RU2003936C1 - Огнеупорна литьева масса - Google Patents
Огнеупорна литьева массаInfo
- Publication number
- RU2003936C1 RU2003936C1 SU5061267A RU2003936C1 RU 2003936 C1 RU2003936 C1 RU 2003936C1 SU 5061267 A SU5061267 A SU 5061267A RU 2003936 C1 RU2003936 C1 RU 2003936C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mass
- concrete
- aggregate
- strength
- refractory
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
Поставленна цель достигаетс тем, что огнеупорна литьева масса, включающа алюмосиликатный заполнитель, св зующее и воду, содержит в качестве св зующего ор- тофосфорную кислоту и дополнительно тон- комолотый электрокорунд, огнеупорную глину и периклаз при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюмосиликатный
заполнитель46-51
Тонкомолотый
электрокорунд13-16
Огнеупорна глина9-11
Периклаз3-9
Ортофосфорна
кислота10-20
ВодаОстальное
Твердение массы происходит при обычных температурах, так как окись магни (периклаз ) очень активно вступает в реакцию с ортофосфорной кислотой, сопровождающуюс большим выделением тепла и разогревом массы. В результате реакции в осадок выпадают нерастворимые в воде кристаллы двух- и трехзамещенного фосфата магни и выдел ютс газообразные кислород и водород по следующим реакци м: МдО+НзРОл+ЗНаО IVIg-HPOj/SHgO+t-bft-O
4
ЗМдО + 2НзРОлЧИддГРО У 3HZ0
V
Газообразные кислород и водород в виде пузырьков частично выход т в атмосферу и частично остаютс внутри застывшей массы , образу многочисленные поры вокруг зерен заполнител , что, как известно, повышает термостойкость бетона и уменьшает его теплопроводность.
При проведении опытов по разработке состава массы и изготовлении теплоизол - ции труб и монолитной футеровки было установлено следующее.
Дл хорошего заполнени углов в огнеупорных блоках и весьма узкого пространства (50-100 мм) между опалубкой и трубами необходимы массы подвижной и жидкоподвижной консистенции. Дл обеспечени указанной текучести необходимо, чтобы в массе сумма воды и ортофосфорной кислоты составл ла 19-23%.
При вводе в массу менее 3% периклаза фракции менее 0,5 мм и менее 10% ортофосфорной кислоты плотностью 1,42 г/см3 при соответствующем количестве воды масса не твердеет более 16 ч и через 72 ч вы- держки в естественных услови х имеет прочность менее 5 МПа. При содержании в массе более 9% периклаза и содержании кислоты более10% при соответствующем
количестве воды масса имеет врем до начала твердени менее 30 мин и схватываетс при заливке опалубки или даже в мешалке. При вводе в массу более 20% кислоты свойства бетона не улучшаютс и экономически нецелесообразно.
Дл повышени текучести и уменьшени количества воды масса содержит 9-11% огнеупорной основной пластичной глины. При вводе в массу более 11 % глины усадка обожженного бетона превышает предельно допустимую норму в 2% дл теплоизол ционных бетонов. Кроме этого, огнеупорна глина из-за своего физико-химического состава образует прочные соединени с ортофосфорной кислотой при нагреве до 100°С и выше.
Тонкомолотый электрокорунд повышает огнеупорность массы, так как фосфаты алюмини имеют температуру плавлени до 2050°С. Кроме этого, при высоких температурах корунд вступает в реакцию с кремнеземом глины и заполнител с образованием термостойкого высокоогнеупорного соединени муллит 3AI2U3 25102- Эта реакци сопровождаетс некоторым увеличением объема, что уменьшает усадку бетона. Количество электрокорунда определено, как необходимое количество дл св зывани кремнезема глины в муллит с некоторым избытком. Вводить более 16.% электрокорунда нецелесообразно, так как он очень дорогой.
Кроме роли отвердител периклаз в форме фосфатных соединений при высоких температурах по мере испарени P20s образует с электрокорундом, огнеупорной глиной и заполнителем высокотермостойкие соединени шпинель МдО- и кордие- рит2МдО -2А1гОз -5Si02.
В табл.1 приведены составы огнеупорных литьевых самотвердеющих масс, а в табл.2 представлены свойства бетонов из этих масс, определенных на образцах диаметром 45 мм и высотой 60 мм.
Как видно из табл.2, бетон с шамотным заполнителем и с содержанием периклаза 3-9%, кислоты 10-20% и ооды 3-9% после 3-х суток твердени имеет прочность на сжатие 5,5-7,3 МПа.
После сушки при 120°С в течение 4 ч прочность шамотных бетонов возоэстэет на 10-20% и составл ет 6,1-8,4 МПа, что на 3-40% превышает прочность прототипа. Повышение прочности происходит из-за дальнейшего образовани кристаллов трехзамещенного фосфата магни и алюмосили- катных фосфатов с огнеупорной глиной.
После сушки при 400°С прочность бетонов по сравнению с сырым состо нием увеличиваетс на 20-40% и составл ет 6,8-9,5 МПа против 4,8 МПа у прототипа. Упрочнение бетонов обусловлено тем, что избыточна кислота вступает в реакцию с окислами алюмини и кремни , вход щими в состав корунда и шамота, с образованием полимерных фосфатов, С этими окислами кислота при нормальных услови х почти не реагирует.
Сушка при 800°С приводит к снижению прочности бетона на 20-30% по сравнению с сушкой при 400°С, что, как известно, происходит за счет берлинитового эффекта.
При дальнейшем повышении температуры снова начинаетс упрочнение бетонов за счет образовани сложных по составу фосфатных соединений, в том числе и легкоплавных , которые ускор ют процесс замены химических св зок на керамическую. Поэтому спекание зерен и интенсивное упрочнение начинаетс при довольно низких температурах 1000-1100°С - после обжига при 1200°С прочность шамотного бетона составл ет 9,5-13,6 МПа, что в два раза выше прочности после нагрева при 800°С. При увеличении температуры обжига до 1300°С прочность возрастает до 20 МПа.
Разработанный бетон с шамотным заполнителем несмотр на высокую пористость (до 42%) имеет высокую термостойкость - 7-12 вод ных теплосмен против 2-3 теплосмен у бетона из массы - прототипа.
При использовании вместо шамотного заполнител муллита все свойства улучшаютс на 10-15%. Еще более высокие свойства имеют бетоны с муллитокорундовым заполнителем. Из-за большего содержани тугоплавкой окиси алюмини в муллитоко- рундеэти бетоны начинают интенсивно спекатьс при более высоких температурах, поэтому состав № 8 после обжига при 1200°С имеет несколько меньшую прочность , чем состав N 5 с муллитом.
В печах и зонах печей с рабочей температурой до 1300°С в качестве заполнител следует примен ть шамот с содержанием окиси алюмини до 60%, а п-ри более высоких температурах - муллит и муллитоко- рунд.
Массу готов т в смесителе принудительного действи с объемом готового замеса до 200 л. В работающий смеситель засыпают заполнитель, электрокорунд и глину и перемешивают всухую. Затем заливают кислоту и воду и перемешивают до
равномерного увлажнени . Последним ввод т периклаз и перемешивают до равномерности .
Пример 1. На нагревательной печи
5 производительностью 120 т/ч на подовые трубы диаметром 159 мм в методической зоне и зоне № 1 с рабочей температурой до 1200°С -была нанесена опытна изол ци толщиной 70 мм из массы Мз 3 с шамотным
10 заполнителем, а в сварочной зоне № 2 с температурой до 1300°С - из массы № б с муллитовым заполнителем. Через 18 мес эксплуатации изол ци сохранилась на 90- 95 и продолжает служить. Открыта пори15 стость бетонов составл ет 40%.
Пример 2. Из состава № 8 с мул ито- корундовым заполнителем были изготовлены 8 горелочных блоков с размерами 600 хбООх 700 мм и отверстием диаметром
20 250 мм дл боковых горелок нагревательной печи. После 18 мес службы при 1350°С блоки следов разрушений не имеют.
Таким образом, теплоизол ци и монолитна футеровка, изготовленна из пред25 лагаемой массы, за счет более высокой термостойкости и прочности при температурах свыше 100°С имеют значительно более высокий срок службы, чем известные составы .
30 Кроме этого, особенностью разработанной массы вл етс низка ее теплопроводность и соответственно высокие теплоизол ционные свойства, так как открыта пористость бетонов в зависимости
35 от состава составл ет 30-40%. По пористости эти бетоны занимают промежуточное положение между низкоплотными огнеупорами (пористость до 30%)-и высокопористыми теплоизол ционными издели ми
40 (открыта пористость свыше 50%). Так например , теплоизол ци подовых труб толщиной 70 мм и открытой пористостью 40% с шамотным заполнителем имеет среднюю теплопроводность 0,5-0,6 8т/м К и тепло45 вые потери 5-8 кВт/м2 в зависимости от места установки в печи против 80-150 кВт/м при неизолированных трубах.
Применение предлагаемой массы, осо- 50 бенно дл изол ции подовых труб, позвол ет значительно увеличить срок ее службы и получить большую экономию топлива. Кроме этого, эффективна изол ци подовых труб улучшает теплообмен в печи, повышает 55 ее производительность на 20-25%. уменьшает окалинообразование и величину темных п тен в сл бах и снижает расходы на ремонт.
N3 О О
ё CJ
о
13200393614
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и щем со тношении КОМПОНентов( мас.%:
ОГНЕУПОРНАЯ ЛИТЬЕВАЯ МАССА,Алюмосиликатный заполнисодержаща алюмосиликатный заполни-тель 46-51 тель, св зующее и воду, отличающа с 5 Тонкомолотый электрокорунд 13-16
тем, что оиа в качестве св зующего содер-Огнеупорна глина 9 -11
.жит ортофосфорную кислоту и дополни-Периклаз 3-9
дельно тонкомо отый электрокорунд,Ортофосфорна кислота 10 - 20
огнеупорную глину и перик аз при следую-Вода Остальное
ю
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5061267 RU2003936C1 (ru) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Огнеупорна литьева масса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5061267 RU2003936C1 (ru) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Огнеупорна литьева масса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003936C1 true RU2003936C1 (ru) | 1993-11-30 |
Family
ID=21612817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5061267 RU2003936C1 (ru) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Огнеупорна литьева масса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2003936C1 (ru) |
-
1992
- 1992-09-01 RU SU5061267 patent/RU2003936C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8618006B2 (en) | Cement-free refractory | |
CN109553428A (zh) | 陶瓷纤维耐火浇注料及其制备方法 | |
JP2015044734A (ja) | セメントを含まない耐火物 | |
JP4598672B2 (ja) | ジルコニア質不定形耐火物 | |
RU2003936C1 (ru) | Огнеупорна литьева масса | |
JP7302543B2 (ja) | 不定形耐火物 | |
JPS6132378B2 (ru) | ||
RU2140407C1 (ru) | Огнеупорная бетонная смесь | |
JP4323732B2 (ja) | 断熱性キャスタブル耐火物 | |
RU2051877C1 (ru) | Огнеупорная литьевая самотвердеющая масса | |
JPH0243701B2 (ru) | ||
RU1794072C (ru) | Шихта дл изготовлени огнеупоров | |
JPS63162579A (ja) | 熱硬性不定形耐火物 | |
JPS6049156B2 (ja) | 取鍋内張り用耐火キヤスタブル | |
JPH06199575A (ja) | アルミナ−スピネル質キャスタブル耐火物 | |
JPS589066B2 (ja) | 耐火性組成物 | |
RU2230714C1 (ru) | Алюмосиликатная бетонная смесь | |
JPH11100280A (ja) | タンディシュ内張り用不定形耐火物 | |
JPS5933549B2 (ja) | 不定形耐火物 | |
KR20230005723A (ko) | 내화재용 고형 바인더 및 이를 포함하는 내화재 | |
Goberis et al. | The medium-cement refractory castable—a promising material for thermal power units | |
JPS63103869A (ja) | ZrO↓2質不定形耐火物 | |
SU1039916A1 (ru) | Огнеупорный раствор | |
JPS6028784B2 (ja) | 耐熱性材料 | |
KR970008747B1 (ko) | 마그네시아-크로미아질 소성 내화벽돌 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20090902 |