Сырьевая смесь для изготовлениятеплоизоляционных изделий

Сырьевая смесь для изготовлениятеплоизоляционных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф е (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 2409. 79 (21) 2836481 j29 33 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 300581. Бюллетень Но 20

Дата опубликования описания 3 О О 581 (5!)М. Кл

С 04 В 29/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 666. 974..2 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

Т.А. Данилова, Ю.Г. Дудеров и В.И. ПритуЛло

Ордена Трудового Красного Знамени Центральный, научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.A.Kó÷åðåíêo (71) Заявитель (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для изготовления огнеупорных теплоизоляционных изделий.

Известна сырьевая смесь (1) для производства теплоиэоляционного бетона, включающая, вес.%: фосфатное связующее 8-18 и наполнитель — смесь шамота 49-70, огнеупорной глины

18-29 и гидроокиси алюминия 4-8.

Недостатком этого состава является невысокая механическая, прочность, .высокие теплопроводность и кажущаяся плотность.

Наиболее близким техническим решением является сырьевая смесь (2) для производства теплоизоляционного бетона, включающая, вес.Ъ:

Ламот 24-34

Огнеупорное глинис- 20 тое сырье 6-22

Керамзитовый гравий 16-53

Фосфатное связующее 17-28

Недостатком этого состава является низкая механическая прочность сырца и готовых изделий, а также длительное время схватывания бетонной массы.

Цель изобретения — повышение механической прочности готовых изделий и сырца и уменьшение времени схватывания смеси.

Указанная цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий, включающая фосфатное связующее, шамот и огнеупорный заполнитель, содержит в качестве заполнителя глинозем и дополнительно железосодержащие хвосты горно-обогатительного комбината, и отходы от обработки металлических изделий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Фосфатное связующее 30-40

Глинозем 36-41

Железосодержащие хвосты горно-обогатительного комбината 10-12

Отходы от обработки металлических изделий 1-2

Шамот Остальное

Химический состав хвостов представлен следующими компонентами, вес.Ъ:

Feоащ 9 I О СаО 21

Fe0 3,0 Mg0 12,5

Fey 0> ИпО 0,082

Si О 37 Р 0,2 а1хаэ 6 TiО 0,3

833806

Введение в сырьевую смесь хвостов горно-обогатительного комбината с высоким содержанием окислов кальция и магния приводит к образованию кальций- и магнийфосфатов, способствующих твердению сырца при пониженных температурах и обладающих упрочненными структурными каркасами в сырце. Соединения кальция и магния способствуют. спеканию каркаса, шамотных зерен в материале, частично переходя в аморфную фазу в процессе службы при повышенных температурах °

Вступая во взаимодействие с кремнеземом шамота окислы кальция и магния образуют силикаты (волластанит,клиноэнстатит,кордиерит), способствующие повышению механической прочности и термостойкости изделий в службе.

При введении в сырьевую смесь хвостов с высоким содержанием окислов железа при температурах термообработки происходит дополнительное вспучивание бетонной массы вследствие газовыделения при взаимодействии фосфатной составляющей с окислами и гидроокислами железа, что влечет за собой снижение кажущейся плотности получаемых теплоизоляционных изделий и улучшение теплоизолирующих свойств готового материала.

Окислы желез>а, вносимые хвостами в сырьевую смесь, расширяют рабочий интервал времени твердения бетонной массы, позволяют транспортировать материал от мешалки до формы без потерь, без ухудшения его свойств.

Отходы от обработки металлических изделий, вводимые в бетонную массу, образуют в. материале структурный каркас, способствующий увеличению прочностных свойств изделий, повышают механическую стойкость изготавливаемых конструкций. В процессе термообработки сырьевой смеси окисная пленка на поверхности металлических отходов вступает во взаимодействие c ôoñôàòíoé составляющей и кислыми алюмо- и силикофосфатами, образующимися при взаимодействии шамота и глинозема с фосфатным связующим. Образующиеся фосфаты железа способствуют твердению материала при пониженных температурах, а также увеличивают адгезию к металлическому наполнителю, повышая стойкость материала к растягивающим и снижающим нагрузкам.

Введение в сырьевую смесь хвостов с высоким содержанием окислов железа, кальция и магния и отходов от обработки металлических изделий в большем количестве (12 и 2 соответственно) максимально указанного процента приводит к слишком быстрому схватыванию бетонной массы и ухудшению технологичности процесса изготовления теплоизоляционных изделий.

60 б5

Пример 3. 40 вес.Ъ алюмофосфатного связующего тщательно перемешивают с предварительно приготовлен ной смесью, состоящей, вес.Ъ: глинозем 36, шамот 13 и хвосты с высоким содержанием окислов железа, Химическое взаимодействие указанных компонентов с фосфатной составляющей проходит бурно и с выделением большого количества тепловой энергии,.что вызывает необходимость отвода тепла и снабжения смесителя охлаждаемой рубашкой.

Удобоукладываемость бетонной смеси в этом случае очень плохая.

Большее содержание окислов железа в сырьевой смеси, чем указано в максимально вводимых компонентах, способствует развитию процесса перехода в жидкостное состояние при более низких температурах, и в конечном итоге к пониженным рабочим 5 температурам эксплуатации изделий.

Введение в сырьевую смесь хвостов с высоким содержанием окислов железа, кальция и магния и отходов от обработки металлических иэделий

Щ в количестве, меньшем максимально указанного процентного содержания (а именно 10 и 1 соответственноР не дает эффекта схватывания бетонной массы при повышенных температурах, в этом случае приготовленный шликер не переходит в твердое состояние, т.е. не происходит упрочнение сырца. Уменьшение добавки окислов железа и отходов от обработки металлических изделий в композиции ниже минимального процента способствует повышению температуры службы огнеупоров, но одновременно происходит снижение механической прочности изделий.

Пример 1. 38% алюмохромфосфатного связующего тщательно перемешивают с предварительно приготовленной смесью, состоящей, вес.Ъ: глинозем 36, шамот 14 и хвост 11 с высоким содержанием окислов железа, $Q кальция и магния 11. 1/3 часть перемешанной массы укладывают в форму, затем укладывают 1 вес.% отходов от обработки металлических изделий и оставшуюся часть смеси. Форму со смесью подвергают термообработке при 300-350 С.

Пример 2. 30 вес.Ъ ортофосфорной кислоты тщательно перемешивают с предварительно приготовленной смесью, состоящей, вес.Ъ: глинозем 41, шамот 15 и хвосты 12 .с высоким содержанием окислов железа

У кальция и магния 12. 1/3 часть перемешанной массы укладывают в форму, затем укладывают 2 вес.Ъ отходов от обработки металлических изделий и оставшуюся часть смеси. Форму со смесью подвергают термообработке при

300-350оС.

833806

Составы

Физико-механические свойства предлагаемый

Предел прочности при сжатии, кгс/см

99,6 99,5 102,8

34,6 . 34,3 33,5

Предел прочности при изгибе, кгс/см 2

Используются отходы (хвосты) горно-обогатительного комбината и отходы от обработки металлических изделий

Отходы не применяют

Утилизация отходов

Прочность сырца при нормальной температуре, кгс/cM

Отсутствует

2-3

2-3

2-3

Время схватывания при нормальной температуре,ч

10-12 10-12 10-12

Не схватывается

1-2

Остальное

Формула изобретения

Составитель О.Моторина

Техред M. Коштура. Корректор В.Бутягин

Редактор Н.Кешеля.

Заказ 3923/31 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 кальция и магния 10. 1/3 часть перемешанной массы укладывают в форму, затем укладывают 1 вес.% отходов от обработки металлических изделий и оставшуюся часть смеси. Форму со

Как видно иэ таблицы, все теплоизоляционные изделия, изготовленные иэ сырьевой смеси любого состава, указанного в примерах, обладает более высокой механической прочностью как при сжатии,так и при изгибе по сравнению с известным. Все это дает воэможность значительно расширить

:область применения, повысить эф.фективность и качество работы тепловых агрегатов, сократить трудозатраты на ЗОВ. 40

Предположительно экономический эффект от использования.предлагаемого изобретения составит 25-30 тыс.руб. с одной печи. Сырьев ая смесь для из готовления теплоизоляционных иэделий, включающая фосфатное связующее, шамот и огнеупорный заполнитель, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью смесью подвергают термообработке при 300-350 С.

В таблице приведены характеристики теплоизоляционного материала предлагаемого и известного.

1 повышения механической прочности ro» товых изделий и сырцаа, уменьшения времени схватывайия смеси она содержит в качестве заполнителя глинозем .и дополнительно желеэосодержащие хвосты горно-обогатительного комбината и отходы от обработки металлических изделий при следующем соотношении компонентов, вес.З:

Фосфатное связующее 30-40

Глинозем 36-41

Железосодержащие хвосты горно-обогатительного комбината 10-12

Отходы от обработки металлических иэделий

Шамот

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 424837, кл. С 04 В 29/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 408930, кл. С 04 В 29/02, 1973.