 10,0-15,0

Смесь ароматических и

алифатических углеводородов 1,0-3,0

Алюмосиликатный заполнитель Остальное

2. Пластичная огнеупорная масса по п.1, отличающаяся тем, что она содержит в качестве алюмосиликатного заполнителя обожженный боксит фракции 3-0 мм.