Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
БЕТОННАЯ СМЕСЬ
БЕТОННАЯ СМЕСЬ

БЕТОННАЯ СМЕСЬ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: огнеупорная промышленность, футеровка, например вращающихся печей. Сущность изобретения: бетонная смесь содержит: бой карбидокремниевых изделий фарфорового производства с содержанием sic 45-60% (основа); высокоглиноземистый цемент 4-8%; корундовая пыль глиноземного производства 5-10%; огнеупорная глина 10-20%; водная суспензия тонкомолотого корунда 4-10%; линосульфонат технический 1-2%. Прочность при сжатии при 800oС 15,0-15,5 МПа, при 1400oС 51,4-60,0 МПа, огнеупорность 1670oС, термическая стойкость (1300oС - вода) 20-38 теплосмен. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2055054
Класс(ы) патента: C04B35/66, C04B28:06, C04B111:20
Номер заявки: 5028757/33
Дата подачи заявки: 24.02.1992
Дата публикации: 27.02.1996
Заявитель(и): Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности
Автор(ы): Белякова Н.П.; Чеурина Н.А.; Герасимова Е.А.; Перепелицын В.А.
Патентообладатель(и): Восточный научно-исследовательский и проектный институт огнеупорной промышленности
Описание изобретения: Изобретение относится к огнеупорной промышленности, а именно к составу огнеупорной бетонной смеси, предназначенной для футеровки, например, вращающихся печей.
Известна сырьевая смесь для изготовления огнеупорного бетона, включающая высокоглиноземистый цемент 10-25% шамотнокарбидкремниевые отходы фарфорового производства 75-90%
Известная смесь характеризуется недостаточно высокой прочностью при температурах службы 1350-1400оС, относительно высокой усадочной деформацией в службе, а также постепенным снижением термостойкости бетона в процессе службы.
Наиболее близкой к предлагаемой является состав бетонной смеси, включающий шамотнокарборундовые карбидкремнийсодержащие отходы фарфорового производства 55-80% глиноземистый цемент 10-20% корундовые отходы абразивного производства 10-25%
Известная масса характеризуется недостаточной прочностью в интервале температур 1000-1400оС, а также недостаточно высокой термостойкостью.
Задачей изобретения является разработка состава бетона, который может работать в условиях значительных механических и термических нагрузок, например, в футеровках вращающихся печей.
Технический результат заключается в повышении механической прочности в интервале температуре 1000-1400оС и термостойкости.
Технический результат достигается тем, что известная бетонная смесь, включающая карбидкремнийсодержащие отходы фарфорового производства бой карбидкремниевых изделий фарфорового производства с содержанием SiС 45-60% цемент высокоглиноземистый, корундовую пыль глиноземного производства и дополнительно огнеупорную глину, водную суспензию тонкомолотого корунда и лигносульфонат технический при следующем соотношении компонентов, мас. Бой карбидкремниевых изделий фарфорового производства с содер- жанием SiС 45-60% Основа Высокоглиноземистый цемент 4-8 Корундовая пыль глино- земного производства 5-10 Огнеупорная глина 10-20 Водная суспензия тон- комолотого корунда 4-10 Лигносульфонат техни- ческий 1-2
Бой карбидкремниевых изделий фарфорового производства с содержанием SiС 45-60% (отходы огнеупорного припаса) имеет следующий химический состав, мас. SiС 45-60; Аl2О3 5-10; SiО2 20-30; Fе2О3 0,5-2,7; СаО 0,4-2,2.
Корундовая пыль глиноземного производства представляет собой пылевидные корундовые отходы дисперсностью менее 5 мкм, что активизирует процессы спекания. Химический состав корундовой пыли следующий, мас. Аl2О3 85-90; остальное примеси (SiО2, МgО, ТiО2, СаО, Fе2О3, R2О).
Огнеупорная глина имеет следующий химический состав, мас. SiО2 45-50; Аl2О3 25-32; Fе2О3 1-3.
Высокоглиноземистый цемент имеет следующий химический состав, мас. Аl2О3 не менее 70; СаО не менее 17; SiО2+Fе2О3 не более 2,0.
Водная суспензия тонкомолотого корунда имеет плотность 1,8-2,2 г/см3. Химический состав, следующий, мас. Аl2О3 не менее 98; Fе2О3 0,08; СаО 0,1-0,12; МgО 0,10-0,13; SiО2 0,1-0,2.
Наличие в составе массы водной суспензии тонкомолотого корунда, корундовой пыли глиноземного производства и тонкомолотой глины позволяет обеспечить накат этих компонентов, т.е. тонкой фракции (менее 10 мк) корундового состава на зерна карбида кремния.
При нагревании бетона предлагаемого состава уже с 900оС начинается окисление зерен карбида кремния до SiО2.
Тонкодисперсный корунд, накатанный на зерна карбида кремния, обладает повышенной реакционной способностью, поэтому уже при 1000оС происходит взаимодействие корунда с SiО2, при этом образуются игольчатые кристаллы муллита 3Аl2О3˙2SiО2 (т. пл. 1910оС). Муллитообразованию способствует жидкая фаза, образуемая легкоплавкими примесями (Fе2О3, Nа2О, К2О, СаО, SiО2), вносимыми в бетон боем карбидкремниевых изделий, глиной и высокоглиноземистым цементом. При этом образуется кристаллическая каркасная структура типа SiС-SiО-SiО2-3Аl2О3˙2SiО2, где зерна карбида кремния скреплены прочным муллитовым сростком, вследствие чего прочность бетона при 1000-1400оС значительно увеличивается.
Наличие тонкодисперсной корундовой составляющей в массе способствует наиболее полному связыванию в муллит, предотвращая ее переход в жидкую фазу, так как увеличение содержания жидкой фазы выше 35% снижает прочность бетона при эксплуатации.
При содержании корундовой составляющей менее 9% (корундовая пыль 5% + водная суспензия тонкомолотого корунда 4%) в массу вводится недостаточное для образования каркасной структуры количество Аl2О3, в результате чего образуется малое количество муллита и не наблюдается существенное улучшение свойств бетонной массы, а именно прочности.
При содержании корундовой составляющей в массе более 20% (корундовая пыль 10% и водная суспензия тонкомолотого корунда 10%) образующееся количество муллита и жидкой фазы приводит к увеличению объема изделий из-за роста (образования муллита) и вспучивания (повышения содержания жидкой фазы).
При содержании высокоглиноземистого цемента менее 4% не проявляются его вяжущие свойства (низкая прочность сырца).
При содержании высокоглиноземистого цемента более 8% обеспечивается рост прочности при низких температурах, однако при 800-1000оС происходит значительное снижение прочности изделий.
Содержание глины менее 10% приводит к тому, что рост объема изделий вследствие образования муллита не компенсируется усадкой тонкодисперсной составляющей (глины, цемента).
Содержание глины более 20% приводит к образованию повышенного содержания жидкой фазы, обусловленной присутствием легкоплавких примесей в глине и цементе, что снижает прочность изделий при эксплуатации.
Лигносульфонат технический добавляют в водную суспензию тонкомолотого корунда как поверхностно-активное вещество для увеличения его текучести и лучшего распределения по объему массы.
В целом предлагаемая совокупность компонентов позволяет избегать провала прочности при 800-1000оС, характерного для всех бетонов, содержащих 10-20% цемента, в том числе и прототипа.
П р и м е р. Приготовление бетонной смеси производят в лопастной мешалке. Сначала смешивают компоненты в сухом виде, затем вводится вода до увлажнения смеси до 10% Отдельно готовится водная суспензия тонкомолотого корунда с добавкой лигносульфоната и вводится в увлажненную смесь компонентов. Изделия в виде блоков разнообразного фасона изготавливают методом вылиться в металлические формы. Сушку изделий проводят при 150оС, обжиг при 1200оС.
В табл. 1 приведены составы изделий.
В табл. 2 приведены свойства изделий.
Определение предела прочности при сжатии, термостойкости, огнеупорности, дополнительной линейной усадки проводят по стандартным методикам.
Формула изобретения: БЕТОННАЯ СМЕСЬ, включающая карбидкремнийсодержащие отходы фарфорового производства, глиноземистый цемент и корундовую пыль, отличающаяся тем, что она содержит в качестве карбидкремнийсодержащих отходов фарфорового производства бой карбидкремниевых изделий фарфорового производства с содержанием SiC 45 - 60%, цемент высокоглиноземистый, корундовую пыль глиноземного производства и дополнительно огнеупорную глину, водную суспензию тонкомолотого корунда и технический лигносульфонат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бой карбидкремниевых изделий фарфорового производства с содержанием SiC 45 - 60% - Основа
Высокоглиноземистый цемент - 4 - 8
Корундовая пыль глиноземного производства - 5 - 10
Огнеупорная глина - 10 - 20
Водная суспензия тонкомолотого корунда - 4 - 10
Технический лигносульфонат - 1 - 2