PL241007B1 - Ogniotrwały beton i prefabrykat betonowy wytwarzany z tego betonu - Google Patents

Ogniotrwały beton i prefabrykat betonowy wytwarzany z tego betonu Download PDF

Info

Publication number
PL241007B1
PL241007B1 PL439485A PL43948517A PL241007B1 PL 241007 B1 PL241007 B1 PL 241007B1 PL 439485 A PL439485 A PL 439485A PL 43948517 A PL43948517 A PL 43948517A PL 241007 B1 PL241007 B1 PL 241007B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
amount
concrete
composition
cement
Prior art date
Application number
PL439485A
Other languages
English (en)
Other versions
PL439485A1 (pl
Inventor
Zbigniew Czapka
Robert Świerszcz
Renata Czapka
Original Assignee
Zakl Magnezytowe Ropczyce Spolka Akcyjna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zakl Magnezytowe Ropczyce Spolka Akcyjna filed Critical Zakl Magnezytowe Ropczyce Spolka Akcyjna
Priority to PL439485A priority Critical patent/PL241007B1/pl
Publication of PL439485A1 publication Critical patent/PL439485A1/pl
Publication of PL241007B1 publication Critical patent/PL241007B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Description

PL 241 007 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest ogniotrwały beton i prefabrykat betonowy, wytwarzany z tego betonu, otrzymywany w postaci sypkich mieszanek lub gotowych prefabrykatów na wiązaniu cementu glinowo-wapniowego, znajdujących zastosowanie zwłaszcza do wykonywania monolitycznych wyłożeń ogniotrwałych króćców RH i wyłożeń monolitycznych kadzi stalowniczych oraz do wytwarzania kształtek układów wylewowych kadzi stalowniczych, sklepień elektrycznych pieców łukowych, rynien spustowych pieców stalowniczych oraz kształtek podstrumieniowych stosowanych w miejscach uderzenia ciekłego metalu, jak również do wytwarzania innych prefabrykowanych wyrobów ogniotrwałych.
Pod pojęciem betonów ogniotrwałych są rozumiane masy ogniotrwałe, uzyskiwane przez wymieszanie suchych składników z wodą zarobową lub z roztworem zarobowym, które mieszane w formach odlewniczych twardnieją pod wpływem zachodzących reakcji chemicznych i wiązania ogniotrwałego cementu wapniowo-glinowego, stanowiąc w wyniku tego wytrzymały i ogniotrwały budowlany prefabrykat konstrukcyjny.
Znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL 190654 ogniotrwały, zasadowy beton samolejny, stosowany do monolitycznego wyłożenia ogniotrwałego oraz do wytwarzania ogniotrwałych wyrobów prefabrykowanych na bazie MgO i/lub chromu, zawierający:
- 35,0 do 85,0% wagowych materiału ogniotrwałego na bazie MgO i/lub rudy chromowej o wielkości ziarna od 0,045 do 15,0 mm;
- 15,0 do 50,0% wagowych wspierającego dylatację materiału ogniotrwałego na bazie MgO i/lub rudy chromowej o wielkości ziarna od 0,1 do 45,0 μm;
- 0,1 do 4,0% wagowych co najmniej jednego dyspergatora i środka zwilżającego oraz 5,0 do 10% wagowych wody zarobowej, w odniesieniu do fazy stałej;
- 0,1 do 15,0% wagowych co najmniej jednego środka wiążącego lub
- do 6,5% wagowych co najmniej jednego dodatku ogniotrwałego na bazie Al2O3, Cr2O3, ZrC2, TiO2, SiC, proszków metali, nośników węgla o wielkości ziarna do 3,0 mm.
W innym korzystnym wariancie realizacji beton według tego wynalazku może zawierać także, jako dodatki włókna organiczne i/lub włókna stalowe i/lub kuliste, wyparowujące lub dające się usunąć podczas wypalania materiałów o średnicy 5 do 80 μm mające zróżnicowane działanie na przykład włókna organiczne mogą zapobiec powstawaniu rysy schnięcia podczas procesu rozgrzewania, a włókna stalowe przyczyniają się do poprawy odporności na szok termiczny zasadowego betonu samolejnego.
Znany z europejskiego opisu patentowego nr EP0525394A1 kwaśny beton ogniotrwały związany spoiwem hydraulicznym zawiera:
- 65,0 do 87,0% wagowych materiału ogniotrwałego na bazie Al2O3, ZrO2 i/lub Cr2O3 o wielko- ści ziarna od 0,05 do 10,0 μm;
- 7,0 do 22,0% wagowych reaktywnego ogniotrwałego składnika na bazie Cr2O3 o wielkości ziarna od 0,1 do 10,0 μm;
- 0,5 do 10,0% wagowych spoiwa hydraulicznego o zawartości ponad 68,0% wagowych
Al2O3, oraz
- 0,2 do 6,5% wagowych jednego lub kilku dodatków zwiększających stabilność betonu i/lub zmniejszających zapotrzebowanie na wodę, który po dodaniu 3,5 do 7,0 części wagowych wody zarobowej na 100 części wagowych tej fazy stałej jest betonem samolejnym.
Z polskiego opisu patentowego nr PL171435 znany jest ogniotrwały beton magnezjowy składający się z wysokoprażonego tlenku magnezu zwanego klinkierem magnezjowym o uziarnieniu powyżej 0,3 mm w ilości 80-90% wagowych, szybkosprawnego cementu portlandzkiego o wysokim module krzemianowym powyżej 3,3 i ograniczonej do 5% zawartości związków żelaza w ilości 3-8% wagowych oraz 5-10% wagowych krzemianu dwuwapniowego o uziarnieniu do 4 μm, przy czym w celu nawilżenia masy wprowadza się 5-7% wody w stosunku wagowym lub też korzystnie stosuje się dodatek środków upłynniających masę betonową w ilości do 4% wagowych.
Znane są także z opisów patentowych nr WO 99/28267 oraz WO 99/58468 betony ultrawysokowartościowe zawierające w swych składach recepturowych także włókna metalowe lub włókna mineralne w postaci cząstek iglastych z boksytu, mulitu, tytanianu potasu lub też włókna organiczne otrzymywane z celulozy. Opisane wyżej betony ultrawysokowartościowe pomimo ich dobrych właściwości mechanicznych, odznaczają się jednak niewystarczającą odpornością ogniową, co wyraża się wyraźnie przez wykruszanie się konstrukcji wystawionych na działanie ognia.
PL 241 007 B1
Z kolei znany z polskiego opisu patentowego nr PL 202841 ognioodporny beton ultrawysokowartościowy składa się ze stwardniałej matrycy cementowej, w której rozproszone są włókna metalowe, otrzymywanej przez wymieszanie z wodą kompozycji, która poza tymi włóknami zawiera: cement, cząstki kruszywa o wielkości frakcji D90 co najwyżej 10 mm, cząstki aktywne pucolanowe o jednostkowym wymiarze w zakresie pomiędzy 0,1 μm do 100 μm, przynajmniej jeden środek dyspergujący oraz włókna organiczne o temperaturze topnienia poniżej 200°C, średniej długości powyżej 1 mm oraz o średnicy do 200 μm w ilości takiej, że ich objętość wynosi od 0,1 do 3% objętości betonu po stwardnieniu.
Celem wynalazku jest opracowanie składu jakościowo-ilościowego ogniotrwałego betonu korundowo-magnezjowo-chromowego na wiązaniu cementowym oraz wytworzonych z niego prefabrykatów cechujących się wysoką odpornością korozyjną na działanie żużli metalurgicznych i ciekłych metali w wysokich temperaturach wynoszących powyżej 1500°C oraz o wysokiej wytrzymałości mechanicznej i termomechanicznej. Dalszym celem wynalazku jest opracowanie składu recepturowego betonu ogniotrwałego z zastosowaniem surowców i dodatków, których jednoczesne użycie do wykonania mieszanki betonowej zawierać będzie następujące metale:
- w postaci tlenkowej: ALO3, MgO, Cr2O3, CaO;
- w postaci spinelu: MgALO4;
- w postaci glinianów wapnia: CaALO4, wprowadzanych z cementem glinowo-wapniowym z zachowaniem warunku, że głównym składnikiem tego betonu w postaci tlenkowej bę dzie Al2O3, który będzie mógł być wprowadzany z surowcem korundowym typu Al2O3, w postaci spinelowej - MgALO4 z cementem glinowo-wapniowym (CaALO4), przy czym składnik MgO będzie mógł być wprowadzany wraz z surowcem peryklezowym i spinelowym (MgAl2O4), a składnik CaO wraz z cementem glinowo-wapniowym (CaALO4) oraz w postaci domieszek mogących wystąpić w pozostałych surowcach.
Poza tym celem wynalazku było zastosowanie w składzie recepturowym betonu ogniotrwałego także innych tlenków metali i dodatków zwłaszcza SO2, ZrO2.
Istota ogniotrwałego betonu w postaci suchej mieszanki według wynalazku polega na tym, że w swym składzie recepturowym jakościowo-ilościowym zawiera on tlenki metali w postaci:
- metale w postaci tlenkowej, które stanowią: ALO3 w ilości 70% wagowych, MgO w ilości 2% wagowych, Cr2O3 w ilości 5% wagowych,
- metal w postaci spinelowej, który stanowi MgALO4 w ilości 8% wagowych,
- tlenki metali jako dodatki, które stanowią ZrO2 w ilości 5% wagowych i SO2 w ilości 2% wa- gowych, o raz cement glinowo-wapniowy w ilości 8% wagowych, zawierający w swym składzie CaO w ilości 2,4% wagowych.
Z kolei istota ogniotrwałego prefabrykatu betonowego według wynalazku polega na tym, że w swym składzie recepturowym jakościowo-ilościowym zawiera on:
- 70% wagowych ALO3
- 2% wagowych MgO
- 5% wagowych Cr2O3
- 8% wagowych MgALO4
- ZrO2 w ilości 5% wagowych
- SiO2 w ilości 2% wagowych
- cement glinowo-wapniowy w ilości 8% wagowych, zawierający w swym składzie CaO w ilości 2,4% wagowych, stanowiących suchą mieszankę oraz
- 8% wagowych wody i środków upłynniających na 100% wagowych tej suchej mieszanki be- tonowej .
Przedmiot wynalazku został bliżej objaśniony w przykładach jego wykonania, a mianowicie:
P r z y k ł a d 1
Ogniotrwały beton w postaci jego suchej mieszanki betonowej w swym składzie recepturowym jakościowo-ilościowym zawierał:
- AI2O3 w ilości 70% wagowych
- MgO w ilości 2% wagowych
- MgAl2O4 w ilości 8% wagowych

Claims (2)

  1. PL 241 007 Β1
    - Cr2O3 w ilości 5% wagowych
    - ZrO2 w ilości 5% wagowych
    - S1O2 w ilości 2% wagowych
    - cement glinowo-wapniowy w ilości 8% wagowych, zawierający w swym składzie CaO w ilości 2,4% wagowych,
    Przykład 2
    Ogniotrwały prefabrykat betonowy w swym składzie recepturowym jakościowo-ilościowym zawierał suchą mieszankę betonową o składzie:
    - AI2O3 w ilości 70% wagowych
    MgO w ilości 2% wagowych
    MgAbO4 w ilości 8% wagowych
    - Cr2O3 w ilości 5% wagowych
    - ZrO2 w ilości 5% wagowych
    - S1O2 w ilości 2% wagowych
    - cement glinowo-wapniowy w ilości 8% wagowych, zawierający w swym składzie CaO w ilości 2,4% wagowych, oraz
    - 8% wody i środków upłynniających na 100% wagowych tej suchej mieszanki betonowej, w których zarobiono tę suchą masę betonową i przeznaczono ją do odlewania w formie profilu tego prefabrykatu oraz do wykonania obmurza ogniotrwałego.
    Przeprowadzone badania laboratoryjne wytworzonego prefabrykatu ogniotrwałego otrzymanego z betonu zawierającego skład recepturowy jakościowo-ilościowy przedstawiony w przykładach 1-2 wykazały, że posiadał on parametry fizyczne przedstawione poniżej w tabeli.
    Próbki prefabrykatów poddanych badaniom po uprzednio przeprowadzonych czynnościach technologicznych Porowatość otwarta [%| Gęstość pozorna ig/cm'] Wytrzymałość na ściskanie na zimno |MPa] Uzyskana ognioodporność w °C
    Po wysuszeniu prefabrykaty w 11 0“C 8-20 2,80 - 3.30 40 - 200 ------
    Po wypaleniu prefabrykatu w 150O-C 10-25 2.80 - 3,35 80 - 250 1550 - 1700
    Do zalet wynalazku oprócz przedstawionych w tabeli należy zaliczyć także to, że odporność korozyjna prefabrykatu ogniotrwałego wytwarzanego z betonu według wynalazku na działanie żużli zasadowych w temperaturach 1550-1770°C jest około 40% wyższa w porównaniu do stosowanych betonów korondowych oraz o 30% wyższa od betonów korondowo-spinelowych i o 20% wyższa od betonów korondowo-chromowych.
    Zastrzeżenia patentowe
    1. Ogniotrwały beton w postaci suchej mieszanki betonowej, znamienny tym, że w swym składzie recepturowym jakościowo-ilościowym zawiera:
    - metale w postaci tlenkowej, które stanowią: AI2O3 w ilości 70% wagowych, MgO w ilości 2% wagowych, Cr2O3 w ilości 5% wagowych,
    - metal w postaci spinelowej, który stanowi MgAl2O4 w ilości 8% wagowych,
    - tlenki metali jako dodatki, które stanowią ZrO2 w ilości 5% wagowych i S1O2 w ilości 2% wagowych,
    - oraz cement glinowo-wapniowy w ilości 8% wagowych, zawierający w swym składzie CaO w ilości 2,4% wagowych.
    PL 241 007 B1
  2. 2. Ogniotrwały prefabrykat betonowy zawierający w swym składzie recepturowym metale w postaci tlenkowej i spinelowej oraz cement glinowo-wapniowy, znamienny tym, że w swym składzie recepturowym jakościowo-ilościowym zawiera:
    - 70% wagowych ALO3
    - 2% wagowych MgO
    - 5% wagowych Cr2O3
    - 8% wagowych MgALO4
    - ZrO2 w ilości 5% wagowych
    - SO2 w ilości 2% wagowych
    - cement glinowo-wapniowy w ilości 8% wagowych, zawierający w swym składzie CaO w ilości 2,4% wagowych, stanowiących suchą mieszankę oraz
    - 8% wagowych wody i środków upłynniających na 100% wagowych tej suchej mieszanki betonowej.
PL439485A 2017-02-17 2017-02-17 Ogniotrwały beton i prefabrykat betonowy wytwarzany z tego betonu PL241007B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL439485A PL241007B1 (pl) 2017-02-17 2017-02-17 Ogniotrwały beton i prefabrykat betonowy wytwarzany z tego betonu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL439485A PL241007B1 (pl) 2017-02-17 2017-02-17 Ogniotrwały beton i prefabrykat betonowy wytwarzany z tego betonu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL439485A1 PL439485A1 (pl) 2022-03-14
PL241007B1 true PL241007B1 (pl) 2022-07-11

Family

ID=80629099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL439485A PL241007B1 (pl) 2017-02-17 2017-02-17 Ogniotrwały beton i prefabrykat betonowy wytwarzany z tego betonu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL241007B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL439485A1 (pl) 2022-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee et al. Castable refractory concretes
Zawrah et al. Effect of mullite formation on properties of refractory castables
Ko Role of spinel composition in the slag resistance of Al2O3–spinel and Al2O3–MgO castables
CN114195529B (zh) 精炼钢包用高强镁质耐火泥
Otroj et al. Microstructure and phase evolution of alumina–spinel self-flowing refractory castables containing nano-alumina particles
JP4234330B2 (ja) 不定形耐火組成物
CZ20003060A3 (cs) Bázická volně tekoucí licí hmota a tvarované díly vyrobené z této hmoty
CN101501231B (zh) 无水泥的耐火混合物、无水泥耐火制品及其制备方法
Krietz Refractory castables
Khalil Refractory concrete based on barium aluminate–barium zirconate cements for steel-making industries
JPH0687667A (ja) ジルコニア・ムライト含有キャスタブル耐火物
JP2002519302A (ja) 耐火性ライニング及び焼成された成形部材を製造するためのモールディング材料、及びライニング、並びに成形部材の製造方法
JP2874831B2 (ja) 流し込み施工用耐火物
CA2706152A1 (en) Fireproof ceramic mix, fireproof ceramic molded body formed of said mix and use thereof
JP6503798B2 (ja) 耐爆裂性キャスタブル
PL241007B1 (pl) Ogniotrwały beton i prefabrykat betonowy wytwarzany z tego betonu
PL240284B1 (pl) Ogniotrwały beton i prefabrykat betonowy wytwarzany z tego betonu
KR20050006119A (ko) 부정형 내화재 조성물
JP7715908B1 (ja) 流し込み材
JPH11100280A (ja) タンディシュ内張り用不定形耐火物
Sarkar et al. Study of spinel-containing high alumina castable with different cements
JP3212856B2 (ja) 不定形流し込み耐火物及びその成形体
Montgomery Heat-resisting and refractory concretes
Abd et al. The influence of replacement high alumina cement partially by white kaolin on the properties of refractory concrete that made from different types of aggregate
WO2012134675A2 (en) Setting agent accelerator for refractory material