Способ обработки огнеупорного заполнителя для жаростойкого бетона
Патент 925900
Авторы
Способ обработки огнеупорного заполнителя для жаростойкого бетона
Иллюстрации
Реферат
Союз Советсиик
Социалистичесник
Реслублик
ОП ИСАНИЙ
ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<« 925900 (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 01.10.79 (21 } 2824377/29-33 с присоединением заявки № (23 } Приоритет (5! )М. Кл.
С 04 В 15/00
С 04 В 33/22
3Ъсудератвиный квинтет
ССьР ао двлаи изобретений и открытнй (53) УДК 666.974..2 (088.8) Опубликовано 07.05 82 ° Бюллетень № 17
Дата опубликованкя описания 07.05 82 (A А. Лобов, В. П. Михно, Л. С. Фролова и "В. Ф. Криштой.---.
I с (72) Авторы изобретения . ский
« (71} Заявитель
Украинский научно-исследовательский у институт (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОГНЕУПОРНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ
ДЛЯ ЖАРОСТОЙКОГО БЕТОНА
Изобретение относится к производству строительных материалов, а более конкретно к способу обработки огнеупорного заполнителя, преимущественно шамота, для жаростойкого бетона, применяемого при изготовлении конструктивов различных размеров для футеровки теп5 ловых агрегатов.
Известен способ изготовления огнеупорного заполнителя, включающий дробление, приготов. ление шихты, прессование, обжиг и охлаждение (1).
Недостатком этого способа является получение заполнителя с высокой пористостью.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту IS является способ обработки огнеупорного заполнителя для жаростойкого. бетона, включающий нагревание до температуры обжига и последующее охлаждение (2).
Недостатком известного способа является то, что жаростойкий бетон на основе огнеупорного заполнителя, полученного этим способом, имеет недостаточную прочность, термостойкость и повышенную лористость.
Цель изобретения — повышение прочности, термостойкости и уменьшение пористости жаростойкого бетона.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки огнеупорного заполнителя для жаростойкого бетона, преимущественно шамота, включающему нагревание до температуры обжига и последующее охлаждение, нагревание и последующее охлаждение осуществляют 150 — 450 раз, причем.йагревание вел т до 400 — 900 С в среде прямого коксового газа.
Таким образом, обожженный огнеупорный заполнитель (шамот) подвергают резким колебаниям температур в течение длительного периода в среде коксового газа. в1амот в указанных пределах температур разлагается с образованием твердых углеродистых отлОжений, упрочняющнх структуру огнеупорного заполнителя.
В этих условиях в заполнителе (шамоте) происходит реализация термических напряжений путем образования микротрещин при нагревании и охлаждении. Экспериментально
925900 установлено, что полная реализация термических напряжений наблюдается при 300 теплосмен.
Известно, что термическая стойкость жаростойких бетонов объясняется наличием фрагментальной структуры, которая получается в результате образования микротрещин при реализации термических напряжений.
При использовании;огнеупорного заполнителя, обработанного по предлагаемому изобретению, для изготовления жаростойкого бетона прочная, трещиноватая фрагментальная структура образуется по всему объему бетона, что и способствует повышению термостойкости и увеличению срока службы бетона в жестких. температурных условиях.
Способ осуществляется следующим образом.
Получение заполнителя 1. 3 качестве шамота используют каолин Новоселицкого месторождения, который нагревают до температуры обжига 1400 С, обжигают и охлаждают до комнатной температуры. Полученный таким образом шамот подвергают попеременному нагреванию до 400 С и последующему охлаждению до комнатной температуры 150 раз (теплосмен), причем нагревание в период всех количеств теплосмен ведут в среде прямого кок-. сового газа, подаваемого в печь. Нагревание осуществляют со скоростью 1 — 3 С/мин в тече ние 13 — 16 ч.
Для получения эалолнителей 2-4 шамот подвергают попеременному нагреванию до температуры соответственно 600, 800 и 900 C и последующему охлаждению до комнатной температуры. Нагревание в период всех количеств теплосмен ведут в среде прямого коксового газа со скоростью 1 — 3 С/мин в течение
13 — 16 ч.
Для получения заполнителей 5 — 8 шамот под10 вергают поперемениому нагреванию до температуры соответственно 400, 600, 800 и 900"С и последующему охлаждению до комнатной температуры 300 раз (теплосмен). Нагревание в llepmg всех количеств тенлосмен ведут в среде прямого коксового газа со скоростью
1 — 3 С/мин в течение 13 — 16 ч.
Таким же способом обрабатывают заполнители 9 — 12 при количестве теплосмен 450.
Состав коксового газа следующий, об.%: @ СНа 25,0; С и111 2,0; СОа 2,0; На 60,0;
СО 7,0; йа 4,0.
Для сравнения обрабатывают шамот, под вергая его поперемеиному нагреванию в среде воздуха до 800 С и последующему охлажу дению до комнатной температуры 300 раз (теплосмен). Заполнитель 13.
В табл. 1 указаны условия нагревания за. полнителей и показатели, характеризующие
его качество, а также показатели шамота по известному способу.
925900 о î g о о д о î î î î о а е а а чъ а а е а а Рп
° N е-Ф «t еЕ «4 е1 еЕ е4 ее ее еФ ю сч ч Е Я c+C В g Ге О 3 8
О О О О О О О -е О О
ct .с -„ е М,ф ф о . с.
\ ч ее м D еч ф с С ° ° е ф ее н еч м С О О с.-" О О г сп
° " Ф (Ч ее ее еч а о
4 3 еФ ее еМ
ЧЪ
: сч сч С» ф се о ю я се) О я
Ch Ch 91 Ch Ch Ch D „Ch Ch
° ч Ч. еч ее о» cv сч cv сч
О с 1 сч
D IA Ф tt е" се> О1 Ф ф, с4 с4 сч с е 8 с сч си о с
СЧ О С п О aq, с «1 О
7 4 4 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф
D о
О a D сч . J) ф е-е сЧ ее . еч сч
925900
Таблица 2
18,5
22,1
2,04
18,6
22,1
21,7
19,0
2,05
19,2
21,6
2,05
18,0
23,0
2,04
24,7
2,06
20,3
25,0
2,07
20,0
2,07
19,8
25,0
2,04
22,1
18,7
2,05
21,3
23,2
20,2
2,06
25,0
2,06
20,3
25,1
25,6
15,9, )3
Известный
2,02
24,0
17,0
Из табл. 1 видно, что наилучшим по качеству заполнителем в сравнении с известным является заполнитель, который получен путем нагревания шамота до 800 С и последующего охлаждения в среде прямого коксового газа 5 в течение 300 теплосмен (заполнитель 7).При снижении количества теплосмен до 150 в заполнителе остается еще большое количество крупных пор (до 20%), он обладает высокой степенью водопоглощения, характеризуется < и наличием крупных трещин и пор, незначительным заполнением трещин и пор углеродом, что снижает термостойкость иэделий, изготовленных из жаростойкого бетона, полученного sa основе такого заполнителя. 15
Увеличение количества теплосмен более 300, например до 450 (заполнитель И) нецелесообразно, так как не наблюдается видимого улучапения по указанным показателям, а затраты и время на термообработку увеличиваются.
Термообработка при нагреве до 800 С в течение 300 теплосмен в воздушной среде приводит к увеличению пористости, трещиноватости и уменьшению объемного веса. Ухудшаются некоторые показатели, характеризующие качество заполнителя и при других, указанных в табл. 1, условиях нагрева.
Жаростойкий бетон изготавливают иэ смеси следующего состава, вес.%: связующее 20; огнеупорный заполнитель (термически не обработанный) 25 и огнеупорный заполнитель, обработанный предложенным способом 55.
Для сравнения показателей изготовлен жаростойкий бетон, в котором в количестве
55% от веса смеси используют заполнитель 13, и бетон, в котором в кэличестве 55% от веса смеси используют заполнитель по известному способу.
В табл. 2 указаны показатели, характеризующие качество бетона иэ указанных соегавов смесей (номер примера соответствует номеру заполнителя) .
925900
Составитель М. Хитрова
Техред А.Ач Корректор А. Дзятко
Редактор Т. Веселова тщ 640 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 2864/3
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Из табл. 2 видно, что бетон, полученный с использованием 55% заполнителя 7 по всем показателям качества превосходит бетон, полученный с использованием других заполнителей. Бетон с использованием заполнителя 8 по качеству приближается к бетону, йолученного иэ смеси с использованием заполнителя
7, однако требует дополнительного нагрева его до 900 С.
Сопоставительный анализ показателей качества бетона, полученного с использованием предлагаемого заполнителя (заполнители 7 и
8) с показателями качества бетона, лолученного с использованием заполнителя (14) по известному способу подтверждает, что применение в составе бетона предложенного заполнителя, позволяет значительно повысип прочность бетона на сжатие и термостойкость, а также снизить его порнстость.
12
Формула изобретения
Способ обработки огнеупорного заполнителя для жаростойкого бетона, преимущественно шамота, включающий нагревание до температуры обжига и последующее охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, термостойкости и уменьшения пористости бетона, нагревание и,Йосле>О дующее охлаждение осуществляют 150 — 450 ,раэ, причем иагревание ведут до 400 — 900 C в среде прямого коксового газа.
Источники информации, 1$ принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР И 608788, кл. С 04 В 33/22, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР N 497256, кл. С 04 В 15/00, 1974 (прототип).