Огнеупорная масса

 

ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, включакнцая огнеупорный наполнитель и шлак производства безуглеродистого феррохрома , отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения термостойкости и снижения усадки, она в качестве огне упорного наполнителя содержит шамот с содержанием AEg. 0% 33-8О мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%; Шамот с содержанием Al2O 33-80 мас.%60-85 Шлак производства безуглеродистого феррохрома 15-4О (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

В ЮЮ ЮЮ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 352 1656/29-33 ,(22) 15.12.82 (46) 15.03.84. Бюл. Мю 10 (72) И.Н. Сорокин, В.А. Перепелипын, Д.С. Рутман, АЛ. Попов, Л.В.РейхаРдт,В.А.ГУРьева, 1, Нл 1Орье ва, Н.И. Марьевич, В.Г. Афонин;

Н.М. Гришин, В.В, Шаповал и В.К. Устинов (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (53) 666.763.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

l4 739025, кл. С 04 В 15/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

И 351806, кл. С 04 В 23/00, 1966 (прототип) °

3(д) С 04 В 33/22 (54)(57) ОГНЕУПОРНАЯ МАССА, включающая огнеупорный наполнитель и шлак производства безуглеродистого феррохрома, отличаюшаясятем, что, с пелью повышения термостойкости и снижения усадки, она в качестве огнеупорног о наполнителя содержит шамот с содержанием А8 О> 33-80 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%.

Шамот с содержанием

А 1 0 33-80 мас.% 60-85

Шлак производства безуглеродистого феррохрома 15-40

Шлак производства без углеродистого феррохрома 15-40

Замена корундового заполнителя, содержащего 81-86 мас.% Al 0, на шамотный, имеющий муллитокремнеземистый состав, почти в 2 раза снижает коэффициент термического расширения, что приводит к повьпдению термической стойкости огнеупорного бетона, получаемого из предлагаемой массы в 10 раз.

Снижение коэффициента термического расширения массы обусловлено образованием в составе керамической связки, формирующейся при нагревании массы, минерала кордиерита 20 0 2А0 0> 55r0

2у характеризующегося низким тепловым расширением (2,0 10 град ")

- Высокотемпературный синтез кордиерита и частично других алюмосиликатов в результате взаимодействия шамота с тонко. молотым шлаком безуглеродистого феррохрома сопровождается положительным изменением объема, что в значительной степени компенсирует усадку и обеспечивает объемопостоянство материала.

Шлак безуглеродистого феррохрома, выполняющий функции гидравлического вяжущего, составляет 15-40 мас.%.

При меньшем содержании этого компонента резко снижается прочность после твердения, а нри более высоком его количестве уменьшается терм ическая стойкость и огнеупорность массы.

Оптимальная концентрация А 1 0 в шамотном заполнителе составлят 3380 мас.%. При содержании этого ингредиента менее ЗЗ мас.% снижается термическая стойкость массы. Увеличение содержания А120 в заполнителе более

80 мас.% также нецелесообразно, так как приводит к повышению пористости и снижению механической прочности огне. упорного бетона при нагревании.

1 1079638

Изобретение относи гся к огнеупорной промышленности и может быть использовано при механиэированно 1 изготовлении и ремонте монолитных наливных и набивных огнеупорных футеровок тепловых агрегатов металлургической, горнорудной, химической, цементной и других отраслей промышленности.

Известна жаростойкая бетонная смесь, вкпкяаюшая глиноземистый цемент, ша- tO мот, воду и кристаллогидрат нитрата явлыпи (11

Недостатком данной смеси является замедленная скорость твердения, что существенно удлиняет/продолжительность 15 изготовления и ремонта футеровок. Это обусловлено отсутствием или недостаточным содержанием в составе применяемого глиноземистого цемента высокоактивных алюминатов кальция. 20

Наиболее близким техническим решением к изобретению является огнеупорная масса для получения жаростойкого бетона, в которой в качестве заполнителя используют 80-85 вес.% шлака ме- 2 таллического хрома с содержанием Аl 0

81-86 мас.%,а в качестве вяжущего используют 15-20 sec.% молотого шлака производства безуглеродистого феррохрома (2) . Этот материал имеет высо зо кие огнеупорность и температуру деформации под нагрузкой, одна низкая термическая стойкость и недостаточное обьемопо гоянство массы исключают использование ее в тепловых агрегатах с переменной температурой эксплуатации. Низкая термическая стойкость массы обусловлена в основном корундовим составом заполнителя, имеющим относительно высокий коэффициент термического расширения 8,0 ° 10 бград ". Недостаточное обьемопостоянство связано с усадкой смеси вследствие фазовых превращений при взаимодействии цемента с заполнителем при нагревании.

Целью изобретения является повышение термостойкости и снижение усадки, Поставленная цель достигается тем, что Огнеупорная масса, включающая огнеупорный наполнитель и шлак производства безуглеродистого феррохрома, в качестве огнеупорного наполнителя содержит шамот с содержанием AI О 3380 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Шамот с содержанием

А1 0 33-80 мас.% 60-85

Пример . В качестве исходных материалов используют отвальный шлак от производства безуглеродистого феррохрома алюминотермическим способом и шамотный заполнитель фракции менее

5 мм по ТУ 14-8-145-75 (марка

3NKP), Химический состав шлака следующий, мас.%: Са0 18,9; М "020,5;

QiQ 2,3; Рд z О 1,6; А1 0 остальное. Лля приготовления вяжущего шлак подвергают тонкрму измельчен по до удельной поверхности 0,4- м /г.

Из смесей шамота и шлака по обычной керамической технологии изготовля1079638 цемента.

Т а б л и ц а

Шамот фракции менее

5 мм с содержанием

Аl> О > 33-80 мас.%

Шлак безуглеродистого феррохрома

60 75

40 25

85 50 90

15 50 10

Шлак металлического хрома

Составы, выходящие за предлагаемые пределы.

Та бли. Термическая стойкость (1300 С, воздух), теплосмен

29 33 26 19 20

Усадка после обжига при 800 С при 1300 С

0,40 0,47 0,50

0,25 0,31 0,36

0,38 0,52 0,63

0,27 0,58 0,57

Предел прочности при сжатии после обжига при 1300 С, МПа

12,8 18,9 22,3 12,2 21,8 10,1

Составитель P. Малькова

Техред . А.Ач Корректор В. Гирняк

Редактор Т. Колб

Заказ 1251/23 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з ют образцы, которые после сушки подвер;ают обжигу при 1400"С. Вещественный состав образцов иэ известной и предлагаемой огнеупорных масс приведен в табл. 1. В табл. 2 представлены свойства предлагаемой и известной огнеупорных масс.

Как видно из приведенных в табл. 2 данных, показатели термической стойкости и объемопостоянства предлагаемой 1о огнеупорной массы существенно превосходят значения аналогичных свойств протй.

Предлагаемая огнеупорная масса позволяет эффективно утилизировать отвальный шлак от производства беэуглеродистого феррохрома алюминотермическим способом, дает воэможность получить экономический эффект от использования одной тонны материала .в размере

45-50 руб; а также позволяет повысить стойкость футеровки тепловых агрегатов в 1,3 раза в сравнении с применяемой ,огнеупорной массой на основе шамота и обычного гпиноэемистого