RU2348595C2 - Method of fabrication of products from refractory mass (versions) - Google Patents

Method of fabrication of products from refractory mass (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2348595C2
RU2348595C2 RU2007101113/03A RU2007101113A RU2348595C2 RU 2348595 C2 RU2348595 C2 RU 2348595C2 RU 2007101113/03 A RU2007101113/03 A RU 2007101113/03A RU 2007101113 A RU2007101113 A RU 2007101113A RU 2348595 C2 RU2348595 C2 RU 2348595C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alumina cement
components
activity
refractory mass
refractory
Prior art date
Application number
RU2007101113/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007101113A (en
Inventor
Владимир Васильевич Еремин (RU)
Владимир Васильевич Еремин
Валерий Николаевич Логинов (RU)
Валерий Николаевич Логинов
кова Мари Викторовна Росл (RU)
Мария Викторовна Рослякова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
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 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority to RU2007101113/03A priority Critical patent/RU2348595C2/en
Publication of RU2007101113A publication Critical patent/RU2007101113A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2348595C2 publication Critical patent/RU2348595C2/en

Links

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: fabrication method of products from refractory mass with the composition, wt %: mullite corundum mix (MCM) 45-60, high alumina cement (HAC) having lost activity in part or in whole 18-26, liquid glass 20-24, hardener 2-6, includes blending of components, casting into forms, thermal treatment. Fabrication method of products from refractory mass with the composition, wt %: MCM 25-29, chrysatile salamander wool No5 8-13, said HAC 33-35, liquid glass 20-24, hardener 2-6, and, possibly, refractory clay 2-4, includes blending of the components, semidry gunning, and thermal treatment. Fabrication method of products from refractory mass with the composition, wt %: MCM 2-4, said salamander wool 15-20, said HAC 34-38, clay 2-4, liquid glass 20-25, hardener 2-6, includes blending of the components, casting into forms, thermal treatment. Fabrication method of products from refractory mass with the composition, wt %: ramming mixture 65-67, said HAC 21-23, water 10-12, includes components blending, packing into forms, thermal treatment. Fabrication method of products from refractory mass with the composition, wt %: "МКС" 73-76, HAC 7-8, said HAC 7-8, water 10-11, includes components blending, casting into forms, thermal treatment.
EFFECT: increased lining life, penetrability, absence of cracks, quick set and freezing, preservation of performance characteristics in high temperatures.
16 dwg, 5 ex

Description

Изобретение относится к области производства огнеупоров и масс для футеровки элементов тепловых агрегатов металлургии, теплоэнергетики, химии и других отраслей промышленности и может быть использовано для изготовления монолитной наливной футеровки для защиты агрегатов от воздействия высоких тепловых, термических и других нагрузок.The invention relates to the production of refractories and masses for lining elements of thermal aggregates of metallurgy, heat power engineering, chemistry and other industries and can be used for the manufacture of monolithic bulk lining to protect aggregates from the effects of high thermal, thermal and other loads.

Футеровка является одним из основных элементов защиты тепловых агрегатов от разрушительного воздействия на них высоких тепловых и термических нагрузок, абразивного воздействия потока твердых частиц, от химического воздействия при эксплуатации в агрессивных средах.Lining is one of the main elements for protecting thermal units from the damaging effects of high thermal and thermal loads, the abrasive effects of the flow of solid particles, and chemical effects during operation in aggressive environments.

Основной причиной выхода из строя футеровки является возникновение сквозных трещин и пор. Одним из факторов образования трещин является наличие физически и химически связанной влаги, повышающей пористость и снижающей прочность и, как следствие, стойкость футеровки.The main reason for the failure of the lining is the occurrence of through cracks and pores. One of the factors in the formation of cracks is the presence of physically and chemically bound moisture, which increases porosity and reduces strength and, as a consequence, the lining resistance.

Необходимо иметь надежную массу для изготовления футеровки с высокой стойкостью и длительным сроком службы, которую можно было бы изготовить и использовать в условиях действующего производства в зависимости от времени готовности массы к работе, места ее применения, агрессивности среды и условий эксплуатации.It is necessary to have a reliable mass for the manufacture of a lining with high durability and a long service life, which could be made and used in the conditions of the current production depending on the time the mass was ready for work, the place of its use, the aggressiveness of the environment and operating conditions.

Известны составы растворов, огнеупорных жаростойких бетонов на основе вяжущих цемента, жидкого стекла натриевого, отвердителей [И.А.Шишков, А.А.Айзенберг, В.И.Бельский и др. Сооружение промышленных печей. М., Стройиздат, 1978 г., с.64-85].Known compositions of solutions, refractory refractory concrete based on cement binders, sodium liquid glass, hardeners [I.A. Shishkov, A.A. Aizenberg, V.I. Belsky, etc. Construction of industrial furnaces. M., Stroyizdat, 1978, p. 64-85].

Недостатком таких бетонов является значительный рост или усадка при максимальной температуре применения, предрасположенность к трещинообразованию, сравнительно невысокая температура применения, большая потеря прочности с повышением температуры.The disadvantage of such concrete is a significant increase or shrinkage at the maximum temperature of application, a predisposition to cracking, a relatively low temperature of application, a large loss of strength with increasing temperature.

Известен способ изготовления массы для футеровки индукционных печей, содержащей тонкомолотый магнезит, шамотный порошок, шамотный щебень, жидкое стекло натриевое, кремнефтористый натрий, глинозем, высоглиноземистый цемент (ВГЦ) [Авторское свидетельство СССР №356266, МПК С04В 35/68, 23.10.1972 г.].A known method of manufacturing a mass for lining induction furnaces containing finely ground magnesite, chamotte powder, chamotte crushed stone, sodium liquid glass, sodium silicofluoride, alumina, high alumina cement (VHC) [USSR Author's Certificate No. 356266, IPC С04В 35/68, 10.23.1972 g .].

Недостатком футеровки, изготовленной по такому способу, является ее высокая степень смачиваемости жидким металлом и проникновение его в поры и трещины футеровки, а также значительная объемная усадка при сушке, что приводит к ее значительному расслаиванию и сокращению срока службы футеровки.The disadvantage of a lining made by this method is its high wettability by liquid metal and its penetration into the pores and cracks of the lining, as well as significant volumetric shrinkage during drying, which leads to its significant delamination and shorten the life of the lining.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ изготовления изделий из огнеупорной массы, включающий смешивание в мас.%: элетрокорунда фракции до 7 мм - 36-69, высокоглиноземистого цемента - 7-16, тонкодисперсного корунда - 14-24, карбида кремния - 13-27 и пластифицирующей добавки - 0,03-0,55, добавление воды, заливку в формы и твердение [Патент РФ №2239612, МПК С04В 35/101, С04В 35/66, 10.11.2004].The closest in technical essence and the achieved results to the proposed invention is a method of manufacturing products from refractory mass, including mixing in wt.%: Electrocorundum fractions up to 7 mm - 36-69, high-alumina cement - 7-16, finely dispersed corundum - 14-24 , silicon carbide - 13-27 and plasticizing additives - 0.03-0.55, the addition of water, pouring into molds and hardening [RF Patent No. 2239612, IPC С04В 35/101, С04В 35/66, 10.11.2004].

Недостатками известного способа являются невозможность использования для быстрого изготовления и применения массы и изделия из нее в условиях действующего производства, связанные с длительностью времени от начала изготовления до окончания затвердевания и получения готового изделия.The disadvantages of this method are the inability to use for fast manufacture and use of the mass and products from it in the conditions of the current production, associated with the length of time from the start of production to the end of solidification and obtaining the finished product.

Техническим результатом изобретения является увеличение срока службы футеровки за счет повышения прочности и износостойкости огнеупорной массы как при затвердевании в естественных условиях, так и при высоких температурах, отсутствие усадки и роста при затвердевании при высоких температурах, хорошая проникающая способность и отсутствие трещин, быстрая схватываемость и затвердевание и возможность использования в действующем производстве при высоких температурах в экстремальных ситуациях при сохранении эксплуатационных свойств.The technical result of the invention is to increase the service life of the lining by increasing the strength and wear resistance of the refractory mass both during hardening in natural conditions and at high temperatures, the absence of shrinkage and growth during hardening at high temperatures, good penetration and absence of cracks, fast setting and hardening and the possibility of use in existing production at high temperatures in extreme situations while maintaining operational properties.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей высокоглиноземистый цемент, заполнитель и добавки, включающем смешивание компонентов, разливку огнеупорной массы по формам и затвердевание, согласно изобретению используют высокоглиноземистый цемент, полностью или частично потерявший свою активность - 18-26 мас.%, в качестве заполнителя - муллито-корундовую смесь 45-60 мас.%, в качестве добавок - жидкое стекло 20-24 мас.% и отвердитель 2-6 мас.%, а затвердевание осуществляют при тепловой обработке.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing products from a refractory mass containing high-alumina cement, aggregate and additives, including mixing the components, casting the refractory mass into molds and solidification, according to the invention, high-alumina cement is used, which has completely or partially lost its activity - 18-26 wt.%, as a filler - mullite-corundum mixture 45-60 wt.%, as additives - water glass 20-24 wt.% and hardener 2-6 wt.%, and hardening is carried out by heat treatment Otke.

Технический результат достигается также тем, что в способе изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей высокоглиноземистый цемент, заполнитель и добавки, включающем смешивание компонентов и затвердевание, согласно изобретению используют высокоглиноземистый цемент полностью или частично потерявший свою активность - 33-35 мас.%, в качестве заполнителя - муллито-корундовую смесь 25-29 мас.%, в качестве добавок - жидкое стекло 20-24 мас.% и отвердитель 2-6 мас.%, после смешивания осуществляют полусухое торкретирование, а затвердевание - при тепловой обработке.The technical result is also achieved by the fact that in the method of manufacturing products from a refractory mass containing high-alumina cement, aggregate and additives, including mixing the components and hardening, according to the invention, high-alumina cement is completely or partially lost its activity - 33-35 wt.%, As filler - mullite-corundum mixture 25-29 wt.%, as additives - liquid glass 20-24 wt.% and hardener 2-6 wt.%, after mixing, semi-dry shotcrete is carried out, and hardening is carried out at eplovoy processing.

Технический результат достигается также тем, что в способе изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей высокоглиноземистый цемент, заполнитель и добавки, включающем смешивание компонентов и затвердевание, согласно изобретению используют высокоглиноземистый цемент - полностью или частично потерявший свою активность - 33-35 мас.%, в качестве заполнителя - муллито-корундовую смесь 25-29 мас.% и асбест хризотиловый №5 8-13 мас.%, в качестве добавок - огнеупорную глину 2-4 мас.%, жидкое стекло 20-24 мас.% и отвердитель 2-6 мас.%, после смешивания осуществляют полусухое торкретирование, а затвердевание при тепловой обработке.The technical result is also achieved by the fact that in the method of manufacturing products from a refractory mass containing high-alumina cement, aggregate and additives, including mixing the components and hardening, according to the invention, high-alumina cement is used - completely or partially lost its activity - 33-35 wt.%, In as a filler - a mullite-corundum mixture of 25-29 wt.% and chrysotile asbestos No. 5 8-13 wt.%, as additives - refractory clay 2-4 wt.%, water glass 20-24 wt.% and hardener 2- 6 wt.%, After mixing wasp semi-dry shotcreting, and hardening during heat treatment.

Технический результат достигается также тем, что в способе изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей высокоглиноземистый цемент, заполнитель и добавки, включающем смешивание компонентов, разливку огнеупорной массы по формам и затвердевание, согласно изобретению используют высокоглиноземистый цемент - полностью или частично потерявший свою активность 34-38 мас.%, в качестве заполнителя - муллито-корундовую смесь 2-4 мас.%, асбест хризотиловый №5 15-20 мас.% и керамзит 15-20 мас.%, в качестве добавок - огнеупорную глину 2-4 мас.%, жидкое стекло 20-25 мас.% и отвердитель 2-6 мас.%, а затвердевание осуществляют при тепловой обработке.The technical result is also achieved by the fact that in the method of manufacturing products from a refractory mass containing high-alumina cement, aggregate and additives, including mixing the components, casting the refractory mass into molds and solidification, the high-alumina cement is used according to the invention — completely or partially losing its activity 34-38 wt.%, as a filler - a mullite-corundum mixture 2-4 wt.%, chrysotile asbestos No. 5 15-20 wt.% and expanded clay 15-20 wt.%, as additives - refractory clay 2-4 wt.% liquid ste clo 20-25 wt.% and hardener 2-6 wt.%, and hardening is carried out during heat treatment.

Технический результат достигается также тем, что в способе изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей высокоглиноземистый цемент и воду, включающем смешивание компонентов, помещение огнеупорной массы в форму и затвердевание, согласно изобретению используют высокоглиноземистый цемент - полностью или частично потерявший свою активность - 21-23 мас.%, дополнительно набивную массу 65-67 мас.%, воду 10-12 мас.%, помещение огнеупорной массы в форму осуществляют набивкой, а затвердевание - при тепловой обработке.The technical result is also achieved by the fact that in the method of manufacturing products from a refractory mass containing high-alumina cement and water, including mixing the components, placing the refractory mass in a mold and hardening, according to the invention, high-alumina cement is used, completely or partially lost its activity - 21-23 wt. %, an additional packing mass of 65-67 wt.%, water 10-12 wt.%, the refractory mass is placed in the mold by packing, and solidification during heat treatment.

Технический результат достигается также тем, что в способе изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей заполнитель, высокоглиноземистый цемент, добавку и воду, включающем смешивание компонентов, разливку огнеупорной массы по формам и затвердевание, согласно изобретению используют в качестве заполнителя - муллито-корундовую смесь 73-76 мас.% и в качестве добавки - высокоглиноземистый цемент, полностью или частично потерявший свою активность 7-8 мас.%, высокоглиноземистый цемент 7-8 мас.%, воду 10-11 мас.%, а затвердевание - при тепловой обработке.The technical result is also achieved by the fact that in the method of manufacturing products from a refractory mass containing aggregate, high alumina cement, additive and water, including mixing the components, casting the refractory mass into molds and solidification, according to the invention, the mullite-corundum mixture 73- is used as a filler. 76 wt.% And as an additive - high alumina cement, fully or partially lost its activity of 7-8 wt.%, High alumina cement 7-8 wt.%, Water 10-11 wt.%, And hardening with heat rabotke.

Использование в изготовлении огнеупорных масс ВГЦ-1, с течением времени частично потерявшего свою активность в естественных условиях, приводит к возникновению эффекта тройного действия: двух одновременно протекающих процессов и с течением времени разновременное частичное восстановление своей утраченной ранее активности.The use of VGC-1 in the manufacture of refractory masses, which over time partially lost its activity under natural conditions, leads to the appearance of a triple effect: two simultaneously occurring processes and, over time, partial restoration of its previously lost activity.

Наличие температуры одно из условий работы такой композиции.The presence of temperature is one of the working conditions of such a composition.

В таблице 1 представлены физико-механические показатели ВГЦ-1 согласно ГОСТ 969-91.Table 1 presents the physical and mechanical properties of the VHC-1 according to GOST 969-91.

Таблица 1Table 1 Предел прочности при сжатии через 3 суток, МПаThe compressive strength after 3 days, MPa Сроки схватыванияSetting time Начало, минStart, min Конец, чEnd h 35,035.0 не ранее 30not earlier than 30 не позднее 12no later than 12

Согласно изобретению старый высокоглиноземистый цемент со сроком выдержки 8÷12 месяцев и больше подвергали испытаниям в соответствии с НТД на этот вид цемента для определения потери или сохранения им своих первоначальных свойств.According to the invention, old high-alumina cement with a holding period of 8-12 months or more was tested in accordance with the technical standard for this type of cement to determine the loss or preservation of its original properties.

Добавка из высокоглиноземистого цемента стала таковой только после проведения этих испытаний.The addition of high alumina cement became such only after these tests.

Установлено следующее.The following is established.

- Начало схватывания наступило через 3 часа после затворения, конец схватывания - через 5 часов 50 минут.- The beginning of the setting occurred 3 hours after mixing, the end of the setting - after 5 hours 50 minutes.

- Предел прочности при сжатии через сутки после затворения и выдержки в воде определить не удалось, т.к. растворенная смесь не затвердела и при распалубке образец - балочка сломалась.- The compressive strength in a day after mixing and holding in water could not be determined, because the dissolved mixture did not harden and, when the sample was removed, the beam broke.

Две оставшиеся балочки в металлической форме были поставлены в пропарочную камеру и после тепловой обработки при 70°С были испытаны. Предел прочности составил в среднем 40 МПа (40,78 кг/см). Деструктивных явлений не отмечено. Предел прочности при сжатии через трое суток твердения в воде - 49,5 МПа (504,1 кг/см2). При выдержке образцов - балочек в естественных условиях в течение одних суток набора прочности не произошло. При прикосновении руками образцы разрушились.The two remaining beams in metal form were placed in a steaming chamber and after heat treatment at 70 ° C were tested. The tensile strength averaged 40 MPa (40.78 kg / cm). Destructive phenomena are not noted. The compressive strength after three days of hardening in water is 49.5 MPa (504.1 kg / cm 2 ). When aging samples - beams in natural conditions for one day, the set of strength did not occur. When touched by hands, the samples were destroyed.

На основании изложенного выше, данный цемент имеет значительные отклонения по времени затвердевания и набора прочности в первые сутки и не отвечает эксплуатационным требованиям по этому показателю.Based on the foregoing, this cement has significant deviations in solidification time and curing in the first day and does not meet the operational requirements for this indicator.

В результате потери с течением времени своих первоначальных качеств, которые цемент имел, он не может быть использован по своему прямому назначению. Добавляя такой цемент, как тонкомолотую добавку в предлагаемую массу, которая сама по себе уже является огнеупорным жаростойким бетоном с определенными физико-механическими свойствами, и ее используем как носитель добавки из цемента, в стадии изготовления и доставки массы в формы в месте использования, а затем при прохождении в ней процессов затвердевания, протекающих в жидком связующем с отвердителем с образованием затвердевшего камня, используем как форму, в которой добавка из цемента, при воздействии на форму температуры и создания паровлажной среды из влаги, содержащейся в затвердевшем камне, вновь приобретает свойства гидратации и гидролиза, интенсифицирующего процесс гидравлического затвердевания цемента с восстановлением утраченных им прочностных свойств в естественных условиях, усиливая служебные физико-механические свойства массы, которая является (стала) ее носителем и формой.As a result of the loss over time of its original qualities that cement had, it cannot be used for its intended purpose. By adding cement such as a finely ground additive to the proposed mass, which in itself is already refractory heat-resistant concrete with certain physical and mechanical properties, and we use it as a carrier of the cement additive, at the stage of manufacturing and delivery of the mass to the molds at the place of use, and then when it undergoes solidification processes occurring in a liquid binder with a hardener with the formation of hardened stone, we use it as a form in which the additive is made of cement, when the temperature is exposed to the form and the moisture-containing medium from moisture contained in the hardened stone, again acquires the properties of hydration and hydrolysis, intensifying the process of hydraulic solidification of cement with the restoration of its lost strength properties in natural conditions, enhancing the service physical and mechanical properties of the mass, which is (became) its carrier and form.

Химический состав используемого ВГЦ-1 представлен в таблице 2.The chemical composition of the used VHC-1 is presented in table 2.

Таблица 2table 2 № пробы, выпускаNo. of sample, issue Содержание оксидов элементов, %The content of element oxides,% Al2O3 Al 2 O 3 Fe2O3 Fe 2 O 3 СаОCaO Высокоглиноземистый цементHigh Alumina Cement 65,065.0 1,431.43 31,531.5

Для оценки влияния ВГЦ-1 на свойства огнеупорной массы, а именно изменения активности цемента до полной ее потери, отслеживали в течение нескольких месяцев, подвергая испытаниям пробы цемента в полном соответствии с научно-технической документацией с целью выявления у них свойств, которые ранее были получены при испытании ВГЦ-1.To assess the effect of VHC-1 on the properties of the refractory mass, namely, changes in the activity of cement until it was completely lost, they were monitored for several months, testing cement samples in full accordance with the scientific and technical documentation in order to identify their properties that were previously obtained when testing the VHC-1.

В результате этих испытаний прослеживается тенденция потери с течением времени ВГЦ-1 своей активности, потеря прочности при изгибе и при сжатии в естественных условиях.As a result of these tests, there is a tendency to lose its activity over time, the loss of strength in bending and compression under natural conditions.

Так, проведенные испытания ВГЦ-1 показали снижение активности цемента с 21,0% и 16,9% до 100%, потери прочности при сжатии с 27,8 МПа и 29,1 МПа, до отсутствия прочности при сжатии в естественных условиях.So, the tests carried out at VHC-1 showed a decrease in cement activity from 21.0% and 16.9% to 100%, loss of compressive strength from 27.8 MPa and 29.1 MPa, to the absence of compressive strength in natural conditions.

Последняя проба была испытана по ГОСТ 10178-85* «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия».The last sample was tested according to GOST 10178-85 * “Portland cement and slag Portland cement. Technical conditions. "

После пропарки через сутки после затворения предел прочности при сжатии составил 29,4 МПа, через 28 суток - 59,4 МПа.After steaming one day after mixing, the compressive strength was 29.4 MPa, after 28 days - 59.4 MPa.

Такой цемент может быть использован в производстве с учетом выявленных свойств. Одновременно был исследован химический состав испытанного цемента.Such cement can be used in production, taking into account the identified properties. At the same time, the chemical composition of the tested cement was investigated.

Химический состав испытанного цемента представлен в таблице 3.The chemical composition of the tested cement is presented in table 3.

Таблица 3Table 3 МатериалMaterial Содержание оксидов элементов, %The content of element oxides,% Al2О3 Al 2 About 3 Fe2O3 Fe 2 O 3 CaOCaO Высокоглиноземистый цемент (ВГЦ-1)High Alumina Cement (VHC-1) 66,466,4 0,730.73 21,521.5

Примеры использованияExamples of using

Пример 1.Example 1

Согласно изобретению добавку из ВГЦ-1, старый цемент со сроком выдержки 8-12 месяцев и больше, подвергали испытаниям для определения физико-механических показателей. Было установлено следующее: начало схватывания наступило через 3 часа после затворения, конец схватывания - через 5 часов 50 минут, предел прочности при сжатии определить не удалось, т.к. при распалубке образец - балочка сломалась. Из чего следует, что данный цемент полностью потерял свои прочностные свойства и не может быть использован по своему прямому назначению.According to the invention, the additive from VHC-1, old cement with a holding period of 8-12 months or more, was subjected to tests to determine physical and mechanical properties. The following was established: the start of setting occurred 3 hours after mixing, the end of setting - after 5 hours 50 minutes, it was not possible to determine the compressive strength, because when stripping a sample, the beam broke. From which it follows that this cement completely lost its strength properties and cannot be used for its intended purpose.

Данный цемент использовали для приготовления огнеупорной массы, которая была использована в качестве керамической латки на летке доменной печи. Компонентный состав использованных масс приведен в таблице 4.This cement was used to prepare a refractory mass, which was used as a ceramic patch on the let of a blast furnace. The composition of the used masses are given in table 4.

Таблица 4Table 4 № составаComposition number Муллито-корундовая смесь, %Mullite-corundum mixture,% ВГЦ-1, %VHC-1,% Жидкое стекло, %Liquid glass, % Отвердитель, %Hardener,% Натрий кремнефтористыйSodium silicofluoride ФеррошлакFerro-slag 1.one. 62,562.5 1717 1919 0,750.75 0,750.75 2.2. 6060 18eighteen 20twenty 1one 1one 3.3. 5454 20twenty 2323 33 -- 4.four. 52,552,5 2222 21,521.5 -- 4four 5.5. 5151 2323 2121 55 -- 6.6. 4747 2525 2222 33 33 7.7. 4545 2626 2424 -- 55 8.8. 4141 2727 2525 3,53,5 3,53,5

Суть операции состояла в следующем. Восстановление частично сгоревшей футеровки венчика, заполнение и замещение пустот от сгоревшей металлической рамы летки проводились в условиях действующей печи, не останавливая производство. Были изготовлены шаблоны, повторяющие контуры рамы летки и футеровки венчика, и приварены к остаткам существующей рамы, а пространство между рамой летки и кожухом печи зашито металлическим листом с образованием емкости, сообщающейся с рамой летки и футеровкой венчика.The essence of the operation was as follows. The restoration of the partially burnt lining of the corolla, the filling and replacement of voids from the burnt metal frame of the notch were carried out in the conditions of an operating furnace, without stopping production. Patterns were made that repeated the contours of the frame of the taphole and the lining of the rim, and welded to the remains of the existing frame, and the space between the frame of the taphole and the casing of the furnace was sewn with a metal sheet to form a container that communicated with the frame of the taphole and the lining of the rim.

В эту емкость заливали приготовленную массу, которая заполнила все пустоты в раме летки и футеровке венчика с глубиной ее проникновения по сгоревшей раме летки около 700 мм. Залитая емкость становится дополнительной керамической защитой района летки и кожуха печи.The prepared mass was poured into this container, which filled all the voids in the notch frame and the corolla lining with a penetration depth of about 700 mm along the burned notch frame. The poured tank becomes an additional ceramic protection for the tap hole and the furnace casing.

После схватывания массы шаблоны и лист удалялись, проводились необходимые операции для подготовки летки к работе. Затем схватившуюся массу снаружи прогревали слабым пламенем горелки с температурой не выше 70°С в течение 1-2 часа с внутренней стороны, со стороны кожуха печи на керамическую латку воздействовало тепло печи с температурой приблизительно 50°С.After the mass was set, the templates and the sheet were removed, the necessary operations were carried out to prepare the tap hole for work. Then, the seized mass was heated from the outside with a weak flame of a burner with a temperature not exceeding 70 ° C for 1-2 hours from the inside, from the side of the furnace casing, the heat of the furnace with a temperature of approximately 50 ° C was exposed to the ceramic patch.

С течением времени в массе идет процесс полимеризационного твердения жидкого стекла с отвердителем и переходом в нерастворимое состояние с образованием связанного пространства в затвердевшей массе.Over time, the process of polymerization hardening of liquid glass with a hardener and the transition to an insoluble state with the formation of a bound space in the hardened mass occurs in the mass.

Далее в процессе проникновения массы вглубь кладки горна доменной печи температурное воздействие на нее повышается. Под воздействием температуры и паровлажной среды, возникающей как в самой массе, так и вокруг нее, в затвердевшей массе происходит процесс гидравлического твердения цемента. Уплотнение массы происходит за счет естественной вибрации доменной печи при ее работе.Further, in the process of penetration of the mass deep into the masonry of the hearth of the blast furnace, the temperature effect on it increases. Under the influence of temperature and a steam-humid environment that occurs both in the mass and around it, in the hardened mass, the process of hydraulic hardening of cement takes place. The compaction of the mass occurs due to the natural vibration of the blast furnace during its operation.

При затвердевании и в процессе работы керамическая латка не дала трещин, не разрушилась от смены воздействия на нее механических ударов, воздействия воды и высокой температуры (1500°С), от исходящего от летки жидкого чугуна.During hardening and during operation, the ceramic patch did not crack, did not collapse due to a change in the impact of mechanical shock on it, exposure to water and high temperature (1500 ° C), from liquid cast iron emanating from the tap hole.

Из различных частей керамической латки были отобраны образцы и изготовлены пробы для исследования физико-механических свойств огнеупорной массы. Результаты испытаний представлены в таблице 5.Samples were taken from various parts of the ceramic lattice and samples were made to study the physicomechanical properties of the refractory mass. The test results are presented in table 5.

Таблица 5Table 5 № составаComposition number Предел прочности, Н/мм2 Tensile strength, N / mm 2 Открытая пористость, %Open porosity,% Кажущаяся плотность, г/см3 The apparent density, g / cm 3 1.one. 26,5026,50 24,424.4 1,971.97 2.2. 44,544.5 21,821.8 2,002.00 3.3. 42,542.5 22,222.2 1,991.99 4.four. 44,544.5 22,222.2 1,991.99 5.5. 56,456.4 22,022.0 2,342,34 6.6. 50,750.7 18,718.7 2,392,39 7.7. 52,452,4 23,623.6 2,202.20 8.8. 37,037.0 23,423,4 2,322,32

Как видно из таблицы 5, применение ВГЦ-1, полностью потерявшего свою активность в естественных условиях, в составе огнеупорной массы (варианты 2-7) восстанавливает ее, придавая массе высокие прочностные свойства цемента, входящего в ее состав.As can be seen from table 5, the use of VHC-1, which completely lost its activity under natural conditions, as part of the refractory mass (options 2-7) restores it, giving the mass high strength properties of the cement included in its composition.

Согласно методике определения восстановления активности цемента при 70°С и воздействии паровлажной среды следует, что пробы с пределами прочности (Н/мм2) 50,7; 56,4; 44,5 находились в таких же условиях, что и цемент при восстановлении своих первоначальных свойств.According to the methodology for determining the restoration of cement activity at 70 ° C and exposure to a steam-humid environment, it follows that the samples with ultimate strength (N / mm 2 ) of 50.7; 56.4; 44.5 were in the same conditions as cement when restoring their original properties.

Пробы от оставшихся образцов от керамической латки были отправлены на исследования физико-механических показателей при воздействии на них различных температурных режимов. Две пробы Iа, Iб и две пробы IIIб, IIIв - изготовлены из образцов керамической латки, были подвергнуты вторично сушке при температуре 100°С и выдержке в печи в течение 32 часов, после этого пробы Iа и IIIб были извлечены из печи и прошли процесс остывания в естественных условиях до комнатной температуры, затем испытаны на предел прочности при сжатии. Пробы Iб и IIIв снова подвергли сушке и дальнейшему обжигу в печи до температуры 800°С со скоростью подъема температуры 75°С/час до 300°С; 120°С/час до 800°С, и выдержке 3 часа.Samples from the remaining samples from the ceramic lattice were sent for studies of physical and mechanical parameters when exposed to various temperature conditions. Two samples Ia, Ib and two samples IIIb, IIIc - made of ceramic lattice samples, were subjected to second drying at a temperature of 100 ° C and holding in a furnace for 32 hours, after which samples Ia and IIIb were removed from the furnace and went through a cooling process in vivo to room temperature, then tested for compressive strength. Samples Ib and IIIc were again dried and then fired in an oven to a temperature of 800 ° C at a rate of temperature rise of 75 ° C / h to 300 ° C; 120 ° C / hour to 800 ° C, and holding for 3 hours.

Определение свойств образцов производили по стандартным методикам. Все пробы были подвергнуты различным физико-механическим испытаниям. Результаты испытаний представлены в таблице 6.The properties of the samples were determined according to standard methods. All samples were subjected to various physical and mechanical tests. The test results are presented in table 6.

Таблица 6Table 6 Физико-термические свойства массыPhysico-thermal properties of the mass Индекс пробыSample Index Предел прочности при сжатии пробы после сушки при Т=100±5°С в течение 32 часов кгс/см2, R100The compressive strength of the sample after drying at T = 100 ± 5 ° C for 32 hours kgf / cm 2 , R100 Предел прочности при сжатии после обжига при Т=800°С кгс/см2, R800The compressive strength after firing at T = 800 ° C kgf / cm 2 , R800 Остаточный предел прочности при сжатии Rост, %The residual tensile strength in compression R ost ,% Выдержка над водой в течение 7 суток после обжигаExposure above water for 7 days after firing Ia 233,0233.0 82,082.0 Трещин нетNo cracks Ib 191,1191.1 IIIбIIIb 334,8334.8 89,689.6 Трещин нетNo cracks IIIвIIIc 299,9299.9

Остаточный предел прочности при сжатии определяли по формуле:The residual tensile strength in compression was determined by the formula:

Rост=(R800/R100) 100%,R ost = (R800 / R100) 100%,

где R800 и R100 - пределы прочности при сжатии проб соответственно после нагревания до 800°С и высушенных при 100°С±5°С кгс/см2.where R800 and R100 are the compressive strengths of samples, respectively, after heating to 800 ° C and dried at 100 ° C ± 5 ° C kgf / cm 2 .

Результаты проведенных испытаний приведены ниже:The test results are shown below:

Rост, % проб:R ost ,% of samples:

Iа, Iб - 82; IIIб, IIIв - 89,57.Ia, Ib - 82; IIIb, IIIc - 89.57.

Исследования показали, что процесс затвердевания проб керамической латки с пределами прочности 50,7; 56,4; 44,5 Н/мм2 проходил в пределах температур 70°С. Пробы из керамической латки, таблица 6, были подвергнуты сушке, проба Ia - предел прочности 233,0 кгс/см2 и IIIб- 334,0 кгс/см2, и обжигу, проба Iб - предел прочности 191,1 кгс/см2 и IIIв - 299,9 кгс/см2. Результаты показали, что снижение предела прочности у таких проб, отверждение которых проходило в необходимых условиях, после последующего обжига происходит незначительно, без образования трещин.Studies have shown that the hardening process of ceramic lattice samples with tensile strengths of 50.7; 56.4; 44.5 N / mm 2 passed within the temperature range of 70 ° C. Samples from ceramic latches, table 6, were dried, sample Ia - tensile strength 233.0 kgf / cm 2 and IIIb - 334.0 kgf / cm 2 , and roasting, sample Ib - ultimate strength 191.1 kgf / cm 2 and IIIc - 299.9 kgf / cm 2 . The results showed that a decrease in the tensile strength of such samples, the curing of which took place under the necessary conditions, after subsequent firing occurs slightly, without cracking.

Для сравнительной оценки влияния цемента, потерявшего полностью свою активность в естественных условиях, на физико-механические свойства массы были проведены исследования по воздействию на массу различных температурных нагрузок, горячих воздушных потоков при Т=1200°С, влиянию на прочность прямого и косвенного воздействия теплового потока, влиянию недостатка влаги и времени на формирование процессов затвердевания: полимеризации и гидратации, к каким последствиям приводит обезвоживание массы и прямое воздействие на нее открытого пламени.To comparatively assess the effect of cement, which has completely lost its activity under natural conditions, on the physicomechanical properties of the mass, studies were carried out on the effect on the mass of various temperature loads, hot air flows at T = 1200 ° C, and the effect on the strength of direct and indirect effects of heat flow , the influence of lack of moisture and time on the formation of solidification processes: polymerization and hydration, what are the consequences of dehydration of the mass and direct exposure to an open flame and.

Из проведенных исследований следует, что введение в состав массы цемента с полной потерей своей активности в естественных условиях и нахождение ее в условиях, позволяющих восстанавливать свою активность, привело к возникновению эффекта двойного действия - двух разновременно протекающих процессов: полимеризационного твердения смол - проявление процесса гидратации, которые:It follows from the studies that the introduction of cement into the composition of the cement with a complete loss of its activity in natural conditions and its presence in conditions that allow it to restore its activity led to the appearance of a double action effect - two processes occurring simultaneously: polymerisation hardening of resins is a manifestation of the hydration process, which:

- обеспечивают повышение прочности масс в 1,5-2 раза;- provide an increase in the strength of the masses in 1.5-2 times;

- способствуют увеличению ее остаточной прочности после термообработки до 800°С;- contribute to an increase in its residual strength after heat treatment to 800 ° C;

- обеспечивают снижение остаточной влаги в массе и исключают трещинообразование как в естественных условиях, так и при высоких температурах.- provide a reduction in residual moisture in the mass and exclude cracking both in vivo and at high temperatures.

Однако нарушение условий восстановления активности ВГЦ-1, к которым относится выдержка массы в сушильной камере при температуре 45°С или длительное воздействие на нее пламени горелки сразу после отверждения, способствует:However, the violation of the conditions for the restoration of VHC-1 activity, which includes holding the mass in the drying chamber at a temperature of 45 ° C or prolonged exposure to the burner flame immediately after curing, contributes to:

- удалению остаточной влаги из массы, так необходимой для процесса гидратации добавки из цемента;- removal of residual moisture from the mass, so necessary for the process of hydration of the additive from cement;

- выводу из работы и перехода ВГЦ снова в разряд цементов;- decommissioning and transition of the VHC again to the category of cements;

приводит:leads:

- к протеканию только одного процесса полимеризационного твердения смол;- to the occurrence of only one process of polymerization hardening of resins;

- к снижению прочностных свойств;- to reduce the strength properties;

- к переводу огнеупорной массы в разряд тяжелых жаростойких бетонов на основе жидкого стекла.- to transfer the refractory mass to the category of heavy heat-resistant concrete based on liquid glass.

Огнеупорные массы предложенного состава используются для наливки футеровки шиберов горячего дутья, деталей фурменных приборов - патрубков, колен, сопел, наливки керамического стаканчика внутри воздушной фурмы или изготовления для этих целей керамической вставки различного сечения, наливки венчика и футляра на летках доменных печей, заливки зазора между кладкой горна и леткой, периодически проводятся восстановления разрушенных или изношенных футеровок нижних раструбов граммофонов, набивных колен, патрубков наливной массой на коротких остановках доменных печей, применяют ее в экстремальных и аварийных ситуациях для замещения сгоревших или разрушенных футеровок или других элементов доменных печей.The refractory masses of the proposed composition are used for filling the lining of hot-blast gates, parts of tuyere devices - nozzles, elbows, nozzles, pouring a ceramic cup inside an air lance or manufacturing for this purpose a ceramic insert of various cross-sections, pouring a corolla and a case on the blast-holes of a blast furnace, filling the gap between horn laying and letka, periodically restoration of the destroyed or worn linings of the lower sockets of gramophones, stuffed elbows, pipes with a bulk mass of short x blast furnace stops, apply it in extreme and emergency situations to replace burnt or destroyed linings or other elements of blast furnaces.

В процессе промышленных испытаний и эксплуатации огнеупорной массы проявились такие ее свойства, как:In the process of industrial testing and operation of the refractory mass, its properties such as:

- повышенная подвижность;- increased mobility;

- пластичность на начальных этапах приготовления и последующей работы с ней;- plasticity at the initial stages of preparation and subsequent work with it;

- удобоукладываемость, способность затекания и заполнения трещин, пустот и т.д.;- workability, ability to flow and fill cracks, voids, etc .;

- возможность регулирования сроков твердения;- the ability to regulate the hardening time;

- водонепроницаемость;- water tightness;

- уменьшение или отсутствие усадки при повышении температуры при твердении;- reduction or absence of shrinkage with increasing temperature during hardening;

- хорошая прилипаемость к металлическим поверхностям;- good adhesion to metal surfaces;

- износостойкость;- wear resistance;

- снижение затрат времени при ее использовании в отличии от обычных способов футеровки;- reduction of time spent on its use, in contrast to conventional lining methods;

- возможность применения ее в экстремальных и аварийных ситуациях.- the possibility of using it in extreme and emergency situations.

Пример 2.Example 2

В последнее время для решения задач по защите кожуха купола доменной печи от постоянных тепловых нагрузок, восстановлению футеровки тепловой защиты самого купола обортовки монтажного люка и его крышки использовали огнеупорную массу.Recently, a refractory mass was used to solve the problems of protecting the casing of the blast furnace dome from constant heat loads, restoring the thermal protection lining of the very dome of the obturation of the mounting hatch and its lid.

К использованию масс заявленных составов способствовало то, что проектная тепловая защита купола, состоящая из муллито-кремнеземистых плит МКРП-340, металлической сетки с нанесенным на нее слоем торкрет-бетона на основе глиноземистого цемента, шамотного порошка, асбеста хризотилового №7, воды - все это дополнительно было защищено нержавеющими плитами - простояла всего 2 года, и то, что восстановление проектной защиты на работающей печи - трудновыполнимая задача.The use of the masses of the claimed compounds was facilitated by the fact that the design thermal protection of the dome, consisting of MKRP-340 mullite-siliceous plates, a metal mesh with a layer of shotcrete on it based on alumina cement, fireclay powder, chrysotile asbestos No. 7, water - all it was additionally protected by stainless plates - it stood for only 2 years, and the fact that restoring design protection on a working furnace is a difficult task.

Были изготовлены два варианта образцов торкрет-масс: пять образцов с использование огнеупорной глины и шесть образцов - без нее. Формирование структуры которых происходило как в естественных условиях, так и под воздействием температуры в течение нескольких дней. Компонентный состав образцов представлен в таблице 7.Two versions of shotcrete samples were made: five samples using refractory clay and six samples without it. The formation of the structure of which occurred both in vivo and under the influence of temperature for several days. The component composition of the samples is presented in table 7.

Таблица 7Table 7 № составаComposition number Муллито-корундовая смесь, %Mullite-corundum mixture,% Асбест хризотиловый №5, %Asbestos chrysotile No. 5,% ВГЦ-1, %VHC-1,% Огнеупорная глина, %Refractory clay,% Жидкое стекло,%Liquid glass,% Отвердитель, %Hardener,% Натрий кремнефтористыйSodium silicofluoride ФеррошлакFerro-slag 1.one. 30thirty 14fourteen 3636 1one 18eighteen 1one -- 2.2. 2929th 1313 3333 33 20twenty -- 22 3.3. 2626 1010 3434 4four 2222 4four -- 4.four. 2525 88 3535 22 2424 33 33 5.5. 2121 77 3232 55 2525 55 55 6.6. 3131 77 3737 -- 18eighteen 77 -- 7.7. 2929th 88 3535 -- 2222 66 -- 8.8. 2828 1313 3434 -- 20twenty -- 55 9.9. 2525 1212 3333 -- 2424 33 33 10.10. 2727 1313 3535 -- 2323 1one 1one 11.eleven. 2424 15fifteen 3232 -- 2828 -- 1one

Образцы отправлены в лабораторию на определение механической прочности, пористости и кажущейся плотности. Результаты представлены в таблице 8.Samples sent to the laboratory to determine the mechanical strength, porosity and apparent density. The results are presented in table 8.

Таблица 8Table 8 № составаComposition number Предел прочности, Н/мм2 Tensile strength, N / mm 2 Открытая пористость, %Open porosity,% Кажущаяся плотность, г/см3 The apparent density, g / cm 3 1.one. 8,28.2 47,147.1 1,571,57 2.2. 9,59.5 46,346.3 1,581,58 3.3. 10,110.1 46,546.5 1,561,56 4.four. 9,89.8 46,846.8 1,551.55 5.5. 7,87.8 47,347.3 1,611,61 6.6. 13,913.9 42,142.1 1,781.78 7.7. 14,714.7 40,540.5 1,671,67 8.8. 15,115.1 40,140.1 1,631,63 9.9. 14,814.8 40,440,4 1,651.65 10.10. 14,914.9 40,240,2 1,621,62 11.eleven. 14,114.1 41,941.9 1,871.87

По результатам анализа физических свойств, и ссылаясь на теорию следует, что присутствие в массе асбеста с добавкой ускорителя затвердевания увеличивает прочность, повышает термостойкость и адгезивную способность теплоизоляционных материалов, а муллито-корундовая смесь увеличивает прочностные свойства на сжатие и изгиб.According to the results of the analysis of physical properties, and referring to the theory, it follows that the presence of asbestos in the mass with the addition of a solidification accelerator increases strength, increases the heat resistance and adhesive ability of heat-insulating materials, and the mullite-corundum mixture increases the compressive and bending strength properties.

Также в лабораторию были представлены две металлические пластинки с нанесенным на них слоем обмазки из составов 1, 3, 6, 10. При визуальном осмотре массы составов 3, 10 имеют лучшую прилипаемость к металлической поверхности, чем массы состава 1, 6.Also, two metal plates with a coating layer of compositions 1, 3, 6, 10 were applied to the laboratory. Upon visual inspection, the masses of compositions 3, 10 have better adhesion to the metal surface than the masses of composition 1, 6.

На основании вышеизложенного, массы составов 2-4 и 7-10 обладают лучшими служебными свойствами для изготовления торкрет-массы и могут быть использованы в качестве теплоизоляционного слоя на купол ДП.Based on the foregoing, the masses of compositions 2-4 and 7-10 have the best service properties for the manufacture of shotcrete and can be used as a heat-insulating layer on the dome of the DP.

На установленную на кожухе купола металлическую сетку торкрет-машиной полусухого торкретирования (ТМ-969) была нанесена масса предложенного состава. Предложенная теплоизоляционная защита купола простояла до конца кампании доменной печи №5 без каких-либо ремонтов.A mass of the proposed composition was deposited on a metal mesh mounted on a dome casing by a shotcrete machine of semi-dry shotcrete (TM-969). The proposed thermal insulation of the dome stood until the end of the blast furnace campaign number 5 without any repairs.

Пример 3.Example 3

Положительные практические результаты, полученные от использования огнеупорных масс на основе предложенного состава после частичной замены муллито-корундовой смеси на керамзит (фракции крупностью до 20 мм с насыпной объемной массой 500-650 кг/м3), были использованы для заполнения нержавеющих кассет, из которых состоит футеровка печи для производства фтористого алюминия на химическом заводе.Positive practical results obtained from the use of refractory masses on the basis of the proposed composition after partial replacement of the mullite-corundum mixture with expanded clay (fractions with a particle size of up to 20 mm with a bulk density of 500-650 kg / m 3 ) were used to fill stainless cassettes, of which consists of a lining furnace for the production of aluminum fluoride in a chemical plant.

Решалась задача срочной замены существующей футеровки печи, состоящей из порошка перлита, засыпаемого в обечайки. Она решилась использованием огнеупорных масс, компонентный состав которых приведен в таблице 9.The problem was solved of the urgent replacement of the existing lining of the furnace, consisting of perlite powder, filled in shells. She decided on the use of refractory masses, the component composition of which is given in table 9.

Пригодность к использованию решалась таким образом: кассеты с испытуемыми массами герметически запечатали и в сыром состоянии бросили в печь с температурой 500°С. Результат проявился сразу: кассету с предложенным составом вспучило незначительно, другую кассету разорвало.Suitability for use was decided in this way: the test mass cassettes were sealed hermetically and thrown into the oven at a temperature of 500 ° C in a wet state. The result was immediately apparent: the cassette with the proposed composition was slightly expanded, another cassette was torn apart.

При исследовании свойств массы в качестве основной характеристики принималась прочность при сжатии. Результаты испытаний представлены в таблице 10.When studying the properties of the mass, the compressive strength was taken as the main characteristic. The test results are presented in table 10.

Таблица 10Table 10 Физико-механические свойства массыPhysico-mechanical properties of the mass № составаComposition number Предел прочности, Н/мм2 Tensile strength, N / mm 2 1.one. 10,510.5 2.2. 13,613.6 3.3. 11,411,4 4.four. 12,812.8 5.5. 11,911.9 6.6. 10,110.1

Стойкость футеровки из огнеупорных масс предложенного состава в отличие от старой значительно выше. Температура кожуха печи снизилась более чем на 100°С.The resistance of the lining of the refractory masses of the proposed composition, in contrast to the old, is much higher. The temperature of the furnace shell decreased by more than 100 ° C.

Таблица 9Table 9 № составаComposition number Муллито-корундовая смесь, %Mullite-corundum mixture,% Асбест хризотиловый №5, %Asbestos chrysotile No. 5,% Керамзит, %Expanded clay,% ВГЦ-1,%VHC-1,% Глина огнеупорная, %Refractory clay,% Жидкое стекло, %Liquid glass, % Отвердитель, %Hardener,% Натрий кремнефтористыйSodium silicofluoride ФеррошлакFerro-slag 1.one. 55 14fourteen 2222 3333 55 20twenty 1,01,0 -- 2.2. 4four 15fifteen 20twenty 3434 33 20twenty 4four -- 3.3. 22 1616 1616 3535 4four 2121 33 33 4.four. 22 20twenty 15fifteen 3838 22 2121 1one 1one 5.5. 33 1616 1717 3434 22 2525 -- 33 5.5. 1,51,5 2222 14fourteen 4040 1,51,5 19,519.5 -- 1,51,5

Пример 4.Example 4

В процессе промышленных испытаний огнеупорных масс с ВГЦ-1, полностью или частично потерявшим свою активность, на жидком стекле были проведены испытания проб, затворенных на воде, из уже готовых желобных масс с введением в них цемента ВГЦ-1.In the process of industrial testing of refractory masses with VHC-1, which completely or partially lost its activity, tests of samples closed on water were carried out on liquid glass from ready-made trough masses with the introduction of VHC-1 cement into them.

В уже готовую сухую желобную смесь вносили ВГЦ-1, полностью или частично потерявший свою активность, все еще раз перемешивали и добавляли воду. Полученную массу набивали вручную в формы, а затем готовые образцы испытывали в лаборатории, подвергая их тепловлажной обработке при t=70°C, сушке при t=100+5°C в течение 48 часов, затем обжигу при t=800°C с последующей выдержкой над водой в течение 7 суток. После этого проводились испытания на определение предела прочности, плотности.VHC-1, which completely or partially lost its activity, was added to the ready-made dry gutter mixture, was mixed again and water was added. The resulting mass was manually stuffed into molds, and then the finished samples were tested in the laboratory, subjected to heat and moisture treatment at t = 70 ° C, dried at t = 100 + 5 ° C for 48 hours, then fired at t = 800 ° C followed by exposure to water for 7 days. After that, tests were conducted to determine the tensile strength, density.

Компонентный состав исследуемых огнеупорных масс представлен в таблице 11.The composition of the studied refractory masses is presented in table 11.

Таблица 11Table 11 № составаComposition number Набивная масса, %Stacked mass,% ВГЦ-2 с пластификатором, %VHC-2 with plasticizer,% Добавка из ВГЦ-1, %Additive from VHC-1,% Вода, %Water% 1one 6565 2323 -- 1212 22 6666 2323 -- 11eleven 33 6767 2121 -- 1212 4four 6767 2323 -- 1010 55 6565 -- 2323 1212 66 6666 -- 2323 11eleven 77 6767 -- 2121 1212 88 6767 -- 2323 1010

Компонентный состав набивных масс представлен в таблице 12.The composition of the packed masses is presented in table 12.

Таблица 12Table 12 № составаComposition number Состав набивной массыThe composition of the stuffed mass Молотая глина, %Ground clay,% Шамотный порошок, %Fireclay powder,% Высокоглиноземистый порошок, %High alumina powder,% Карбид кремния (шлам), %Silicon carbide (sludge),% Кокс молотый, %Ground coke,% Пек высокотемпературный, %High-temperature pitch,% 1, 2, 3, 41, 2, 3, 4 35,535.5 21,021.0 -- -- 2929th 14,514.5 5, 6, 7, 85, 6, 7, 8 2222 -- 15fifteen 2323 30thirty 1010

Результаты испытаний представлены в таблице 13.The test results are presented in table 13.

Таблица 13Table 13 № сост аваNo. sost ava Метка образцаSample label Тепловлажностная обработка при t=70°СHeat and humidity treatment at t = 70 ° С Сушка при t=100+5°C в течение 48 часDrying at t = 100 + 5 ° C for 48 hours Обжиг при t=800°С с последующей выдержкой над водой в течение 7 сутокFiring at t = 800 ° С followed by exposure to water for 7 days Плотность, г/см3 Density, g / cm 3 Предел прочности, кгс/см2 Tensile strength, kgf / cm 2 1one I ВГЦ-2I VHC-2 ++ 1,8261,826 182,8182.8 22 ++ ++ 1,7431,743 251,2251.2 33 ++ ++ ++ 1,6301,630 171,8171.8 4four ++ ++ 1,5991,599 216,6216.6 55 II ВГЦ-1II VHC-1 ++ 1,9131,913 207,5207.5 66 ++ ++ 1,8261,826 329,0329.0 77 ++ ++ ++ 1,5891,589 182,58182.58 88 ++ ++ 1,5711,571 231,6231.6

Данные таблицы 13 показывают, что образцы из набивной массы с введенными в них добавками: I-ВГЦ-2 с пластификатором, II-ВГЦ-1, полностью потерявшими свою активность в естественных условиях, обеспечивают высокие показатели по прочности и плотности, отсутствию трещин после выдержки над водой, позволяют осуществлять сушку массы без проведения тепловлажной обработки.The data in table 13 show that the samples from the stuffed mass with the additives added to them: I-VGTs-2 with a plasticizer, II-VHTs-1, which completely lost their activity in vivo, provide high strength and density indicators, and no cracks after aging over water, allow the mass to be dried without heat and moisture treatment.

Эти показатели превышают результаты испытаний желобной и футлярной массы собственного изготовления, в состав которых входят: муллито-корундовая смесь, глина огнеупорная, карбид кремния, пек, кокс.These indicators exceed the test results of the own groove and sheath mass, which include: mullite-corundum mixture, refractory clay, silicon carbide, pitch, coke.

Испытания в лаборатории контрольных образцов желобной и футлярной масс после прокаливания показали следующие физико-механические свойства:Tests in the laboratory of control samples of the gutter and case masses after calcination showed the following physical and mechanical properties:

Предел прочности Н/мм2 Tensile strength N / mm 2 Плотность г/см3 Density g / cm 3 Желобная массаGutter mass 5,1-5,55.1-5.5 1,62-1,761.62-1.76 Футлярная массаCase mass 6,96.9 --

Массы, изготовленные с ВГЦ-1 (составы №№5-8), обладают значительно лучшими физико-механическими свойствами.The masses made with VGTs-1 (compositions No. 5-8) have significantly better physical and mechanical properties.

Пример 5.Example 5

Одновременно были изготовлены, исследованы и прошли промышленные испытания образцы наливной водной массы на основе минерального вяжущего вещества.At the same time, samples of bulk water based on a mineral binder were manufactured, researched, and passed industrial tests.

Готовили сухую смесь из муллито-корундовой смеси, цемента ВГЦ-1 свежего 50%, в нее дополнительно вносили добавку из старого цемента ВГЦ-1, потерявшего свою активность в естественных условиях, но 50% от необходимого количества, добавляли воду и все перемешивали. Полученную массу заливали в формы, а затем готовые затвердевшие образцы подвергали испытаниям в лаборатории по той же системе, что и набивные массы.A dry mixture was prepared from the mullite-corundum mixture, VHC-1 cement fresh 50%, it was additionally supplemented with old VHC-1 cement, which had lost its activity under natural conditions, but 50% of the required amount, water was added and everything was mixed. The resulting mass was poured into molds, and then the prepared hardened samples were subjected to laboratory tests using the same system as the packed masses.

Компонентный состав масс и результаты испытаний представлены в таблицах 14 и 15 соответственно.The mass composition and test results are presented in tables 14 and 15, respectively.

Таблица 14Table 14 № составаComposition number Муллито-корундовая смесь, %Mullite-corundum mixture,% ВГЦ-1,%VHC-1,% Добавка из ВГЦ-1, %Additive from VHC-1,% Вода, %Water% 1one 7373 88 88 11eleven 22 7474 88 77 11eleven 33 7575 77 88 1010 4four 7676 77 77 1010

Таблица 15Table 15 № составаComposition number Тепловлажностная обработка при t=70°CHeat and humidity treatment at t = 70 ° C Сушка при t=100+5°C в течение 48 часDrying at t = 100 + 5 ° C for 48 hours Обжиг при t=800°C с последующей выдержкой над водой в течение 7 сутокFiring at t = 800 ° C followed by exposure to water for 7 days Предел прочности кгс/см2 Tensile strength kgf / cm 2 Наличие трещинCracks 1one ++ ++ ++ 443443 -- 22 ++ ++ ++ 565565 -- 33 ++ ++ ++ 504504 -- 4four ++ ++ ++ 507507 --

Данные таблицы 15 оказывают, что огнеупорная масса на основе минерального вяжущего вещества с 50%-ной добавкой из ВГЦ-1 обеспечивает высокие показатели предела прочности и отсутствие трещин после выдержки над водой.The data in table 15 show that the refractory mass based on a mineral binder with a 50% addition of VHC-1 provides high tensile strength and the absence of cracks after exposure to water.

Огнеупорные массы на основе минерального вяжущего вещества, с 50%-ной от необходимого добавкой из высокоглиноземистого цемента, с потерей своих свойств, были использованы в качестве футеровки в специальных соплах, используемых для вдувания пылесодержащих веществ - щунгита, рутелита - в доменную печь.Refractory masses based on a mineral binder, with 50% of the required additive from high-alumina cement, with the loss of their properties, were used as linings in special nozzles used to blow dust-containing substances - schungite, rutelite - into a blast furnace.

Образцы, изготовленные из этих масс, были подвергнуты испытаниям в лаборатории. Данные этих испытаний представлены в таблице 16.Samples made from these masses were tested in the laboratory. The data from these tests are presented in table 16.

Таблица 16Table 16 № п/пNo. p / p Метка образцаSample label Тепловлажностная обработка при t=70°СHeat and humidity treatment at t = 70 ° С Сушка при t=100+5°C в течение 48 часDrying at t = 100 + 5 ° C for 48 hours Обжиг при t=800°С с последующей выдержкой над водой в течение 7 сутокFiring at t = 800 ° С followed by exposure to water for 7 days Плотность, кг/м2 Density, kg / m 2 Предел прочности, кгс/см2 Tensile strength, kgf / cm 2 1one II ++ 23402340 276,8276.8 22 ++ ++ 23302330 263,6263.6 33 ++ ++ ++ 21652165 229,7229.7 4four IIII ++ 24632463 430,9430.9 55 ++ ++ 24252425 524,5524.5 66 ++ ++ ++ 23072307 508,1508.1 77 ++ ++ 21612161 434,4434.4

Исследовались два разных состава наливной массы:Two different bulk compositions were investigated:

I - муллито-корундовая смесь; но 50% от необходимого количества цемента ВГЦ-1 свежего и добавки из ВГЦ-2 с пластификатором старого, вода;I - mullite-corundum mixture; but 50% of the required amount of VHC-1 cement fresh and additives from VHC-2 with old plasticizer, water;

II - муллито-корундовая смесь; но 50% от необходимого количества цемента ВГЦ-1 свежего и добавки из ВГЦ-1 старого, вода.II - mullite-corundum mixture; but 50% of the required amount of VHC-1 cement fresh and additives from VHC-1 old, water.

Данные таблицы 15 показывают, что образцы огнеупорной массы на основе минерального вяжущего вещества с добавками 50% цемента, потерявшего свою активность в естественных условиях, обеспечивают высокие показатели по прочности и плотности при разных температурах, отсутствию трещин после выдержки над водой, возможность проводить сушку массы без значительных потерь свойств.The data in table 15 show that samples of a refractory mass based on a mineral binder with the addition of 50% cement, which has lost its activity under natural conditions, provide high strength and density at different temperatures, the absence of cracks after exposure to water, and the ability to dry the mass without significant loss of properties.

Однако использование в качестве добавки цемента ВГЦ-2 с пластифицированной добавкой снижает служебные свойства массы.However, the use of cement VGC-2 as a cement additive with a plasticized additive reduces the service properties of the mass.

Предлагаемые огнеупорные массы относятся к разряду жидконаливных и позволяют получать огнеупорные изделия сложной конфигурации с минимальными капитальными и трудовыми затратами.The proposed refractory masses belong to the category of liquid bulk and make it possible to obtain refractory products of complex configuration with minimal capital and labor costs.

Предлагаемые способы изготовления огнеупорных масс, работающих в контакте с жидкими металлами, позволят повысить срок службы изделий, их эксплуатационные качества, снизить затраты и повысить технологичность процесса производства огнеупорных масс.The proposed methods for the manufacture of refractory masses working in contact with liquid metals will increase the service life of products, their performance, reduce costs and increase the manufacturability of the production process of refractory masses.

Источники информацииInformation sources

1. И.А.Шишков, А.А.Айзенберг, В.И. Бельский и др. Сооружение промышленных печей. М., Стройиздат, 1978 г., с.64-85.1. I.A. Shishkov, A.A. Aizenberg, V.I. Belsky et al. Construction of industrial furnaces. M., Stroyizdat, 1978, p. 64-85.

2. Авторское свидетельство СССР №356266, МПК С04В 35/68, 23.10.1972 г.2. USSR author's certificate No. 356266, IPC С04В 35/68, 10.23.1972

3. Патент РФ №2239612, МПК С04В 35/101, С04В 35/66, 10.11.2004 г.3. RF patent No. 2239612, IPC С04В 35/101, СВВ 35/66, 10.11.2004.

Claims (6)

1. Способ изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей высокоглиноземистый цемент, заполнитель и добавки, включающий смешивание компонентов, разливку огнеупорной массы по формам и затвердевание, отличающийся тем, что используют высокоглиноземистый цемент - полностью или частично потерявший свою активность, в качестве заполнителя - муллито-корундовую смесь, в качестве добавок - жидкое стекло и отвердитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Муллито-корундовая смесь 45-60 Высокоглиноземистый цемент, частично или полностью потерявший свою активность 18-26 Жидкое стекло 20-24 Отвердитель 2-6,

а затвердевание осуществляют при тепловой обработке.
1. A method of manufacturing products from a refractory mass containing high-alumina cement, aggregate and additives, including mixing the components, casting the refractory mass into molds and solidification, characterized in that they use high-alumina cement - completely or partially lost its activity, as a filler - mullite corundum mixture, as additives - water glass and hardener in the following ratio of components, wt.%:
Mullite-corundum mixture 45-60 High alumina cement, partially or completely lost its activity 18-26 Liquid glass 20-24 Hardener 2-6,

and solidification is carried out by heat treatment.
2. Способ изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей высокоглиноземистый цемент, заполнитель и добавки, включающий смешивание компонентов и затвердевание, отличающийся тем, что используют высокоглиноземистый цемент - полностью или частично потерявший свою активность, в качестве заполнителя - муллито-корундовую смесь и асбест хризотиловый №5, в качестве добавок - жидкое стекло и отвердитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Муллито-корундовая смесь 25-29 Асбест хризотиловый №5 8-13 Высокоглиноземистый цемент, полностью или частично потерявший свою активность 33-35 Жидкое стекло 20-24 Отвердитель 2-6,

после смешивания компонентов осуществляют полусухое торкретирование, а затвердевание - при тепловой обработке.
2. A method of manufacturing products from a refractory mass containing high alumina cement, aggregate and additives, including mixing the components and hardening, characterized in that they use high alumina cement - completely or partially lost its activity, as a filler - mullite-corundum mixture and chrysotile asbestos No. 5, as additives - liquid glass and hardener in the following ratio of components, wt.%:
Mullite-corundum mixture 25-29 Asbestos chrysotile No. 5 8-13 High alumina cement, completely or partially lost its activity 33-35 Liquid glass 20-24 Hardener 2-6,

after mixing the components, semi-dry shotcrete is carried out, and solidification during heat treatment.
3. Способ изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей высокоглиноземистый цемент, заполнитель и добавки, включающий смешивание компонентов и затвердевание, отличающийся тем, что используют высокоглиноземистый цемент - полностью или частично потерявший свою активность, в качестве заполнителя - муллито-корундовую смесь и асбест хризотиловый №5, в качестве добавок - огнеупорную глину, жидкое стекло и отвердитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Муллито-корундовая смесь 25-29 Высокоглиноземистый цемент, частично или полностью потерявший свою активность 33-35 Асбест хризотиловый №5 8-13 Огнеупорная глина 2-4 Жидкое стекло 20-24 Отвердитель 2-6,

после смешивания компонентов осуществляют полусухое торкретирование, а затвердевание - при тепловой обработке.
3. A method of manufacturing products from a refractory mass containing high-alumina cement, aggregate and additives, including mixing the components and solidification, characterized in that they use high-alumina cement - completely or partially lost its activity, as a filler - mullite-corundum mixture and chrysotile asbestos No. 5, as additives - refractory clay, water glass and hardener in the following ratio of components, wt.%:
Mullite-corundum mixture 25-29 High alumina cement, partially or completely lost its activity 33-35 Asbestos chrysotile No. 5 8-13 Fire-clay 2-4 Liquid glass 20-24 Hardener 2-6,

after mixing the components, semi-dry shotcrete is carried out, and solidification during heat treatment.
4. Способ изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей высокоглиноземистый цемент, заполнитель и добавки, включающий смешивание компонентов, разливку огнеупорной массы по формам и затвердевание, отличающийся тем, что используют высокоглиноземистый цемент - полностью или частично потерявший свою активность, в качестве заполнителя - муллито-корундовую смесь, асбест хризотиловый №5 и керамзит, в качестве добавок - глину, жидкое стекло и отвердитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Муллито-корундовая смесь 2-4 Асбест хризотиловый №5 15-20 Керамзит 15-20 Высокоглиноземистый цемент, полностью или частично потерявший свою активность, 34-38 Глина 2-4 Жидкое стекло 20-25 Отвердитель 2-6,

а затвердевание осуществляют при тепловой обработке.
4. A method of manufacturing products from a refractory mass containing high-alumina cement, aggregate and additives, including mixing the components, casting the refractory mass into molds and hardening, characterized in that they use high-alumina cement - completely or partially lost its activity, as a filler - mullite - corundum mixture, chrysotile asbestos No. 5 and expanded clay, clay, water glass and hardener as additives in the following ratio of components, wt.%:
Mullite-corundum mixture 2-4 Asbestos chrysotile No. 5 15-20 Expanded clay 15-20 High alumina cement, completely or partially lost its activity, 34-38 Clay 2-4 Liquid glass 20-25 Hardener 2-6,

and solidification is carried out by heat treatment.
5. Способ изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей высокоглиноземистый цемент и воду, включающий смешивание компонентов, помещение огнеупорной массы в форму и затвердевание, отличающийся тем, что используют высокоглиноземистый цемент - полностью или частично потерявший свою активность, и дополнительно набивную массу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Набивная масса 65-67 Высокоглиноземистый цемент, полностью или частично потерявший свою активность 21-23 Вода 10-12,

помещение огнеупорной массы в форму осуществляют набивкой, а затвердевание - при тепловой обработке.
5. A method of manufacturing products from a refractory mass containing high-alumina cement and water, comprising mixing the components, placing the refractory mass in a mold and hardening, characterized in that high-alumina cement is used, which has completely or partially lost its activity, and additionally, the packed mass in the following ratio of components , wt.%:
Ram mass 65-67 High alumina cement, completely or partially lost its activity 21-23 Water 10-12,

placement of the refractory mass into the mold is carried out by stuffing, and solidification during heat treatment.
6. Способ изготовления изделий из огнеупорной массы, содержащей заполнитель, высокоглиноземистый цемент, добавку и воду, включающий смешивание компонентов, разливку огнеупорной массы по формам и затвердевание, отличающийся тем, что используют в качестве заполнителя муллито-корундовую смесь и в качестве добавки - высокоглиноземистый цемент, полностью или частично потерявший свою активность, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Муллито-корундовая смесь 73-76 Высокоглиноземистый цемент 7-8 Высокоглиноземистый цемент, полностью или частично потерявший свою активность 7-8 Вода 10-11,

а затвердевание осуществляют при тепловой обработке.
6. A method of manufacturing products from a refractory mass containing aggregate, high alumina cement, an additive and water, including mixing the components, casting the refractory mass into molds and solidification, characterized in that the mullite-corundum mixture is used as a filler and high alumina cement is used as an additive , fully or partially lost its activity, in the following ratio of components, wt.%:
Mullite-corundum mixture 73-76 High Alumina Cement 7-8 High alumina cement, completely or partially lost its activity 7-8 Water 10-11,

and solidification is carried out by heat treatment.
RU2007101113/03A 2007-01-09 2007-01-09 Method of fabrication of products from refractory mass (versions) RU2348595C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007101113/03A RU2348595C2 (en) 2007-01-09 2007-01-09 Method of fabrication of products from refractory mass (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007101113/03A RU2348595C2 (en) 2007-01-09 2007-01-09 Method of fabrication of products from refractory mass (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007101113A RU2007101113A (en) 2008-07-20
RU2348595C2 true RU2348595C2 (en) 2009-03-10

Family

ID=40528849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007101113/03A RU2348595C2 (en) 2007-01-09 2007-01-09 Method of fabrication of products from refractory mass (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2348595C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462435C1 (en) * 2011-06-07 2012-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" Concrete mass
RU2706402C1 (en) * 2019-03-13 2019-11-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of producing a refractory article during aluminothermite reduction of a metal
RU2817169C1 (en) * 2023-03-20 2024-04-11 Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") Method of making blowing tuyere from refractory mass

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114685174B (en) * 2022-04-27 2023-07-14 长兴明天炉料有限公司 High-strength light iron runner and preparation method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГАВРИШ Д.И. Огнеупорное производство. - М.: Металлургия, 1965, т.1, с.547, 559-566. ГЕРШБЕРГ О.А. Технология бетонных и железобетонных изделий. - М.: ГИЛСМ, 1957, с.15-17, 54. ГЛУХОВСКИЙ В.Д. и др. Восстановление активности лежалых цементов.- Строительные материалы и конструкции, 1989, №2, с.35. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462435C1 (en) * 2011-06-07 2012-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" Concrete mass
RU2706402C1 (en) * 2019-03-13 2019-11-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Method of producing a refractory article during aluminothermite reduction of a metal
RU2817169C1 (en) * 2023-03-20 2024-04-11 Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") Method of making blowing tuyere from refractory mass

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007101113A (en) 2008-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3120094B1 (en) Blast furnace hearth repair material
KR20150118969A (en) Geopolymer-binder system for fire concretes, dry fire concrete mix containing the binder system, and also the use of the mix
JPS585871B2 (en) Refractory material for flow casting
CN108033795A (en) High alumina castable for fish torpedo ladle permanent layer
CN103553665B (en) Corundum amorphous fireproof anti-explosive material capable of realizing quick furnace drying and application method thereof
CN108046818A (en) A kind of parapet quick change abrasion-proof prefabricated component and preparation method
CN108046817A (en) A kind of parapet quick change abrasion-proof prefabricated component
CN113968745A (en) Refractory castable for predecomposition system of co-processing solid waste cement kiln
RU2348595C2 (en) Method of fabrication of products from refractory mass (versions)
JPH04321551A (en) Method of manufacturing refractory material and use thereof in casting of corrosive alloy
JPS5836981A (en) Hydraulic fiber-containing heat-resistant composition and premold product therefrom
US4348236A (en) Composition for castable refractory block
Chandra et al. Refractories and failures
JPS5828231B2 (en) Fluid cast refractories
JPH042543B2 (en)
JPH0243701B2 (en)
KR100628972B1 (en) Refractory mending materials of Fused Silica
CA1043533A (en) Ingot mould base plates
Khlystov et al. Claydite dust-a unique technogenic raw material for heat-resistant concretes production
Montgomery Heat-resisting and refractory concretes
JPS5919905B2 (en) Fireproof insulation board
Khlystov et al. Ways to improve physical and thermal performance of refractory lining materials
JP3619715B2 (en) Mortar reinforcement for high temperature furnace brick repair, high temperature furnace brick repair material, and high temperature furnace brick repair method
JPH07291748A (en) Executing method of monolithic refractory
JPH1149577A (en) Prepared unshaped refractory