Огнеупорная бетонная смесь
Патент 977429
Авторы
Огнеупорная бетонная смесь
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТ8У
Союз Советских
Социалистических
Республик и >977429 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 18.02.81 (21) 3250269/29 — 33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл.
С 04 В 19/04
С 04 В 35/14
9иударатееиный комитет
СССР по делам изобретений и аткръ|тий
Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44
Дата опубликования описания 30.11,82. (53) УДK 666.974. .2 (088.8) T. И. Назарова, А. К. Пургин, В, Г. Флягин, Л. И. С и Н. С. Штеренгарц (72) Авторы изобретения
Восто ппгй научно-исследовательский и проектный огнеупорной промышленности (71) Заявитель. (54) ОГНЕУПОРНАЯ БЕТОННАЯ СМЕСЬ
Изобретение относится к огнеупорной про(мышленности, а именно к.бетонным массам для изготовления безобжиговых огнеупорных блоков, монолитных футеровок ковшей для разливки черных и цветных металлов, наливных масс при выплавке чугуна„стали, цветных
5 металлов, а также масс, предназначенных для ремонта и торкретирования футеровок металлургических и тепловых агрегатов.
Известна огнеупорная бетонная масса, включающая кремнеземистый наполнитель, шлак металлургического производства, жидкое стекло (1}.
Однако масса характеризуется недостаточной стойкостью в сталеразливочных ковшах.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и. достигаемому результату является состав огнеупорной бетонной смеси, включающий, вес.%: кварцевый песок (кремнеземсодержащий компонент) 62,0 — 66,0, жидкое 2î стекло 18,0 — 20,0, феррохромовый шлак, глину огнеупорную (глиноземсодержащий компонент)
2,5 — 3,0, графит 7,9 — 9,0, кремний металлический 3,0-4,0 (2).
Недостатком бетонной смеси является пониженная прочность и шлакоустойчивость.
Цель изобретения — увеличение прочности, повышение шлакоустойчивости, сохраненйе объемопостоянства.
Поставленная цель достигается тем, что огнеупорная бетонная смесь, включающая жидкое стекло и феррохромовый шлак, кремнеземсодержащий компонент и глиноземсодержиций компонент, в качестве кремнеземсодержащего компонента содержит кристаллический кварцит, а в качестве глиноземсодержащего компонента шламовые корундовые отходы при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Жидкое стекло 7,3 — 16,5
Феррохромовый шлак 0,9-2,5
Кристаллический кварцит 24,0-64,3
Шламовые отходы корундовые 27,5-57,0
Наиболее оптимальный вариант получают, когда берут кристаллический кварцит. фракций
0,,01 — 5,00 мм, а шламовые коруидовые отходыфракций 0,01 — 0,06 мм.
3 97742
Шламовые корундовые отходы имеют следующий химический состав, %: А1 0, не менее
80, TiO 3, СгрОэ 0,3 — 3.
Данная совокупность исходных компонентов и весовые соотношения обеспечивают бетонной наливной массе при эксплуатации в службе высокие шлако — и металлоустойчивость, высокие плотность и прочность, а также объемопостоянство. Шламовые корундовые отходы в бетонной массе задерживают тридимитиэацию и 16 и кристобаллитизацию кварца, обеспечивая ей при службе незначительные объемные изменения, а при взаимодействии с крупнокристаллическим кварцитом способствуют ускоренному
1 муллитизированию. Под влиянием температур службы на границе твердое тело — расплав (бетонная футеровка — рвсплавы металлов и шлаков) образуется плотная коррозионноустойчивая, металло- и шлаконепроницаемая муллитовая прослойка, препятствующая дальнейшему проникновению расплавов в бетонную
Футеровку и дальнейшим процессам ее химической коррозии.
Кроме того, под влиянием температуры службы в бетонной массе формируется.муллитокорундовый сросток, устойчивость к шлакам которого обусловлена наличием химически инертных фаз. муллита, корунда, твердого раствора корунда в муллите, а высокая механическая прочность обусловлена выгодным распределением огнеупорных фаз, образуемых из тонкозернистых шламовых корундовых отходов и крупнокристаллического кварцита, Феррохромовый шйак и жидкое стеклр прочно цементируют зерна огнеупорных наполните35 лен при теврдении и сушке, а при спекании в условиях эксплуатации способствуют образованию на границе огнеупор — шлак высоковязкого расплава, заполняющего поры огнеупорной бетонной футеровки, и снижая при этом поверхность взаимодействия огнеупора со шлаком, 40 и следовательно, препятствующее шлакоразъеданию футеровки.
Выбранный гранулометрический состав исходных наполнителей обеспечивает удобоукладываемость огнеупорных гранул и плотную упаковку зерен в бетонной массе, и следовательно, высокую плотность и механические свойства предлагаемой бетонной массы.
9 4
Совокупность выбранных компонентов, их весовые соотношения и зерновой состав обеспечивают огнеупорной бетонной (наливной) массе высокие качественные показатели по плотности, прочности, стойкости к расплавом шлаков и металлов, малые изменения в объеме при высоких температурах в службе
Пример. Первоначально смешивают исходные порошки крупнокристаллического кварцита и тонкозернистых шламовых корундовых отходов с содержанием оксида алюминия не ниже 80%. После 1 — 2-х минутного смешения загружают феррохромовый шлак и жидкое стекло. Производят 3 — 4-х минутное смешение.
Готовую массу подают в зазор между шаблоном и арматурным слоем теплового агрегата.
Шаблон удаляют через 1 — 1,5 ч после заливки массы.
В зависимости от назначения и условий службы бетонного материала оформление футеровки производят набивкой (трамбованием) ,или прессованисм при давлении 20,0 — 30,0 МПа, Футеровку металлургического агрегата выдерживают в естественных условиях в течение 1,5 — 2 ч. Последующую сушку футеровки осущестляют при температуре не ниже 700 .
Изготовленная таким способом бетонная масса характеризуется показателями, приведенными в таблице.
По данным таблицы видно, что предлагаемая бетонная масса имеет высокие качественные показатели по плотности, пределу прочности при сжатии, стойкости к расплавам шлаков и металлов, сохранение обьемопостоянства при температурах эксплуатации.
Выполнение футеровки из бетонной массы предлагаемого состава повышает стойкость сталеразливочных ковшей по сравнению с футеровкой из бетонной массы, например, кремнеземистого состава в 1,5 — 2 раза (без проведения промежуточного ремонта), что обеспечивает снижение расхода огнеупоров на 1 т стали и затрат времени на ремонт футеровки.
Кроме того, предлагаемая масса обладает . всеми преимуществами бетонной массы перед штучными изделиями, требует меньше затрат времени на изготовление футеровки, позволяет изготавливать комбинированную футеровку (сочетание штучных изделий и бетона), несложна в изготовлении. ч ь
I
1
00 ь
С Ъ ь О
"1.
CV Ф„
0 3 ь
° «4
/ ь
1 э
Sg
«I о
c3mы2И
3 о х Й
Ййй
1 о
Я " +cî
fK ьЯ„
3 „"Б
° «Щ
Ю О и
С4
Ф д
:1 ь ь э
D3 ц
977429
Составитель Ф. СоРина
Техред М. Гергель
Корректор 10. Макаренко
Редактор С. Юско
Заказ 9106/29
Тираж 641
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
1. Огнеупорная бетонная смесь, включающая жидкое стекло, феррохромовый шлак, кремнеэемсодержащий компонент и глиноземсодержащнй компонент, отличающаяся тем, что с целью увеличения прочности, повышения шлакоустойчивостини сохранения объемопостоянства в качестве кремнеземсодержащего компонента содержит кристаллический кварцнй, 1р а в качестве глнноземсодержащего компонента— шламовые корундовые отходы при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Жидкое стекло
Феррохромовый шлак
Кристаллический кварцит 24,0 — 64,3
Шламовые корунцовые отходы 27,5 — 57,0
2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, она содержит кристаллический кварцит фракций 0,01 — 5,0 мм и шламовые корундовые отходы фракций 0,01—
0,06 мм.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР Х 417738, кл. С 04 В 35/14, -1976.
2. Авторское свидетельство СССР М 543643, кл. С 04 В 19/14, 1977.