RU2100319C1

RU2100319C1 - Refractory laying material

Info

Publication number: RU2100319C1
Application number: RU95102537A
Authority: RU
Inventors: А.М. Белов; Р.М. Салахов; В.И. Крюков
Original assignee: Салахов Рашит Мубаракович
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1997-12-27
Also published as: RU95102537A

Abstract

FIELD: refractory materials. SUBSTANCE: mortar and ortho-phosphoric acid were added as phosphate binding agent to solution containing the depleted catalyst of synthetic rubber production and phosphate binding agent. Binding agent has, vol. p. p.: titanium scale, 0.9-1.0 and ortho-phosphoric acid, 1.0-2.0. Refractory laying material has the following composition, vol. p. p.: depleted catalyst of synthetic rubber production, 0.45-0.5; indicated phosphate binding agent, 0.4-0.6; mortar, 0.45-0.5; and ortho-phosphoric acid, 0.9-1.0. EFFECT: increased thermic stability and chemical stability, high adhesion strength. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к составу огнеупорного кладочного раствора, используемого, например, для кладки и ремонта футеровок сталелитейных ковшей, а также для кладки и ремонта футеровок печных агрегатов. The invention relates to a composition of a refractory masonry mortar used, for example, for masonry and repair of linings of steel ladles, as well as for masonry and repair of linings of furnace units.

Известна шихта для изготовления огнеупоров, включающая, мас. алюмохромфосфатное связующее 6-9; глинозем 32/36; кварцитосодержащий компонент 14-22; дисперсные алюмохромовые отходы катализатора нефтехимического производства 5-10; корундосодержащий компонент остальное (авт. св. СССР N 1738791 кл. C 04 B 28/34). Known mixture for the manufacture of refractories, including, by weight. alumochromophosphate binder 6-9; alumina 32/36; quartzite component 14-22; dispersed aluminum-chromium wastes from a petrochemical production catalyst 5-10; corundum-containing component the rest (ed. St. USSR N 1738791 class. C 04 B 28/34).

Известен огнеупорный кладочный раствор содержащий, мас. алюмохромфосфатное связующее 40-60; обработанный катализатор производства синтетического каучука 21-28; бентонит 2,5-4,5; пыль из циклонов магнезитового производства 1,5-3,5, и отходы производства фосфозита остальное (авт. св. СССР N 1154869 кл. C 04 B 28/34). Known refractory masonry mortar containing, by weight. alumochromophosphate binder 40-60; Processed Synthetic Rubber Production Catalyst 21-28; bentonite 2.5-4.5; dust from cyclones of magnesite production of 1.5-3.5, and the rest of phosphate production waste (ed. St. USSR N 1154869 class. C 04 B 28/34).

Недостатками известного огнеупорного кладочного раствора являются сравнительно невысокие термостойкость и химическая стойкость (шлакостойкость). The disadvantages of the known refractory masonry mortar are relatively low heat resistance and chemical resistance (slag resistance).

Задачами предлагаемого технического решения является повышение термостойкости, химической стойкости (шлакостойкости), повышение адгезии и прочности на срез. The objectives of the proposed technical solution is to increase heat resistance, chemical resistance (slag resistance), increase adhesion and shear strength.

Поставленные задачи решаются за счет того, что огнеупорный кладочный раствор, включающий фосфатное связующее, отработанный катализатор производства синтетического каучука, согласно изобретению дополнительно содержит мертель и ортофосфорную кислоту и в качестве фосфатного связующего продукт взаимодействия включающий, об.ч. The tasks are solved due to the fact that the refractory masonry mortar, including the phosphate binder, the spent catalyst for the production of synthetic rubber, according to the invention further comprises a mortar and phosphoric acid and, as a phosphate binder, the reaction product includes, by volume

Окалину титана 0,9-1,0
Ортофосфорную кислоту 1,0-2,0
при следующем соотношении компонентов в об.ч.Dross of titanium 0.9-1.0
Phosphoric acid 1.0-2.0
in the following ratio of components in ob.ch.

Указанный продукт 0,4-0,6
отработанный катализатор производства синтетического каучука 0,45-0,5
Мертель 0,45-0,5
Ортофосфорная кислота 0,9-1,0
Отработанный катализатор производства синтетического каучука содержит окислы алюминия и хрома при следующем соотношении компонентов, мас.Specified Product 0.4-0.6
spent catalyst for the production of synthetic rubber 0.45-0.5
Mortar 0.45-0.5
Phosphoric acid 0.9-1.0
The spent catalyst for the production of synthetic rubber contains oxides of aluminum and chromium in the following ratio of components, wt.

Al₂O₃ 85-87
Cr₂O₃ 13-15
Сопоставительный анализ показал, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что огнеупорный кладочный раствор, содержащий фосфатное связующее и отработанный катализатор производства синтетического каучука дополнительно содержит мертель и ортофосфорную кислоту и в качестве фосфатного связующего продукт взаимодействия смеси, включающий, об.ч.Al ₂ O ₃ 85-87
Cr ₂ O ₃ 13-15
Comparative analysis showed that the claimed technical solution differs from the prototype in that the refractory masonry mortar containing a phosphate binder and a spent catalyst for the production of synthetic rubber additionally contains mortar and phosphoric acid and, as a phosphate binder, the product of the mixture interaction, including vol.

Окалину титана 0,9-1,0
Ортофосфорную кислоту 1,0-2,0
при следующем соотношении компонентов, об.ч.Dross of titanium 0.9-1.0
Phosphoric acid 1.0-2.0
in the following ratio of components, vol.h.

Указанный продукт 0,4-0,6
Отработанный катализатор производства синтетического каучука 0,45-0,5
Мертель 0,45-0,5
Ортофосфорная кислота 0,9-1,0
Отработанный катализатор производства синтетического каучука содержит окислы алюминия хрома при следующем соотношении компонентов, мас.Specified Product 0.4-0.6
Spent catalyst for the production of synthetic rubber 0.45-0.5
Mortar 0.45-0.5
Phosphoric acid 0.9-1.0
The spent catalyst for the production of synthetic rubber contains chromium aluminum oxides in the following ratio of components, wt.

Al₂O₃ 85-87
Cr₂O₃ 13-15
Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".Al ₂ O ₃ 85-87
Cr ₂ O ₃ 13-15
Thus, the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

На момент подачи заявки сложился огромный дефицит в огнеупорных кладочных материалах. Необходимо модернизировать не в меру устаревшее огнеупорные защитные футеровки. At the time of application, there was a huge deficit in refractory masonry materials. It is necessary to modernize the excessively obsolete refractory protective linings.

Предлагаемое техническое решение позволяет решить эти проблемы. The proposed technical solution allows to solve these problems.

Становится экономически выгодным использовать многие из фосфатосодержащих материалов. It is becoming economically viable to use many of the phosphate-containing materials.

Кроме того, утилизация многотоннажных отходов позволит полностью исключить затраты на содержание отвалов, снизить степень загрязнения окружающей среды. In addition, the disposal of large-tonnage waste will completely eliminate the cost of maintaining dumps and reduce the degree of environmental pollution.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень", так как, принимая во внимание уровень техники на дату подачи заявки, не является очевидным для специалистов в данной области. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step", since, taking into account the level of technology at the filing date of the application, it is not obvious to specialists in this field.

Эспериментально установлено, что при содержании в композиционной смеси окалины титана более 1,0 об.ч. происходят признаки оплавления, которые обнаруживаются при визуальном осмотре, огнеупорность понижается, кроме того повышается себестоимость композиции из-за дефицитности окалины титана, аналогичные признаки проявляются и при содержании композиционной смеси в огнеупорном кладочном растворе более 0,6 об.ч. It has been experimentally established that when the titanium oxide content in the composite mixture is more than 1.0 vol there are signs of fusion, which are detected by visual inspection, refractoriness is reduced, in addition, the cost of the composition increases due to deficiency of titanium scale, similar signs also appear when the composition of the mixture in the refractory masonry mortar is more than 0.6 vol.h.

При содержании окалины титана в композиционной смеси менее 0,9 об.ч. в самой композиционной смеси в кладочном растворе менее 0,4 об.ч. появляются признаки пыления и неглянцевой поверхности, спек образуется пылящим с признаками эрозии на поверхности. When the content of titanium oxide in the composite mixture is less than 0.9 vol.h. in the composite mixture itself in masonry mortar less than 0.4 vol.h. there are signs of dusting and non-glossy surface, the cake is formed dusty with signs of erosion on the surface.

При содержании в кладочном огнеупорном растворе отработанного катализатора производства синтетического каучука и мертеля менее 0,9 об.ч. раствор неработоспособен. When the content in the masonry refractory solution of the spent catalyst for the production of synthetic rubber and mortar is less than 0.9 vol.h. the solution is inoperative.

При содержании катализатора и мертеля более 1,0 об.ч. раствор теряет консистенцию и становится недопустимо густым. When the content of the catalyst and mortar more than 1.0 vol.h. the solution loses its consistency and becomes unacceptably thick.

При содержании в кладочном растворе ортофосфорной кислоты менее 0,9 об. ч. не произойдет реакция, масса будет крошиться, не будет механической прочности. When the content in the masonry solution of phosphoric acid is less than 0.9 vol. h. there will be no reaction, the mass will crumble, there will be no mechanical strength.

При содержании в кладочном растворе ортофосфорной кислоты более 1,0 об. ч. раствор не в меру разжижается. When the content in the masonry solution of phosphoric acid is more than 1.0 vol. h. the solution is excessively liquefied.

Огнеупорный кладочный раствор готовят следующим образом:
Сначала приготавливают фосфатное связующее.Refractory masonry mortar is prepared as follows:
First, a phosphate binder is prepared.

Для этого окалину титана заливают ортофосфорной кислотой и выдерживают до появления фиолетового цвета. To do this, titanium scale is poured with phosphoric acid and kept until a violet color appears.

Затем отработанный катализатор и мертель смешивают с ортофсофорной кислотой в объемных частях 0,5:0,5:1. Then the spent catalyst and mortar are mixed with phosphoric acid in bulk parts of 0.5: 0.5: 1.

Экспериментально установлено, что наиболее высокие технические характеристики огнеупорного раствора достигаются при использовании для его приготовления отработанного катализатора и мертеля в равных объемных долях. It was experimentally established that the highest technical characteristics of the refractory solution are achieved when used for its preparation of spent catalyst and mortar in equal volume fractions.

В полученную массу добавляют фосфатное связующее и интенсивно перемешивают до однородного состояния. In the resulting mass add phosphate binder and mix intensively until smooth.

Огнеупорный кладочный раствор готов к употреблению через 24-48 ч. Refractory masonry mortar is ready for use after 24-48 hours

Примеры конкретных составов огнеупорного кладочного раствора приведены в таблице. Examples of specific compositions of the refractory masonry mortar are given in the table.

Композиции составов NN 2, 3, 4 и композиции раствора, состава по авт. св. СССР N 1154864 (прототип предлагаемого технического решения) наносили на плитки размером 80х30х20 мм и попарно склеивали друг с другом, подвергали термической обработке при t=1040-1100^oC в течение 2 ч.Compositions of compositions NN 2, 3, 4 and composition of the solution, composition according to ed. St. USSR N 1154864 (prototype of the proposed technical solution) was applied to tiles measuring 80x30x20 mm and glued in pairs with each other, subjected to heat treatment at t = 1040-1100 ^o C for 2 hours

Образцы плиток готовились из огнеупорного шамота КУШ-39 ГОСТ 6137-80. Tile samples were prepared from refractory fireclay KUSH-39 GOST 6137-80.

Затем склеенные плитки были подвергнуты механическому разрушению. Then glued tiles were subjected to mechanical destruction.

Разрушение плиток, склеенных заявляемым огнеупорным кладочным раствором происходило только по телу огнеупора. The destruction of tiles glued by the inventive refractory masonry mortar occurred only on the body of the refractory.

Разрушение плиток, склеенных составом, изготовленным по прототипу происходило по нанесенному составу. The destruction of tiles glued with a composition made according to the prototype occurred according to the applied composition.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение обладает улучшенными физико-механическими свойствами по сравнению с прототипом. Thus, we can conclude that the proposed technical solution has improved physical and mechanical properties compared with the prototype.

Применение предлагаемого технического решения позволит утилизировать отходы производства синтетического каучука, уменьшить затраты на содержание отвалов, снизить степень загрязнения окружающей среды, получить огнеупорный химически стойкий кладочный раствор, при использовании которого для ремонта футеровок сталелитейных и чугунных ковшей образуется плотный шлакосталестойкий спек. The application of the proposed technical solution will make it possible to utilize synthetic rubber production waste, reduce the cost of maintaining dumps, reduce the degree of environmental pollution, and obtain a chemically resistant refractory masonry mortar, when used for repairing steel and cast iron ladle linings, a dense cinder-resistant cinder is formed.

Claims

1. Refractory masonry mortar, including a phosphate binder and a spent catalyst for the production of synthetic rubber, characterized in that it further comprises a mortar and phosphoric acid and as a phosphate binder, the product of the interaction of the mixture, including, vol.h.

Dross Titanium 0.9 1.0
Phosphoric acid 1.0 2.0
in the following ratio of components, vol.h.

Specified Product 0.4 0.6
Spent synthetic rubber catalyst 0.45 0.5
Mortar 0.45 0.5
Phosphoric acid 0.9 1.0
2. The solution according to claim 1, characterized in that the spent catalyst for the production of synthetic rubber contains oxides of aluminum and chromium in the following ratio, wt.

Alumina 85 87
Chromium oxide 13 15a