CS274325B1 - Method of refractory concrete preparation - Google Patents

Description

Vynález ee týká způsobu přípravy žárobetonu, využívaného u litých, dusaných, případně metaných, žáruvzdorných hmot.

Žárobetony na bázi portlandského cementu jsou hmoty čeeto používané pro speciální účely. Hlavni složkou takových betonů Jsou kromě portlandského cementu teké plniva, která se vyznačuji dostatečnou žáruvzdornosti. Z literatury jsou známa četná řečeni popsaná např. v knize Někrasovl Žarostojkije betony na osnově portlencementa. Použiti portlandského cementu je omezeno teplotou 1 100 ež 1 200 °C, kdy dochází ke ztrátě pevnosti, dané nestabilitou hydrátů vzniklých při hydrataci portlandského cementu. Zejména negativně působi rozklad portlanditu, kdy vzniká volný oxid vápenatý. Tyto neanáze ae odstraňuji použitím hlinitanových cementů, při jejichž hydrataci nevzniká hydroxid vápenatý, Žárobetony na bázi hlinitanových cementů mohou být používány do teplot 1 400 °C, resp. při použiti vysocehlinitých cementů ež do teplot 1 700 °C. Teto řešeni Jsou věak cenově velmi náročná. Dále Je z literatury (a. o. č. 238 719) známé řečeni pro žáruvzdornou hmotu pro vyzdívky, zejména monolitické vyzdívky metalurgických nádob, složené z ostřiva na bázi např. magnezitchromu v hmotnostním množství 70 a£ 92 % a z 8 ež 30 % pojivá na bázi cementu, kde kromě ostřiva a hmota obsahuje 0,01 až 4,5 % hmotnosti ve vodě rozpustného derivátu ligninu a 0,005 až 2,25 % ve vodě rozpustného křemičitanu alkalického kovu, případně uhličitanu, kyselého uhličitanu alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, zbytek cementářský slínek prostý sádrovce o měrném povrchu 220 až 1 000 m^/kg. Žáruvzdorná hmota může dále obsahovat ve vodě rozpustný sulfonovaný produkt kondenzace fenolů s formaldehydem v množetvi 0,005 ež 2,25 hmotnosti cementářského slínku.

Známé řečeni má věak některé nevýhody. Při praktickém prováděni je nutné z důvodů dosaženi potřebných vysokých počátečních pevnosti vysoce Jemné mleti cementářského o

slínku, a to často nad 600 m /kg. Na zpracovatelnost a dosažené počáteční pevnosti nutné pro vytvořeni přisluěných žárovzdorných hmot - mé negativní vliv i mlecí přísadě, kdy v tomto řečeni Je uvažováno mleti e préěkovým llgninsulfonanem či mleti bez jakékoliv přísady. Oále se negativně projevuje zejména- ne počátek tuhnuti hmot /podle a. o« č. 238 719/ nizká koncentrace alkalického uhličitanu, kdy v důsledku reakce kameniva s ‘.alkalickým uhličitanem dochází k předčasnému zatuhnuti eměei.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob přípravy žárobetonu podle vynálezu. Žárobeton přitom obsahuje bezeádrovcový cement ne bázi slínku portlandského cementu umletý na 2 měrný povrch 350 ež 550 m /kg ze přítomnosti kapalné mleci přísady, zejména syntetického sulfonovaného polyelektrolytu. Dále obsahuje kamenivo odolávající působeni vysokých teplot, jeko je černot, lupek, magnezit, chrommegnezlt a/nebo alurlt. Nejprve ee připraví 3,5 ež lOprocentnl roztok alkalického uhličitanu, hydrogenuhličitanu nebo křemičitanu, potom 8e k tomuto roztoku přidá 0,1 ež 3 % hmot. sulfonovaného polyfenoCS 274 325 Bl nolátu a/nebo ligninsulfonanu s přídavkem 0,01 až 1 % hmot. trietanolaminu, kda množství sulfonového polyfenolátu a trietanolaminu je vztaženo k hmotnosti slinku. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se kamenivo smočí ve 3 až 20 % hmot. záměsové vody, načež se všechny komponenty žárobetonu smísí při vodním součiniteli w » 0,23 až 0,55.

Způsobem podle vynálezu Je umožněno vytvářeni žárobetonů a vysokou odolnosti vůči žáru i z BS cementů s měrným povrchem reálně dostupným na běžných mlecích zařízeních. Přítomnost mlecí přísady se smáčivými účinky potom dovoluje přípravu dobře zpracovatelných betonů z kameniva odolnóho vůči vysokým teplotám s reálným počátkem tuhnuti.

Způsob přípravy žárobetonu podle vynálezu je konkretizován na příkladech a v tabulce, neni však Jimi omezen.

Příklad 1

Pro přípravu žárobetonů byl nejprve připraven bezsádrovcový portlandský cement ze alinku Prachovlce. Tento BS cement byl umlet na provozní mlýnici 8 třídiči za přítomnosti 0,05 % komerčního přípravku Abeson TEA (alkylanylbenzensulfonon sodný). Při mleti byl vyloučen přípravek sádrovce. Získaný měrný povrch tohoto BS cementu byl 440 m²/kg.

Přiklad 2

Pro potřeby provozu cementář8ká rotační pece byl připraven žárobeton. Jenž byl vydusán do bedněni, jež bylo umístěno v žárové hlavě v místě zaústěni hořáku do žárová hlavy rotační pece. Pro přípravu žárobetonu byla použita směs BS cementu (podle přikladu 1) + kamenivo odolávající teplotám do 1 400 °C v poměru 1,0 t 3,5 hmot. při w 0,32.

V záměsová vodě byl rozpuštěn Korten FN (polyfenolát sodno železitý s přídavkem trietanol aminu) a soda. Kortan FN obsahoval 10 % TEA. Obsah sody odpovídal 5 % roztoku; obsah Kortanu byl 0,6 % hmotnosti cementu.

Při provozu rotační pece byla naměřena v místě aplikace žárobetonu podle vynálezu teplota 1 140 °C. V závislosti na provozu pece byl sledován ve stejném místě žárobeton připravený z hllnitanového cementu e žárobeton podle vynálezu vykázal 8tejné provozní vlastnosti.

Přiklad 3

Pro rychlou opravu stropu 1. roštu chladiče slinku byl namísto vypadlých tvarových šamotových cihel použit žárobeton podle vynálezu. Prostor byl podbedněn a do zavěšené armatury byl zabudován žárobeton o složeni: BS cement podle příkladu 1, kamenivo odolávající působeni teplot do 1 000 °C v poměru 1 : 4 hmotnostně. Při zpracováni žárobetonu byly použity přísady Kortan FN a soda. Obsah sody odpovídal 7,5 % roztoku.

CS 274 325 Bl obsah Kortenu FN byl 0,8 % hmotnosti cementu. Použitý vodni součinitel byl 0,34. Při provozováni chladiče byla naměřena teplota v mistě opravy cca 930 °C. Při provozu zařízeni ae prokázala plná úspěšnost této opravy mleto Samotových cihel.

Přiklad 4

Z bezsádrovcového cementu (měrný povrch 450 m /kg) umletého za přítomnosti 0,05 % hmostnosti cementu kapalné mlecí přísady (komerční přípravek Abeson TEA) byly připraveny hmoty pro zkouSky odolnosti v žáru. CJako kontrolní zkoušky byly připraveny hmoty z hlinitanového cementu.

Směs č. 1 BS cement + kamenivo (cihly + lupek 1 s 1) v poměru 1 s 3, voda s cement 0,40

Směs č. 2 BS cement + kamenivo (cihly) 1:3, voda j cement 0,40

Směs č. 3 Hlinitenový cement + kamenivo (cihly) 1 : 3, voda : cement 0,60

Pod pojmem cihly byla použita cihelná drt z aluritických cihel (AI-60), která měla granulaci: do 4 mm 1,5 %, do 2 mm 12,6 %, do 1 mm 22,2 SS, do 0,5 mm 25,5 %. Při přípravě směsi z BS cementu byl v záměsové vodě rozpuštěn Kortan FN a soda, obsah sody v záměsové vodě odpovídal 4 % roztoku. Obsah Kortanu FN 1,1 % hmotnosti cementu.

Výsledky zkoušek jaou uvedeny v následujíc! tabulce.

Tabulka

	směs č. 1	č. 2	č. 3
objemová hmotnost	2 167	2 256	2 046 kg/m
odolnost vůči deformaci
v žáru při zatížení 0,2 MPa
τ0,6	1 240	1 240	1 400 °C
-t20	1 280	1 280	1 460 °C
pevnost v tlaku po 105' °C	67,8	87,8	42,7 MPa

dodatečné lineární změny po výpalu na 1 200 °C/4 hod. -1.3 -0,3 - % dodatečné lineární změny po výpalu na 1 400 °C hod, - - -0,4 % pevnost v ohybu po vysušeni 4,8 5,7 2,9 MPa pevnost v tlaku po výpalu na 1 200 °C/4 hod, 49,8 31,4

- MPa

CS 274 325 Bl smšs č. 1

£. 2

5. 3 pevnost v tlaku po výpalu na 1 400 °C/4 hod žárovzdornost

- - 20,4 MPa

350 1 350 1 530 °C

Přiklad 5

Pro přípravu žérovzdorné směsi byle použita eměe: 500 kg slinku umletého na měro ný povrch 470 m /kg/mléci přísada Abeson TEA/, 200 kg lupku, 30 1 roztoku aody a Kortanu FN /roztok obsahoval 5,5 g aody v 1 1 a 1 g Kortanu FN v 1 1/. Při přlpravš směai byl poažit postup: v misicím zařízeni byl nejprve smočen lupek 2,5 až 5 litry /tedy 7 až 14 % z celkové hmotností zéměeové vody/ vody a směs byla promlcháha. Potom bylo přidáno 30 litrů roztoku sody a Kortanu FN. Po následujícím promícháni byl přidán cement. Směs byla promíchána a použita pro výrobu žárobetonových dílců pro oblast do teplot 1 180 °C, Při použiti 3 % vody pro zvlhčeni kamenina byla směs prakticky nezpracovatelná, při použiti vlče než 23 % docházelo k nežádoucí eedlmentaci eměsi.

Claims (1)

1. Způsob přípravy žárobetonu obsahující bazaádrovcový cement na bázi alinku 2 portlandského cementu umletý na měrný povrch 350 až 550 m /kg za přítomnosti kapalné mlecí přísady, zejména syntetického sulfonovaného polyelektrolytu^ a déle obsahující kamenivo odolávající působení vysokých teplot. Jako Je Samot, lupek, magnezit, chrommsgnezít a/nebo alurit, kde se nejprve připraví 3,5 až lOprocentni roztok alkalického uhličitanu, hydrogenuhličitanu nebo křemičitanu, potom se k tomuto roztoku přidá 0,1 až 3 % hmot. sulfonovaného polyfenolátu a/nebo ligninsulfonanu a přídavkem 0,01 až 1 % hmot. trietanolamlnu, kde množství sulfonovaného polyfenolátu a trletanolaminu Je vztaženo k hmotnosti slínku, vyznačený tim, že se kamenivo smočí ve 3 až 20 % hmot. zéměeové vody, načež se vSechny komponenty žárobetonu smlsl při vodním součiniteli w - 0,23 až 0,55.