Огнеупорный кладочный раствор


 


Владельцы патента RU 2430067:

Матвеенко Иван Владимирович (RU)
Сокорев Александр Александрович (RU)

Изобретение относится к литейному производству, в частности к огнеупорным кладочным растворам для выполнения кладки плавильных печей, разливочных и раздаточных ковшей. Технический результат изобретения - повышение прочности после спекания. Огнеупорный кладочный раствор содержит, мас.%: огнеупорный наполнитель - отработанный катализатор ИМ-2201 с содержанием, мас.%: Al2O3 - 72,5 и Cr2O3 - 16,2, 70-80; огнеупорная глина - механохимически активированная, 15-25; натрия триполифосфат 0,5-1,0; вода - остальное. 1 ил.

 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к огнеупорным кладочным растворам для выполнения кладки плавильных печей, разливочных и раздаточных ковшей, направлено на повышение огнеупорности, термостойкости, химической стойкости, высокой адгезионной прочности и прочности на сдвиг.

Известна огнеупорная масса для футеровки тепловых агрегатов, содержащая следующие компоненты: хромофосфатное связующее, тонкомолотый алюмосиликатный мертель, сподуменовый концентрат, шамот и доломит (см. патент РФ №2347769, опубл. 27.02.2009).

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является кладочный раствор мертеля для кладки металлургических агрегатов, включающий огнеупорный наполнитель - лом высокоглиноземистой футеровки после службы в металлургических агрегатах с содержанием Al2O3 50-70% и Cr2O3 5-9%, огнеупорную глину, пластификатор - натрия триполифосфат технический и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

лом высокоглиноземистой футеровки
после службы в металлургических агрегатах
с содержанием Al2O3 50-70% и Cr2O3 5-9% 60-70
огнеупорная глина 15-18
натрия триполифосфат технический 0,5-1,0
вода остальное

(см. патент РФ №2051881, опубл. 10.01.1996).

Недостатком данного кладочного раствора является относительно невысокая прочность спекания огнеупорной кладки (6-8 Н/мм2), при толщине шва 0,8-1,5 мм.

Технический результат заявленного изобретения - повышение прочности спекания огнеупорной кладки.

Для достижения указанного технического результата огнеупорный кладочный раствор, включающий огнеупорный наполнитель, огнеупорную глину, натрия триполифосфат и воду, содержит в качестве огнеупорного наполнителя отработанный катализатор ИМ-2201 с содержанием, мас.%: Al2O3 - 72,5 и Cr2O3 - 16,2, а огнеупорную глину - механохимически активированную, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанный катализатор 70-80
указанная глина 15-25
натрия триполифосфат 0,5-1,0
вода остальное

Основными отличиями предлагаемого кладочного раствора является использование в качестве огнеупорного наполнителя отработанного катализатора ИМ-2201, который представляет собой алюмохромовый отход, образующийся при производстве синтетического каучука, с содержанием, мас.%: Al2O3 - 72,5, Cr2O3 - 16,2 и SiO2 - 5,8 с удельной поверхностью частиц до 5000 см2/г и огнеупорностью 1950-2000С° (ТУ 2123-093-16810126-2004); применена механохимическая активация огнеупорной глины в высокоэнергетической планетарной мельнице с применением натрийсодержащих добавок для улучшения процессов механообработки, что позволяет более эффективно активировать процесс кристобалитизации и как следствие - мулитообразования уже при 900-1100С°.

В качестве натрийсодержащих добавок могут быть использованы Na5P3O10 - ГОСТ 3493-86 и NaOH - ГОСТ 4328-77.

Механохимическую активацию огнеупорной глины (Латненского месторождения Воронежской области марки ЛТ-1; химический состав, мас.%: Al2O3 37,06; Fe2O3 1,1; п.п.п.11,9; огнеупорность 1730°С; ТУ 1512-047-73399783-2008) проводили в планетарной высокоэнергетической мельнице АГО-2С, предназначенной для тонкого и сверхтонкого измельчения неорганических твердых и сверхтвердых материалов, а также механохимического активирования неорганических материалов и суспензий, синтеза новых материалов.

Режим активации:

время активации 30-60 с при υconst=1700 об/мин;
60-100 с при υconst=1500 об/мин.
массовое соотношение глина: мелющие тела 2:1

Изобретение иллюстрируется следующим примером:

Приготовление огнеупорного кладочного раствора осуществляют следующим образом. В смеситель вихревого типа периодического действия загружают алюмохромовый отход (отработанный катализатор ИМ-2201), образующийся при производстве синтетического каучука, с содержанием, мас.%: Al2O3 - 72,5, Cr2O3 - 16,2 - 75 и SiO2 5,8 - 75 мас.%; предварительно механохимически активированную огнеупорную глину - 15 мас.%; и натрия триполифосфат технический (в качестве пластификатора) - 1 мас.%. По мере перемешивания подают 9 мас.% воды и доводят раствор до оптимальной консистенции («сметанообразность»). Смешение осуществляют 15-20 мин.

Результаты прочности образцов после спекания определяли величиной предела прочности при сдвиге образцов в виде плиточек размером 38×38×12 мм, вырезанных из кирпича ША-5 (ГОСТ 390-96), связанных предложенным кладочным раствором, толщина слоя кладки приблизительно 1 мм, плиточки спекали при температуре 1400С°.

Установлено, что предлагаемый кладочный раствор обладает более высокой прочностью спекания - 12-14 Н/мм2, чем в прототипе (без механоактивации) - 6-8 Н/мм2. Активация огнеупорной глины и введение в качестве пластификатора натрия триполифосфата обеспечивает уменьшение толщины шва до 1 мм. Износ в швах кладочного раствора оценивали в процентах, заявленный раствор обеспечивал износ в швах менее 1%.

Исследования влияния количества механохимически активированной огнеупорной глины (Латненского месторождения, Воронежской области, марки ЛТ-1; хим. состав: Al2O3 - 37,06%, Fe2O3 - 1,1%, п.п.п.=11,9%, огнеупорность 1730С°, ТУ 1512-047-73399783-2008) на термомеханические свойства "склеенных" образцов показали, что с увеличением содержания глины - σсдв увеличивается до определенных пределов - 12-14 МПа, а потом снижается. Установлено, что оптимальное содержание активированной глины соответствует 15-25% (см. фиг.1).

Огнеупорный кладочный раствор, включающий огнеупорный наполнитель, огнеупорную глину, натрия триполифосфат и воду, отличающийся тем, что содержит в качестве огнеупорного наполнителя отработанный катализатор ИМ-2201 с содержанием, мас.%: Al2О3 72,5 и Cr2О3 16,2, а огнеупорную глину - механохимически активированную при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанный катализатор 70-80
указанная глина 15-25
натрия триполифосфат 0,5-1,0
вода остальное


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий, предназначенных для теплоизоляции тепловых печных агрегатов и энергетического оборудования с температурой эксплуатации до 1150°С.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для выполнения расходной футеровки или ремонта, проводимых путем торкретирования или обмазки металлургических агрегатов, например промежуточных ковшей, для выполнения буферного слоя в металлургических и тепловых агрегатах.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для производства огнеупорного бетона, предназначенного для футеровки различных тепловых агрегатов, например укрытий главных и транспортных желобов доменного производства, арматурного слоя промежуточных ковшей, ремонта подвесных сводов методических печей.

Изобретение относится к металлургии, а именно к эластичным огнеупорным уплотнителям. .
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при изготовлении литого материала для футеровки тепловых агрегатов для работы с агрессивными средами, расплавами, преимущественно, для плавки цветных металлов.
Изобретение относится к области производства огнеупоров и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности для изготовления набивных футеровок различных высокотемпературных агрегатов, преимущественно металлургических электроплавильных печей.
Изобретение относится к составу жаростойкого кладочного раствора, в частности предназначенного для скрепления элементов кладки тепловых и печных агрегатов с температурой применения до 1200°С.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для быстрого и экономного, недорогого и совершенного по большинству параметров жилья. .
Изобретение относится к производству огнеупоров, а именно к огнеупорным уплотняющим и облицовочным материалам в виде лент, шнуров, пластин, профилей и т.п., и может быть использовано для изготовления уплотнительных, разделительных, герметизирующих и т.п.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам смесей для резки изделий из огнеупоров, и может быть использовано при горячих ремонтах коксовых печей в коксохимическом производстве
Изобретение относится к огнеупорной бетонной смеси и может быть использовано для изготовления огнеупорных футеровок тепловых агрегатов, применяемых в различных отраслях промышленности

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при производстве огнеупоров, для ремонта футеровки металлургических агрегатов, в частности конвертеров и электросталеплавильных печей, например, методом налива или торкретирования
Изобретение относится к составу бетонной массы для изготовления безобжиговых и обжиговых огнеупорных изделий, выполнения монолитных футеровок, высокотемпературных агрегатов в металлургии и других отраслях, промышленности
Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано при производстве огнеупоров для ремонта футеровки металлургических агрегатов, в частности при горячем ремонте конвертера
Изобретение относится к производству огнеупорных материалов, может быть использовано при производстве фасонных изделий для работы в области средних и высоких температур, в агрессивных средах, в расплавах
Изобретение относится к смеси для горячего ремонта различных печей для рафинирования и сосудов для расплавленного металла

Изобретение относится к получению бетонных отливок, которые могут быть использованы для футеровки внутренних стенок сосудов и плавильных печей для получения жидкого металла, стекла и т.п
Огнеупорный материал для монтажа и футеровки тепловых агрегатов может быть использован в качестве огнеупорного неформованного материала для монтажа и ремонта футеровки сталеплавильных конверторов, электродуговых, мартеновских, нагревательных и закалочных печей, ковшей, для монтажа и ремонта футеровки медеплавильных и цинковых конверторов, отражательных и ванных печей, вращающихся вельц-печей, а также для монтажа и ремонта вращающихся печей по обжигу цементного клинкера, и для футеровки вращающихся и туннельных печей. Материал имеет следующий состав мас.%: огнеупорный заполнитель 39.0-84.0; глина огнеупорная 0.5-7.0; природный щелочной алюмосиликат 0.01-5.0; гидравлически активный алюминат 0.05-1.0; органический тиксотропный компонент 0.1-1.0; органический структурообразующий компонент 0.1-1.0; неорганический структурообразующий компонент 0.1-1.0; сухое растворимое связующее 0.1-10.0; порошок алюминия 2.0-15.0; смесь оксидов двух- и трехвалентного железа 10.0-35.0. Новый технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении прочности сцепления раствора с футеровкой, снижении пористости, повышении холодной прочности и сроков схватывания массы, а также повышении скорости спекания. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх