Способ получения алюмофосфатного связующего

 

Изобретение относится к металлургии и позволяет снизить энергозатраты и коррозионную активность, а также удешевить связующее, Способ получения алюмофосфатного связующего заключается в том, что сначала алюмосодержащий компонент, в качестве которого используют водорастворимый отход алкилирования на основе хлористого алюминия, смешивают с отходом литейного производства - отработанным раствором щелочи, содержащим, г/л: ISO- 200 NaOH, 210-250 №г5Ю2 в соотношении 1:1,2-1,5, затем выделяют образующийся продукт пластичной консистенции и смешивают его с водным раствором ортофосфорной кислоты до соотношения АЬОз. РгОб, равного 1:1,3-1,8. Коррозионная активность связующего 1,3-2,2%, прочность футеровки после сушки при 700°С 4,26-4,73 МПа, стойкость футеровки 23-24 плавки. 2 табл. у fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s С 04 В 12/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4848917/33 (22) 09.07.90 (46) 07.04.93. Бюл. ¹ 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-технологический институт вагоностроения (72) А.М.Яценко, Н.А.Субботин, А,П.Мельник, Л.Л.Евглевская и Т.Л.Губенко (56) Емельянов Б.M. и др, Использование щелочных отходов ЛВМ для производства строительных материалов, — Литейное ароизводство, ¹ 77. . 11998899, . со.31.

Авторское свидетельство СССР

¹ 773013, кл. С 04 В 12/02, 1978, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМОФОСФАТНОГО СВЯЗУЮЩЕГО (57) Изобретение относйтся к металлургии и позволяет снизить энергозатраты и корроИзобретение относится к металлургии, в частности к получению связующих для огнеупорных материалов, используемых при футеровке металлургических тепловых агрегатов.

Цель изобретения — снижение энергозатрат и коррозионной активности.

Сущность способа получения алюмофосфатного связующего заключается в следующем.

Алюмосодержащий компонент — отходы алкилирования, представляющие собой водные растворы хлорида алюминия, сме„шиваютс водорастворимым компойентом, в качестве которого используют отходы щелочной очистки отливок, содержащие едкий натрий и силикат натрия в соотношении 0,81,2:1. При этом образуется реакционная масса, из которой выделяют продукт пластичной консистенции, К последнему добавЫ2 1807027 А1 зионную активность, а также удешевить связующее, Способ получения алюмофосфатного связующего заключается в том, что сначала алюмосодержащий компонент, в качестве которого используют водорастворимый отход алкилирования на основе хлористого алюминия, смешивают с отходом литейного производства — отработанным раствором щелочи, содержащим, г/л: 150200 NaQH, 210-250 NazSiOz в соотношении

1:1,2-1,5, затем выделяют образующийся продукт пластичной консистенции и смешивают его с водным раствором ортофосфорной кислоты до соотношения А!рОз;Р2ОБ, равного 1:1,3 — 1,8, Коррозионная активность связующего 1,3-2,2 7, прочность футеровки после сушки при 700 С 4,26 — 4,73 МПа, стойкость футеровки 23 — 24 плавки. 2 табл, ляют водный раствор ортофосфорной кислоты в пересчете на соотношение

А!20З:Р ОБ как 1:1,3-1,8 и получают связующее плотностью 1510-1520 кг/см .

Продукт пластичной консистенции, образующийся в результате взаимодействия отходов алкилирования и отходов щелочной С» очистки отливок, содержит гидрат глинозе- Я ма А!(ОН)з и алюмосиликат состава АЬ Оз х с) х 33!02. Продукт, образован частицами малой фракции, обладает поверхностью кон- тьв такта фаз, что обеспечивает высокую реакционную способность, уменьшает время реакции и исключает необходимость подогрева реакционной смеси.

Пример осуществления способа, 200 г отходов алкилирования плотностью

1330 кгlм смешивают с 260 г отходов ще-:. лочной очистки отливок. плотностью

1320 кгlм . Перемешивание производят в з

1807027

Заявляемый способ

Способпрототип

Параметры

Соотношение компонентов: отходов алкилировения к отходам щелочной очистки отливок

Время протекания реакции (отходов), мин, Ссютношение Я1тОз:РзОз.

Время протекания реакции, мин. а) алюмосодержащего компонента и фосфорной кислоты б) продукта взаимодействия отходов и фосфорной кислоты

Температура, град. С

Расход энергии на обжиг кг У T т связ.

Время обжига, мин.

Время повторного сь вшивания порошке с ортофосфорной кислотой и алюмосодержащего компонента, мин.

Плотность сеяз ющего

1:1.5

1:1,3

1:1.2

1:1,6

1:2.2

1. 1,6

1:1

1:1,3

1:1.3

26

26

24

290

20

1520

1520

1530

1460

П р и м е ч а н и е. Плотность отходов влкилироевния для всех случаев составляет 1330 кгlм, плотность отходов щелочной очистки э отливок — 1320 кг/м при соотношении NsOH:Nes5iOs 1:1 по массе. течение 14 мин при комнатной температуре (15 — 25 C). От образовавшейся реакционной массы отделяют продукт пластичной консистенции. К пластичному продукту в количестве 160 г и влажностью 62 мас, доба вляют180 r 50%-ного водного раствора ортофосфорной кислоты и перемешивают в течение 26 мин, при этом температура реакции составляет 60 С. Образовавшийся коллоидный оаствор обладает плотностью

1520 кг/м, Полученное связующее в количестве

5,5 мас.$ добавляют к часовяровскому песку марки ПО 16 ГОСТ 2138-84 влажностью

2,5 мас.g. Из полученной футеровочной массы известным способом, например уплотнением ручной трамбовкой, изготавливают футеровку литейного ковша емкостью

100 кг.

В табл.1 приведены технологические параметры процесса получения связующего по способу-прототипу и предлагаемому способу, в табл.2 — свойства футеровок со связующими, приготовленными по способупрототипу и заявляемому способу.

Из табл.1 видно, что для получения связующего по предлагаемому способу не требуется дополнительных энергозатрат на обжиг, а время приготовления сокращается в 2 — 2,3 раза.

Из табл,2 видно, что более низкой и коррозионной активностью обладают связующие, приготовленные по заявляемому способу, В пределах соотношения

АЬ20з; PzOg=1:1,3-1,8 их коррозион ная активность составляет 1,3 — 2,2 . Это объясняется минимальным содержанием свободной ортофосфорной кислоты в связующих за счет более полного взаимодействия ортофосфорной кислоты со смешиваемым компонентом.

Из приведенных данных в табл.2 также видно, что лучшими эксплуатационными свойствами обладают футеровки, содержащие связующие, приготовленные по опытам

2-4. Прочность этих футеровок достигает

10 4,26-4,73 МПа, стойкость 23 — 24 плавки, а пористость снижается до 22,6f,. Эти свойства проявляют футоровки, со связующими, приготовленны)у1и" по опытам 2-4, в которых соотношение отходов алкилирования и щелочной очистки отливок составляет

1:1,2-1,5, а отношение AlzOg:PzOg-1:1,3 — 1,8. . Запредельные соотношения компонентов (опыты 1 и 5) несколько снижают эксплуатационные характеристики футеровки, Формула изобретения

Способ получения алюмофосфатного связующего, включающий смешивание алюмосодержащего компонента с ортофосфорной кислотой, отл и ч а ю щи и с я тем, что, 25 с целью снижения энергозатрат и коррозионной активности, сначала алюмосодержащий компонент, в качестве которого используют водорастворимый отход алкилирования на основе хлористого алюминия, 30 смешивают с отходом литейного производства — отработанным раствором щелочи, содержащим, г/л: NaOH 150 — 200, NazSIOz

210-250, в соотношении 1:1,2-1,5, затем выделяют образующийся продукт пластичной

35 консистенции и смешивают его с водным раствором ортофосфорной кислоты до соотношения АЬОз:Р Ов, равного 1:1,3-1,8.

Таблица 1

1807027

Таблица 2

Футе ровка со связующим, приготовленным по.способу— прототипу

Параметры

8,4

7,0

5,1

6,5

4,5

2.2, 3,0

1,5

1,3

4,06

4,26

4,73

4,4

3,79

3,32

23.8

23.2

22,6

27,0

29,8

24,9

22

23

Редактор

Заказ 1358 Тираж Подписное

8НИИПИ 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

Количество связи в футеровке, мас.

Коррозионная активность связующе-. го, $

Прочность футеровки после сушки при

700"С, МПа

Пористость футеровки после сушки при

700 С, Стойкость футеровки, плавок

Футеровки со связующими, приготовленными по заявляемом способ

Составитель О.Моторина

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н.Гунько