CS219969B1 - Plastická žárovzdorná hmota a způsob její přípravy - Google Patents

Abstract

Plastická žárovzdorná hmota a způsob její přípravy. Účelem vynálezu je zabezpečení vyzdívek pecních tunelových vozů a výdusků žlabů vysokých pecí, hmotou zajišťující vyšší odolnost při prudkých změnách teploty. Uvedeného účelu se dosáhne plastickou žárovzdornou hmotou, sestávající z 10 až 60 hmotnostních procent lupkového úletu 1 až 20 hmotnostních procent bentonitu s 60 až 95 hmotnostními procenty montmorillonitu, 1 až 20 hmotnostních procent kyseliny fosforečné, 30 až 80 hmotnostních procent žárovzdorného lupku s max. zrnitostí do 5 mm, 1 až 20 hmotnostních procent kaolinu nebo kaolinitického jílu a 5 až 20 hmotnostních procent plastifikační přísady

Description

Vynález se týká plastické žárovzdorné hmoty a způsobu její přípravy.

V současné době se vyzdívky pecních tunelových vozů provádí z různých typů šamotových tvarovek. Velkou nevýhodou tohoto způsobu je pracnost vyzdívání. Další nevýhodou je nutnost oprav vyzdívky tunelového vozu po každém průchodu pecí. Při nerovnoměrném zahřívání a chlazení dosud používaných žárovzdorných hmot dochází k pnutí, které vede k tvorbě trhlin, které tyto hmoty postupně znehodnocují. Rovněž dosud prováděné vyzdívky — výdusky žlabů vysokých pecí ať už dosacími hmotami na bázi dehtů a smol, anebo pomocí uhlíkových bloků jsou nevýhodné, a to jednak pro nedostatečnou trvanlivost a jednak pro zvýšené náklady na dovoz a údržbu. Předmětné dusací hmoty jsou nižší pevnosti, a proto méně odolné proti mechanickému poškození.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje plastická žárovzdorná hmota a způsob její výroby podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že sestává z 10 až 60 hmotnostních procent lupkového úletu, 1 až 20· hmotnostních procent bentonitu s 60 až 95 hmotnostními procenty montmorillonitu, 30· až 80 hmotnostních procent žárovzdorného lupku s maximální zrnitostí do 5 mm, 1 až 20' hmotnostních procent kaolinu nebo kaolinitického jílu a 5 až 20 hmotnostních procent plastifikační přísady, případně 10 až 30 hmotnostních procent mletého grafitu a 10 až 30 hmotnostních procent minerálních vláken. Kyselina fosforečná při teplotě 10' až 100 °C rozpouští za přítomnosti plastifikační přísady montmorillonitickou složku bentonitu, načež takto vytvořený fosfátový tmel spolu s kaolinem nebo kaollnitickým jílem, případně s mletým grafitem a minerálními vlákny obalí a spojí žárovzdorný lupek a lupkový úlet.

Výhodou navržené plastické hmoty je téměř nulová dilatace při opakovaných výpalech, a proto v ní, na rozdíl od jiných žárovzdorných hmot nevznikají při nerovnoměrném zahřívání a chlazení pnutí, znehodnocující například vyzdívky pecních tunelových vozů. Další výhodou plastické žárovzdorné hmoty podle vynálezu je její vyšší pevnost zejména v tlaku oproti běžně používaným dusacím hmotám a žárobetonům. Z tohoto důvodu je také odolnější proti mechanickému poškození. Velkou výhodou navržené hmoty je také to, že se v ní využívá dosud nezpracovávaný lupkový úlet. Pro menší teplotní nároky, například pro podlahy pecních cihlářských vozů s provozní teplotou do 1000 °C lze použít lupků s nižším obsahem hliníku a s vyšším obsahem železa a alkálií, to znamená lupků nižší kvality.

Názorné složení plastické žárovzdorné hmoty je uvedeno v příkladu:

Plastická žárovzdorná hmota pro žárovzdornost 34 sestává z 60 hmotnostních procent žárovzdorného lupku o složení — AlzOj > 32 hmotnostních procent, FezO3 < < 3,5 hmotnostního procenta, FeO < 0,9 hmotnostního procenta, NazO < 0,25 hmotnostního· procenta, K2O < 2 hmotnostní procenta, dále z 3i0 hmotnostních procent lupkového úletu, 7,5 hmotnostních procent kaolinu, 2,5 hmotnostních procent bentonitu, 2,8 hmotnostních procent kyseliny fosforečné a 15 hmotnostních procent plastifikaění přísady, například vody.

Plastická žárovzdorná hmota podle vynálezu je založena na reakci montmorillonitu a lupkového úletu s kyselinou fosforečnou. Montmorillonit pro svoji nepatrnou velikost krystalů a značný povrch snadno reaguje s kyselinou fosforečnou za tvorby fosforečných skel, které dále reagují s lupkovým úletem za vzniku zpevňující hmoty s velmi nepatrnou tepelnou dilatací, která obsahuje lupková zrna větších rozměrů. Výsledná hmota má teplotní dilatací v rozmezí 0,2 až 0,0 % podle formování a směru měření (na výšku a na šířku). Hmota vyžaduje pomalé sušení a pomalý vzestup teploty do 300 °C při prvním výpalu. Při opakovaném výpalu jsou dilatace plně umrtveny. Po prvním výpalu nepřesáhnou hodnotu 0,2 °/o a hmota nese bez poškození opakované zchlazování vodou z 900 °C na 20 °C. Po sušení má hmota už dostatečnou pevnost.

Způsob přípravy příkladného složení žáíovzdorné hmoty podle vynálezu spočívá v tom, že žárovzdorný lupek, lupkový úlet a kaolin se za sucha promíchávají. Odděleně se připraví suspenze bentonitu, kyseliny fosforečné a plastifikaění přísady, například vody. Po vytvoření suspense se tato vlije do suché směsi a mícháním se dosáhne stejnoměrně zavlhlé směsi. Kyselina fosforečná působí na pevné komponenty již na chladu za vzniku především aluminofosfátů. Jejich vznik se urychlí zvýšením teploty při míchání do 1.010 °C. Hlavní zpevňující reakce ve směsi probíhají v rozmezí teplot 200 °C až 2000 °C.

Zpevňující účinek produktů této reakce je podmíněn odpařením plastifikaění přísady ze směsi. Tato dovoluje skladování hmoty v plastickém stavu po neomezenou dobu za předpokladu zamezení jejího odpařování.

Claims (3)

1. pRedmEt

   1. Plastická žárovzdorná hmota obsahující kyselinu fosforečnou, vyznačená tím, že sestává z 10 až 00 hmotnostních procent lupkového úletu, 1 až 20 hmotnostních procent bentonitu s 00 až 95 hmotnostními procenty montmorillonitu, 30 až 80 hmotnostních procent žárovzdorného lupku s maximální zrnitostí do 5 mm, 1 až 20 hmotnostních procent kaolinu nebo kaolinitického jílu a 5 až 20 hmotnostních procent plastifikační přísady.
2. 2. Plastická žárovzdorná hmota podle bodu 1 vyznačená tím, že obsahuje 1 až 30 vynalezu hmotnostních procent mletého grafitu a 1 až 30 hmotnostních procent minerálních vláken.
3. 3. Způsob přípravy plastické žárovzdorné hmoty podle bodu 1 a nebo 2 vyznačený tím, že kyselina fosforečná při teplotě 10 až 100° Celsia rozpouští za přítomnosti plastifikační přísady montmorillonitickou složku bentonítu, načež takto vytvořený fosfátový tmel spolu s kaolinem nebo kaolinitickým jílem, případně s mletým grafitem a minerálními vlákny obalí a spojí žárovzdorný lupek a lupkový úlet.