Огнеупорная бетонная смесь

 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для ремонта и футеровки металлургических агрегатов, а именно для изготовления стеновых блоков для футеровки дуговых печей плавки и т.д. Технический результат - рациональное использование огнеупорного лома, образуемого при ремонтах футеровок плавильного оборудования и снижение материальных затрат на приобретение огнеупорных изделий без ухудшения стойкости футеровки и ее прочностных характеристик. Огнеупорная бетонная смесь, включающая фосфатное связующее, наполнитель - порошок периклазовый, заполнитель из шамота, в качестве фосфатного связующего содержит раствор полифосфата натрия удельного веса 1,3-1,45 г/см³, в качестве заполнителя из шамота содержит отходы высокоглиноземистых шамотных изделий фракции 0-5 мм и дополнительно в качестве заполнителя - огнеупорный лом магнезиальных изделий фракции 0-10 мм, кроме того, она содержит шлак феррохромового производства и цемент магнезиальный при следующем соотношении компонентов, мас.%: порошок периклазовый 20-25, указанный заполнитель из шамота 10-15, указанный огнеупорный лом магнезиальных изделий 40-50, шлак феррохромового производства 3-4, цемент магнезиальный 15-20, указанное фосфатное связующее 10-15 (сверх 100%). 2 табл.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для ремонта и футеровки металлургических агрегатов, а именно для изготовления стеновых блоков для футеровки дуговых печей плавки и т.д.

Известна огнеупорная бетонная смесь (а.с. СССР 817009, кл. С 04 В 29/02, 1981) состава, мас.%:

Фосфатное связующее 1-12

Огнеупорная глина 2-10

Магнезит или хромомагнезит 36-83

Дунит Остальное

Наиболее близким из аналогов является огнеупорная бетонная смесь, содержащая фосфатное связующее, наполнитель - периклазовый порошок, заполнитель из шамота, тонкомолотый электрокорунд (патент РФ № 2051877, опубл. 1996).

Целью изобретения является рациональное использование огнеупорного лома, образуемого при ремонтах футеровок плавильного оборудования, и снижение материальных затрат на приобретение огнеупорных изделий без ухудшения стойкости футеровки и ее прочностных характеристик.

Поставленная цель достигается за счет того, что огнеупорная бетонная смесь, включающая фосфатное связующее, наполнитель - порошок периклазовый, заполнитель из шамота, в качестве фосфатного связующего содержит раствор полифосфата натрия удельного веса 1,3-1,45 г/см³, в качестве заполнителя из шамота содержит отходы высокоглиноземистых шамотных изделий фракции 0-5 мм и дополнительно в качестве заполнителя огнеупорный лом магнезиальных изделий фракции 0-10 мм, кроме того, она содержит шлак феррохромового производства и цемент магнезиальный при следующем соотношении компонентов, маc.%: порошок периклазовый 20-25, указанный заполнитель из шамота 10-15, указанный огнеупорный лом магнезиальных изделий 40-50, шлак феррохромового производства 3-4, цемент магнезиальный 15-20, указанное фосфатное связующее 10-15 (сверх 100%).

Содержание огнеупорного наполнителя из отходов магнезиальных изделий в пределах 40-50% позволяет получить композицию, использующую максимальное количество отходов без снижения прочностных характеристик. При содержании огнеупорного наполнителя из отходов магнезиальных огнеупоров более 50% прочность бетона уменьшается. Содержание огнеупорного наполнителя менее 40% нерационально, т.к. приводит к удорожанию бетона.

Содержание периклазового порошка в количестве 20-25% и цемента магнезиального в количестве 15-20% позволяет получить высокие прочностные показатели смеси. При содержании периклазового порошка в количестве менее 20% прочностные характеристики смеси ухудшаются. Содержание периклазового порошка более 25% экономически нецелесообразно. Содержание магнезиального цемента в смеси менее 15% не позволяет достичь требуемых прочностных характеристик. Повышение содержания магнезиального цемента более 20% экономически невыгодно.

Содержание заполнителя из высокоглиноземистых шамотных изделий в количестве 10-15% обеспечивает необходимую термостойкость огнеупорных изделий. При повышении его содержания выше 15% значительного повышения термостойкости не происходит, а при содержании заполнителя менее 10% значения необходимой термостойкости не достигаются.

Шлак феррохромового производства вводится в смесь в количестве 3-4% для регулирования времени затвердевания огнеупорного бетона. При содержании шлака выше 4% бетон начинает быстро схватываться, не позволяя произвести укладку одного замеса в течение 3 часов. При содержании шлака менее 3% время схватывания бетона в сыром виде увеличивается, что приводит к простою оборудования.

Применение в качестве фосфатного связующего раствора полифосфата натрия, который является спекающей добавкой и при содержании 10-15% обеспечивает оптимальную прочность бетона. Содержание раствора полифосфатного натрия выше 15% приводит к удорожанию бетона. Содержание полифосфата натрия менее 10% приводит к снижению прочностных характеристик бетона, к снижению эксплуатационных характеристик бетона.

Заполнители из магнезиальных высокоглиноземистых изделий получают путем дробления и рассева на дробильном комплексе. Огнеупорный бетон готовится в смесителе типа бегунов или шнекового типа. Сначала засыпается заполнитель из магнезиального лома, перемешивают 2-3 мин, затем поочередно засыпается заполнитель из отходов высокоглиноземистых шамотных изделий, периклазовый порошок, цемент магнезиальный, шлак феррохромового производства, перемешивая по 2-3 минуты после каждой засыпки, после чего добавляют раствор фосфатного связующего, перемешивают 5-10 минут, после чего бетон разгружают в тару и подают на укладку.

В таблице 1 приведены составы огнеупорной бетонной смеси с различным содержанием компонентов. В таблице 2 приведены физические свойства приведеные в таблице 1 смесей.

Реализация изобретения позволит использовать огнеупорный лом, образуемый при ремонте тепловых агрегатов, снизить материальные расходы на покупные магнезиальные изделия.

В таблице 2 приведены физические свойства приведенных в таблице 1 смесей.

Формула изобретения

Огнеупорная бетонная смесь, включающая фосфатное связующее наполнитель - порошок периклазовый, заполнитель из шамота, отличающаяся тем, что в качестве фосфатного связующего она содержит раствор полифосфата натрия удельного веса 1,3-1,45 г/см³, в качестве заполнителя из шамота она содержит отходы высокоглиноземистых шамотных изделий фракции 0-5 мм и дополнительно в качестве заполнителя - огнеупорный лом магнезиальных изделий фракции 0-10 мм, кроме того, она содержит шлак феррохромового производства и цемент магнезиальный при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Порошок периклазовый 20 - 25

Указанный заполнитель из шамота 10 - 15

Указанный огнеупорный лом

магнезиальных изделий 40 - 50

Шлак феррохромового производства 3 - 4

Цемент магнезиальный 15 - 20

Указанное фосфатное связующее (сверх 100%) 10-15