Огнеупорный цемент

 

ОГНЕУПОРНЫЙ ЦЕМЕНТ, включающий магнезиально-глиноземистую. шпинель и алюминаты кальция, отличающий с я тем, что, с целью сокращения сроков схватьгоания, повышения прочности в ранние сроки твер-, дения и абразивостойкости при повышенных температурах, он в качестве алюминатов кальция содержит трехкальциевый алюминат и пятикальциевый трехалюминат при следующем соотношении компонентов, мас.%: Трехкальциевый 15-20 алюминат Пятикальциевый трех15-25 алюминат а б Магнезиально-глино (Л земистая шпинель . Остальное

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЯИН (53)5 С 04 В 7/32, 7/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3439752/33 (22) 10.05.82 (46) 23.08.91. Бюл. Р 31 (71) Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности (72) И.If..Сорокин, В.А.Перепелицын, В,А.Гурьева, А.Д.Попов, Д.С.Рутман, Г.Ф.Игнатенко, Л.В.Рейхардт, Н.Д.Ирьева, Н.H.Ãðèøèí, В.Г.йЬонин, Л.А.Красницкая, А.Н,Белоножко и Л.Т..Орехова (53) 666.948.4(088.8) (56) Некрасов К.Д. Жаростойкие бетоны. M., Стройиздат, 1957, с. 144.

Патент США Р 3748158, кл. С 04 В 35/ОО, 1973.

Изобретение относится к составам огнеупорных вяжущих и может быть использовано при производстве огнеупорных торкрет-масс, применяемых для футеровки обжиговых агрегатов.

Известен огнеупорный высокоглиноэемистый цемент на основе низкоосновных алюминатов кальция.

Недостатком цемента является низкая скорость нарастания прочности при твердении и малая абразивостойкость.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту является огнеупорный цемент на основе низкоосновных алюминатов кальция и магнеэиально-глиноземистой шпинели, „„SU„„1086697 A 1

2 (54) (57) ОГНЕУПОРНЫЙ ЦЕМЕНТ, включающий магнезиально-глиноземистую шпинель и алюминаты кальция, о т л ич ающи йс я тем, что, с целью сокращения сроков схватывания, повышения прочности в ранние сроки твер;, дения и абразивостойкости при повышенных температурах, он в качестве алюминатов кальция содержит трехкальциевый алюминат и пятикальциевый трехалюминат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Трехкальциевый алюминат 15-20

Пятикальциевый трехалюминат 15-25

Магнезиально-глиноземистая шпинель . Остальное включающий 40-75% моноалюмйната и диалюмината кальция и 25-55% шпинели. 4Р

Недостатком цемента является мед- QO ленное нарастание прочности в началь- 1 ные сроки твердения, что не позволяет ф использовать его в составе торкрет- 1, © бетонов, а также низкая абразивостой- а 1 кость при температурах 1000-1200

Цель изобретения — сокращение сро:ков схватывания, повышение прочности в ранние сроки твердения и абразивостойкости при повышенных температу- . «Ь рах.

Поставленная цель достигается тем что огнеупорный цемент, включающий магнезиально-глиноэемистую шпинель и алюминаты кальция, в качестве алюминатов кальция содержит трехкальцие1086697

Свойства иэвестково-катнеэнально-глниовемнсткх цементов

Покаэатели абра" эиваустойчивостн, ск> /см>

Соотноиение компонентов, мас.z

Сроки схватывания

ЗСаО« I 5СаО «ТСаО к

«А1аоб «ЗА1401) «А!ео>

6 г4

1 z

И8Л1404 са0 э

«гА1 о начало, конец>. м>в> . ч

7Î

6О

55 зо

7,65 1>53

9>47 >64

8,3! 1,55

6>3 0 > 21

5,9 0,41

6,4

2,!4

3,!2

2>12 о,г7

0,17

О ° 18 о,зо

О>35

0,2!

0> 16

О,1О о,!о

1>35

1 >84

1,26 о,г!

0,12

0,15

2,0

2,2 г,з

12.

12

15 зо

30 зо

20 !

Z0

t5

50 зо

20 вый алюминат и пятикальциевый трехалюминат при следующем соотношении компонентов, мас.%: Трехкальциевый алюминат 15-20

Пятикальциевый трехалюминат 15-25

Маг!!езиально-глиноземистая шпинель Остальное

Замена медленно гидратирую!!!ихся высокоглиноземистых алюминатов кальI ция СаО 2Alz0 и СаО А1 0 высокоактивными быстросхватывающимися высокоиэвестковыми алюминатами 3Са0 А1оОй ! и 5CR03A1203 (или 12СаО "7А1 0 ) обус-15 лавливает существенное уменьшение (в 2-7 раз) сроков схватывания и повышение (в 2-10 раз) прочности бетона в первые 1-24 ч твердения. Кроме того, увеличение в составе цемента мас- 20 совой доли высокоабразивной гидравлически инертной высокотемпературной шпинели до 55-70% позволяет повысить высокотемпературную абразивостойкость материала, не ухудшая его вяжущих 25 свойств. Это обусловлено тем, что механйческая прочность и абразивность шпинели MgA1<0< на 1,5-2, 1 порядка выше соответствующих показателей гидратированных алюминатов кальция и про-30 дуктов их термического превращения при нагревании. Особенно благоприятно влияет на термомеханические свойства бетона применение плавленной шпинели MgA1 0 .

Изготовление цемента можно проводить следующим образом. Сначала синтезируют шпинель MgA1<0< путем спекания или плавления эквимолярной смеси 40 оксидов Mg0 и А1пО.д при 1600-2200 С в окислительной среде с 2-4 час вы- . держкой при максимальной температуре.

Алюминаты кальция ЗСаО А1 0п и 5СаО 7!

I 45! ЗА1, О (12СаО 7А1 0 ) получают путем нагревания соответствующих эквимолярных смесей при 1300-1500 C с выдержкой в течение 2-3 ч. Полученные компоненты в заданном соотношении смешивают и измельчают до удельной поверхности не менее 0,4 м /r. Наиболее эффективным способом получения заявляемого цемента является плавление эквимолярных смесей Mg0, СаО и А1>0э или соответствующих сырьевых материалов магнезита, доломита, кальцита, технического глинозема, боксита, а также использования близких по составу шлаков алюминотермического производства.

Плавленный известково-магнезиальноглиноземистый клинкер подвергают измельчению до вышеуказанной удельной поверхности.

При изготовлении цемента в .качестве исходных материалов использовали известково-магнеэиально-глиноэемистые шлаки и плавленую магнезиально-глиноэемистую шпинель от производства безуглеродистого феррохрома, С целью достижения оптимального минерального состава конечного продукта в процессе плавки проводили корректировку химического состава шлака. Укаэанные шлаки и шпинель смешивали в оптимальном соотношении и подвергали иэмельчению до удельной поверхности 0,4 м /r..

Полученный цемент имел следующий минералогический состав, мас.%:

ИяА1 0 55-70; ЗСаО А1 0 15-20;

5СаО ЗА1 0 (или 12Са0 ° 7А1 0 ) 15-25.

Свойства предлагаемого цемента и известного приведены в таблице, Применение предлагаемого цемента позволяет сократить сроки схватывания бетона в 2-7 раз, что позволяет использовать его при ремонте футеровок тепловых агрегатов.

Предел прочности при скатки на холаду> ИПа, после твердения> ч