Способ приготовления смеси для огнеупорных изделий

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении огнеупорных материалов, предназначенных для футеровки, например, известковообжигательных печей. Целью изобретения является повышение прочности и клинкереи абразивоустойчивости. Способ приготовления смеси для огнеупорных изделий предусматривает смешение при 90-95°С раствора активизатора - содового обожженного отхода производства капролактама с S 1,17-1,2 г/см и тонкодисперсного отхода обогащения цинковой руды и затем с заполнителем, с последующим перемешиванием с предварительно приготовленной при 90-95°С смесью раствора силиката натрия с цинковым шламом - отходом производства цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%: раствор с 1,17-1.2 г/см содового обожженного отхода производства капролактама 11,2-12; тонкодисперсный отход обогащения цинковой руды 11.5-11,8, раствор силиката натрия с S 1,4-1.5 г/см 0,5- 10,1, цинковый шлам отход производства цинка 5,1-5,4 и магнезиальношпинелидный заполнитель остальное Способ обеспечивает прочность при сжатии после 180°С 50- 55 МПа, после 800°С 52-56 МПа, после 1300°С 60-67 МПа, плотность 2700-2800 кг/м , термостойкость 27-29 теплосмен, абразивоустойчивость 0,102-0,112 см, клинкероустойчивость 0,5-0,7%. 1 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (() С 04 В 28/24, 40/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0О

1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665089/33 (22) 23.03.89 (46) 23,09.91 Бюл. %35 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В.В. Куйбышева (72) Ю.П. Горлов, В,Ю. Буров, Г.Д. Струков и

P.À. Салахов (53) 606.972 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 876608, кл, С 04 В 35/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N 1399294, кл. С 04 В 35/04, 1986. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ

ДЛЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении огнеупорных материалов, предназначенных для футеровки, например, иэвестковообжигательных печей. Целью изобретения является повышение прочности и клинкеро- и абразивоустойчивости. Способ приготовле ния смеси для огнеупорных изделий предусИзобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении огнеупорных материалов, предназначенных для футеровки, например, известковообжиговых печей.

Цель изобретения — повышение прочности и клинкеро- и абразивоустойчивости.

Пример. Используют обоженный отход производства капролактама со следующим химсоставом, мас,, : SiOz 4,23—

4,32;Ti02 0,19 — 0,23; А12ОЗ 1,25 — 1.29; Ре20з

0.45-0,51; М90 0,84-0.88; СаО 0.87-0,95;

Na20 51 — 57; ЯОз 0,07-0,13; п.п.п, остальное, !

Ж 1678807 А1 матривает смешение при 90 — 95 С раствора активизатора — содового обожженного отхода производства капролактама с S 1,17 — 1,2 г/см и тонкодисперсного отхода обогащения цинковой руды и затем с заполнителем, с последующим перемешиванием с предварительно приготовленной при 90-95 С смесью раствора силиката натрия с цинковым шламом — отходом производства цинка при следующем соотношении компонентов, мас.7, : раствор с 1,17 — 1,2 г/см содового

3 обожженного отхода производства капролактама 11,2 — 12; тонкодисперсный отход обогащения цинковой руды 11.5 — 11,8 раствор силиката натрия с S 1,4-1,5 г/см 0,5— 5

10,1, цинковый шлам -.— отход производства цинка 5,1 — 5,4 и магнезиальношпинелидный заполнитель остальное. Способ обеспечивает прочность при сжатии после 180 С 50—

55 МПа, после 800 .С 52-56 МПа, после

1300 С 60 — 67 МПа, плотность 2700 — 2800 кг/м; термостойкость 27 — 29 теплосмен, абЭ. разивоустойчивость 0,102 — 0,112 см, клинкероустойчивость 0,5 — 0,7%. 1 табл.

При изготовлении капролактама (синтетического волокна) на конечной стадии полученный циклогексанон обрабатывают жидкими натриевыми соединениями. Образующийся на этой стадии жидкий отход производства капролактама преимущественно содержит адипаты натрия. При этом 1 м отхода содержит 70 кг адипатов натрия. Для удобства захоронения отходов и снижения их токсичности их подвергают обжигу при

1100-12000С. При этом происходит испарение воды, выгорание органических составляющих, образование твердого осадка (в основном технической соды).

1678807

Для получения раствора плотностью

1,17 — 1,2 г/см используют отход и воду, нагретую до 90-95 С, при их соотношении (1:4) — (1:5).

Введение данного активизатора при осуществлении способа позволяет при затворении "хвостов" цинковой руды раствором активизатора максимально ускорить процесс растворения аморфного Si02 и

AlzOg за счет активного взаимодействия их с составляющими водного щелочного раствора технической соды, входящей s отход производства капролакта.

Силикат натрия с силикатным модулем

2,8 — 2,85 получают растворением измельченной силикат-глыбы в воде прй 90 — 95 С (раствор плотностью. 1,4 — 1,5 r/см ). Отход з обогащения цинковой руды ("хвосты" — пустая порода после обогащения) имеет следующий жимсостав, мас. Д: СаО 1;1,5; Si02

15-17; Alz0g 70-72; Fe 1-1,5, ZnS 0,5-0,7; п.п.п. остальное. Его введение позволяет повысить процент муллита в материале и получить высокотемпературные соединения типа низкоосновных алюмосиликатов.

Цинковый шлам — твердый осадок, имеет следующим химсостав, мас. . Zn 1,5 — 2,5;

Fe 5-8; СаО 5,6-10,8; SiOz 5-10; А!гОз 68-83, Получают его при производстве цинка, При получении чистого цинка посредством электролиза электролит в виде частиц обогащенной руды с водой помещают в емкость с электродами, После электролиза остатки электролита подвергают обработке для отделения из него серной кислоты, Введение цинкового шлама ведет к образованию высокотемпературных огнеупорных соединений (муллита) и позволяет получить при взаимодействии с активизатором гидрооксид, который оказывает флюсующее активизирующее воздействие на процесс образования муллита.

Удельная поверхность дисперсных компонентов 2800-3100 см /г. Магнезиально2 липипелидный заполнитель имеет следующий состав, мол.7: фр. — 3-5 мм 4253, ниже 0,315 — 47 — 50,5 и 0,63 остальное, Смесь готовят следующим образом.

В воде при 90-95 С растворяют содосодержащий обожженный отхэод производства капролактама до плотности раствора

1,17 — 1,2 кг/см, полученный горячий раствор перемешивают с тонкодисперсным от ходом обогащения цинковой руды, в полученную горячую массу затем вводят заполнитель и перемешивают, обеспечивая при этом равномерное распределение новообразований по поверхности заполнителя, создающее благоприятные условия для повышения адгезии заполнителя с вяжущим. B.äðóãîé мешалке растворяют измельченную силикат-глыбу в воде при 90 — 95 С

5 до получения раствора с плотностью 1,4 — 1,5 г/см, горячий раствор перемешивают с цинковым шламом 3 — 5 мин. При этом происходит равномерное распределение продуктов растворения между твердыми

10 частицами корунда из цинкового шлама, что способствует образованию равнопрочных клеевых швов с заполнителем, Эту смесь вводят в описанную и перемешивают 5—

7мин. В/Т смеси 0,7. Размер образцов при

15 испытании на прочность; сжатие

100х100х100; на изгиб — 160х40х40 мм, на клинкероустойчивость — цилиндры О = 30 мм, высверливают отверстие глубиной 30 мм {до дна остается не менее 25 MM), во

20 внутрь досыпают магний и СаО, При получении извести из известняка агрессивным компонентом по отношению к материалу футеровки является в основном

CaG, как и при получении цемента, Поэтому

25 по устойчивости к СаО определяют клинкероустойчивость. Условия твердения образцов — изотермическая выдержка 3 — 7 ч при

180 †2 С.

Составы смесей, параметры и результа30 ты испытаний приведены в таблице, Формула изобретения

Способ приготовления смеси для огнеупорных изделий, включающий перемешивание силиката натрия, тонкодисперсной

35 добавки и магнезиальношпинелидного заполнителя и затворение раствором активизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, клинкера- и абразивоустойчивости, раствор активизатора, в ка40 честве которого используют содовый обожженный отход производства капролактама, при 90-95 смешивают с тонкодисперсным отходом обогащения цинковой руды и затем с заполнителем с последующим пере45 мешиванием с предварительно приготовленной при 90-95 С смесью раствора силиката натрия с цинковым шламом — отходом производства цинка при следующем соотношении компонентов, мас. : раствор с

50 $1,17-1,2 г/см содового обожженного отз хода производства капролактама 11,2-12; тонкодисперсный отход обогащения цинковой руды 11,5-11,8; раствор силиката натрия с 51,,4-1,5 г/см 9,5 — 10,1; цинковый

55 шлам — отход производства цинка 5,1-5,4; магнезиальношпинелидный заполнитель остальное.

1678807

Содержание компонентов, мас.,"., и показатели свойств состава

Компоненты и свойства

6 (Известного) 3 4

Магнезитовый порошок

Алюмохромистый отход нефтехимии

4,5

Раствор силиката натрия

4,5

10,3

9,5

10,1

Отход обогащения цинковой руды

12,2

11,8

11,6

11,5

5,5

4,9

5,4

5 2

5,1

Цинковый шлам

Заполнитель

63, 5.

81,37

60,7

61,8

62,7

12,2

1l 2 11 6 12

Раствор борной кислоты (1, 1-1, 15) 1,13 при использовании воды от общей ее массы, 7.

100

60

63

1S-2О

95

90

180

56

800

67

1300

20 при изгибе

Средняя плотность, кгlм

2700 2750 2800 2450 2950 3000

Термостойкость (1300 с-вода), число теплосмен

22

27

29

Абразиво устойчивость, см

О, 156

0,149

0,112 0,11

О, 145

0,102

Клннкероустойчивость, Х

1,6

1,8

0,5

0,7

0,6

Составитель Т. Сельченкова

Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор Н. Яцола

Заказ 3181 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Лктивизатор - раствор содосодержащего отхода

Температура растворов добавки и заполнителя, С

Прочность при сжатии, МПа, после нагрева при, С

50 53

52 54

60 64

17 19

30 35

31 34

34 36

8,5 12