Состав для изготовления легковесного безобжигового огнеупора

Авторы патента:

Береговой Виталий Александрович (RU)

C04B38/10 - полученные с использованием пенообразователей (C04B 38/02 имеет преимущество)

C04B35/66 - монолитные огнеупоры или огнеупорные строительные растворы, в том числе содержащие или не содержащие глину

C04B35/18 - с высоким содержанием оксида алюминия

C04B28/06 - глиноземистые цементы (монолитные огнеупоры или огнеупорные строительные растворы C04B 35/66)

C04B111/40 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

Владельцы патента RU 2294906:

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (RU)

Изобретение относится к составам для производства легковесных безобжиговых огнеупоров и может быть использовано как материал для изготовления теплоизоляционного слоя конструкции футеровок, непосредственно не соприкасающегося с печной средой. Состав для изготовления легковесного безобжигового огнеупора, включающий цемент, наполнитель, пенообразователь и воду, в качестве цемента содержит высокоглиноземистый цемент, в качестве наполнителя - шамотный наполнитель - тонкомолотый бой огнеупорного шамотного кирпича, в качестве пенообразователя - пенообразующее поверхностно-активное вещество ПАВ - «ПО-6К» и дополнительно - алюмосиликатный заполнитель природный каолинит Al₂O₃•2SiO₂•2H₂O и полимерные добавки - фенолформальдегидную смолу и поливинилацетатную дисперсию в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%: высокоглиноземистый цемент 10...16, указанный шамотный наполнитель 5,0...6,0, указанное ПАВ 0,4...0,5, указанный заполнитель 32...34, указанные полимерные добавки 1,4...1,6, вода остальное. Технический результат: уменьшение средней плотности и коэффициента теплопроводности материала при обеспечении прочности, достаточной для транспортировки, монтажа и эксплуатации легковеса в теплозащитных конструкциях тепловых агрегатов. 2 табл.

Известен состав легкого жаростойкого бетона ячеистой структуры /1/, содержащий, мас.%:

Глиноземистый цемент	12...16
Отработанный катализатор производства серы	7...8
Пиритные огарки	2,5...3,5
Керамзитовая пыль	20...24
Пенообразователь «Унипор»	1,5...2,5
Вода	Остальное

Недостатком указанного состава является достаточно высокая средняя плотность и высокий коэффициент теплопроводности материала.

Этот недостаток устраняется уменьшением средней плотности и коэффициента теплопроводности материала при обеспечении прочности, достаточной для транспортировки, монтажа и эксплуатации легковеса в теплозащитных конструкциях тепловых агрегатов.

Указанный эффект достигается тем, что состав для изготовления легковесного безобжигового огнеупора содержит в определенных количествах цемент, наполнитель, пенообразователь и воду. В качестве цемента он содержит высокоглиноземистый цемент (ВГЦ 1 ГОСТ 969-91), в качестве наполнителя - шамотный наполнитель - тонкомолотый бой огнеупорного шамотного кирпича, в качестве пенообразователя - пенообразующее поверхностно-активное вещество ПАВ - «ПО-6К» и дополнительно алюмосиликатный заполнитель - природный каолинит Al₂O₃•2SiO₂•2H₂O и полимерные добавки - фенолформальдегидную смолу и поливинилацетатную дисперсию в соотношении 1:1.

Соотношение компонентов следующее, мас.%:

Высокоглиноземистый цемент	10...16
Указанный шамотный наполнитель	5,0...6,0
Указанное ПАВ	0,4...0,5
Указанный заполнитель	32...34
Указанные полимерные добавки	1,4...1,6
Вода	Остальное

Материал готовили в два этапа. На первом этапе смешивали необходимое количество воды с полимерными добавками и раствором пенообразующего ПАВ. После перемешивания вышеуказанных компонентов производили вспенивание раствора путем увеличения скорости вращения ротора до 800...1000 об/мин. На втором этапе, не прекращая перемешивания, вводили в пеномассу минеральные компоненты: вяжущее, алюмосиликатный и шамотный наполнители.

Образцы выдерживали в течение трех суток при естественных условиях твердения до набора прочности и частичного испарения избытка воды. Увеличение набранной прочности достигалось путем первого нагрева материала до температуры 1250-1300°С.

Использование высокоглиноземистого цемента в сочетании с природными алюмосиликатами и пеномассой, изготовленной путем смешивания синтетического ПАВ с водоразбавленными полимерами, позволило обеспечить достаточную прочность и устойчивость структуры материала при минимальной плотности.

Примеры составов для изготовления легковесного безобжигового огнеупора и свойства готовых изделий приведены в табл.1 и табл.2.

Таблица 1
Компонент	Составы предлагаемой композиции, мас.%	Прототип^*
1	2
Глиноземистый цемент	-	-	12...6
Высокоглиноземистый цемент	12,0	16,0	-
Отработанный катализатор производства серы	-	-	7...8
Пиритные огарки	-	-	2,5...3,5
Керамзитовая пыль		-	20...24
Указанный алюмосиликатный заполнитель	34,0	32,0	-
Указанный шамотный наполнитель	5,0	6,0	-
Указанная полимерная добавка	1,4	1,6	-
Пенообразователь	0,5	0,4	1,5...2,5
Вода	47,1	44	Остальное
Примечание * - состав легкого жаростойкого бетона ячеистой структуры [1].

Таблица 2
Состав	Средняя плотность, кг/м³	Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С)	Предел прочности при сжатии, кгс/см²
До обжига
Предлагаемой композиции	№1	450	0,09	6
№2	500	0,10	8
После обжига
Предлагаемой композиции	№1	350	0,08	10
№2	450	0,09	12
Прототип	450...600	0,14...0,18	140...162

Литература (прототип):

1. Горин В.М., Сухов В.Ю., Нечаев П.Ф., Хлыстов А.И., Риязов Р.Т. Легкий жаростойкий бетон ячеистой структуры // Строительные материалы. 2003. №8. С.17-19.

Состав для изготовления легковесного безобжигового огнеупора, включающий цемент, наполнитель, пенообразователь и воду, отличающийся тем, что в качестве цемента он содержит высокоглиноземистый цемент, в качестве наполнителя - шамотный наполнитель - тонкомолотый бой огнеупорного шамотного кирпича, в качестве пенообразователя - пенообразующее поверхностно-активное вещество (ПАВ) ПО-6К, и дополнительно алюмосиликатный заполнитель - природный каолинит Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O и полимерные добавки - фенолформальдегидную смолу и поливинилацетатную дисперсию в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Высокоглиноземистый цемент	10 - 16
Указанный шамотный наполнитель	5,0 - 6,0
Указанное ПАВ	0,4 - 0,5
Указанный заполнитель	32 - 34
Указанные полимерные добавки	1,4 - 1,6
Вода	Остальное

Изобретение относится к технологии строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкционно-теплоизоляционных бетонов различного назначения.

Бесцементная композиция для приготовления пенобетона // 2290385

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении ячеистого бетона и изделий на его основе. .

Аэрированный легкий бетон // 2288904

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов, а именно к бетонам для изготовления стеновых камней, блоков, плит межкомнатных перегородок, а также для монолитного бетонирования стен домов.

Пенообразователь для теплоизоляционного бетона бг-20 // 2288203

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при производстве эффективных теплоизоляционных бетонов. .

Формовочная смесь для пенобетона // 2287505

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к сырьевым смесям, и может быть использовано при производстве пенобетонных изделий различного назначения.

Способ получения пенообразователя и пенообразователь, полученный этим способом // 2284308

Способ приготовления микрогранул комплексной добавки в цементные композиты // 2283292

Изобретение относится к строительству и производству строительных материалов, а именно к способам приготовления комплексных добавок для бетонных смесей, и может быть использовано при производстве сборного и монолитного бетона и железобетона, сухих строительных смесей, а также в производстве минеральных вяжущих веществ.

Добавка для бетонных смесей и строительных растворов // 2282604

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве бетонов. .

Способ получения пенобетонной смеси // 2280628

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления стеновых блоков как в заводских условиях, так и на строительных площадках.

Формовочная смесь для изготовления пенобетона // 2279415

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к сырьевым смесям и может быть использовано при производстве ячеистого бетона различного назначения. .

Магнезиальная масса для футеровки металлургических агрегатов // 2292321

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления и ремонта футеровки высокотемпературных агрегатов черной и цветной металлургии с температурой службы до 1650°С.

Смесь для керамической наплавки // 2290384

Изобретение относится к составам для горячего ремонта кладки промышленных печей методом керамической наплавки и может быть использовано в металлургической, коксохимической и других отраслях промышленности.

Огнеупорная смесь для керамической наплавки // 2289554

Изобретение относится к составам для горячего ремонта кладки промышленных печей методом керамической наплавки (сварки) и может быть использовано в металлургической, коксохимической и других отраслях промышленности.

Мертель для склеивания корундовой керамики // 2289553

Изобретение относится к мертелям, используемым при изготовлении конструкционных изделий методом склейки из отдельных деталей корундовой керамики, фрагментов футеровки из корундовых огнеупоров, а также для ремонта различных изделий корундового состава, частично разрушенных при обжиге или при эксплуатации.

Высокотемпературная клеевая композиция // 2288201

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к составам высокотемпературной клеевой композиции, которая может быть использована для соединения огнеупорных изделий, в том числе углеродсодержащих, при выполнении кладки футеровки металлургических агрегатов.

Огнеупорная торкрет-масса // 2282603

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, преимущественно к огнеупорным торкрет-массам для расходуемой футеровки промежуточного ковша МНЛЗ. .

Фосфатное вяжущее для получения тугоплавких композиций // 2279413

Изобретение относится к производству огнеупорных композиций на основе фосфатных связующих, которые могут быть использованы для изготовления и ремонта футеровок печных агрегатов, а также для получения различных высокотемпературных покрытий.

Огнеупорная закладочная масса для ремонта // 2278092

Изобретение относится к огнеупорной закладочной массе для ремонта мест износа в огнеупорных футеровках металлургических печей. .

Сырьевая смесь для изготовления жаростойкого ячеистого материала // 2278087

Изобретение относится к производству ячеистых строительных материалов и может быть использовано для получения жаростойких материалов для изоляции поверхности теплового оборудования.

Жаростойкий безобжиговый материал на основе глиношлакового вяжущего // 2277072

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления жаростойких изделий, предназначенных для футеровки конструкций промышленных печей, в частности для футеровки сводов печей и подов печных вагонеток туннельных печей.

Способ получения порошка керамического композиционного материала // 2292320

Изобретение относится к способам получения исходных композиционных порошков для жаропрочных керамических материалов, предназначенных для изготовления химически стойких высокотемпературных изделий, в частности, композиционного материала муллит - оксид циркония.