RU2602542C1 - Композиция для изготовления жаростойких композитов - Google Patents

Композиция для изготовления жаростойких композитов Download PDF

Info

Publication number
RU2602542C1
RU2602542C1 RU2015141244/03A RU2015141244A RU2602542C1 RU 2602542 C1 RU2602542 C1 RU 2602542C1 RU 2015141244/03 A RU2015141244/03 A RU 2015141244/03A RU 2015141244 A RU2015141244 A RU 2015141244A RU 2602542 C1 RU2602542 C1 RU 2602542C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
composition
resistant composites
decaying
self
Prior art date
Application number
RU2015141244/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Сергеевна Абдрахимова
Владимир Закирович Абдрахимов
Аят Крымович Кайракбаев
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
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 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ)
Priority to RU2015141244/03A priority Critical patent/RU2602542C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2602542C1 publication Critical patent/RU2602542C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing cold phosphate binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих. Технический результат заключается в повышении предела прочности при сжатии и термостойкости жаростойких композитов. Композиция для изготовления жаростойких композитов включает компоненты при следующем соотношении, мас. %: отработанный катализатор ИМ-2201 10-15, щебень 33-40, Н3PO4 10-15, алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов 24-30, ферропыль из самораспадающихся шлаков низкоуглеродистого феррохрома 10-13. 3 табл.

Description

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих. К химически связующим, применяемым в жаростойких бетонах, относятся жидкое стекло, силикат-глыба (прозрачный стекловидный сплав щелочных силикатов - полуфабрикат жидкого стекла) и фосфатные связки.
Известны композиции для получения пористых заполнителей (для бетонов) на основе химических связующих следующего состава, мас. %: жидкое стекло - 45-65; хлорид натрия - 5-15; отход горно-обогатительной фабрики при обогащения угля - 15-20; межсланцевая глина, образующаяся при добыче горючих сланцев - 15-20 (патент РФ №2440312, МПК С04В 14/24. Композиция для производства пористого заполнителя/ Абдрахимова Е.С., Рощупкина И.Ю., Абдрахимов В.З., Куликов В.А.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева. №2010122114; заявл. 31.05.20910; опубл. 20.01.2012. Бюл. №2 [1]).
Недостатком указанного состава композиции является относительно низкая прочность 2,65-2,75 МПа.
Наиболее близкой к изобретению является композиция для получения жаростойких композитов, включающая следующие компоненты, мас. %: отработанный катализатор ИМ-2201 - 10-15; щебень - 33-40; песок - 10-13; H3PO4 - 10-15; алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов с содержанием, мас. %: SiO2 - 7,2; Al2O3 - 68,3; Fe2O3 - 1,4; MgO - 0,7; Cr2O3 - 10,2; R2O - 11,8 - 24-30 (патент РФ №2528643, МПК С04В 28/34. Композиция для изготовления жаростойких композитов/ Абдрахимова Е.С., Рощупкина И.Ю., Абдрахимов В.З., Репин М.В.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный аэрокосмический университет имени С.П. Королева. - №2013110158; заявл. 06.03.2013; опубл. 20.09.2014. Бюл. 26 [2]).
Недостатком указанного состава композиции являются относительно низкий предел прочности при сжатии и термостойкость.
Сущность изобретения - повышение качества жаростойкого композита.
Техническим результатом изобретения является повышение предела прочности при сжатии и термостойкости жаростойких композитов.
Указанный технический результат достигается тем, что в известную композицию, включающую отработанный катализатор ИМ-2201, щебень, H3PO4 и алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов дополнительно вводят ферропыль из самораспадающихся шлаков низкоуглеродистого феррохрома с размером частиц не более 0,5 мм и с содержанием оксидов: %: SiO2 - 30,2; Al2O3 - 7,8; СаО - 45,4; MgO - 7,3; Cr2O3 - 7,8; п.п.п. - 1,5 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
отработанный катализатор ИМ-2201 10-15
щебень 33-40
H3PO4 10-15
алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов 24-30
ферропыль из самораспадающихся шлаков
низкоуглеродистого феррохрома 10-13
Ферропыль из самораспадающихся шлаков низкоуглеродистого феррохрома является отходом актюбинского завода ферросплавов филиала АО «ТНК «Казхром».
Самораспадающийся ферросплавный шлак отход электрометаллургического производства феррохрома представляет собой пылевидный материал с размером частиц не более 0,5 мм.
Самораспадающийся шлак - это разрушение зерен двухкальциевого силиката с образованием мелкодисперсного порошка, происходящее вследствие развития в массе зерен напряжения, превышающего их предел прочности. Напряжение в массе зерен возникают в результате полиморфизма 2CaO·SiO2, изменения объема расплава при охлаждении. Переход β->>γ 2CaO·SiO2 сопровождается увеличением объема на 12%. Удельная поверхность самораспадающихся ферросплавных шлаков составляет 1800-2500 см2/г. Химический состав ферропыли из самораспадающихся шлаков низкоуглеродистого феррохрома представлен в таблице 1.
Figure 00000001
Алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов образуются в процессе обработки алюминиевых сплавов металлургических заводов. Из отработанных травильных растворов осаждается осадок, который концентрируется на дне ванны и постепенно кристаллизуется. Шлам этой группы отличается высоким содержанием Al2O3 и может при определенных условиях стать заменителем природного пирофиллита, бокситов и других алюмосодержащих компонентов при производстве жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих. Размер частиц алюмохромистых отходов травления алюминиевых сплавов от 0,1 до 5 мкм, химический состав представлен в таблице 1.
Для изготовления жаростойких композитов (бетонов) использовались щебень, ортофосфорная кислота (H3PO4) и отработанный катализатор ИМ-21 согласно требований ГОСТов и ТУ (таблица 2):
а) щебень, отвечающий требованиям ГОСТа 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия» М 600, 800-1000, со средней плотностью зерен от 2,0 до 2,5 кг/м3 из карбонатных пород, добываемый в Самарской области, фракции 5-10 мм;
Figure 00000002
б) в качестве связующей использовалась ортофосфорная кислота H3PO4 в чистом виде по ГОСТ 6552-80, норма - чистый (ч) ОКП 26 1213 0021 10. Массовая доля ортофосфорной кислоты (H3PO4), не менее 85%, плотность не менее 1,69;
в) в заявке, как и в прототипе, использовался отработанный катализатор ИМ-21 (отходы производства) - ТУ 38.103544-89. Химический состав катализатора представлен в таблице 1. Согласно ТУ 38. 103544-89 отработанный катализатор ИМ-2201 должен иметь следующие показатели: внешний вид порошка - серо-зеленого цвета, насыпная плотность 1,0-1,5 г/см3, массовая доля Al2O3 не менее 70%. Отработанный катализатор использовался как огнеупорный материал.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Технологический процесс производства бесцементных жаростойких композитов (бетонов) и изготовления изделий и конструкций из них включает в себя приготовление формовочной массы, формование изделий и термообработку.
Следует отметить, что для своего затвердения и набора марочной прочности жаростойкие композиты (бетоны) требуют особую термообработку.
Для композитов (бетонов) на ортофосфорной кислоте с компонентами, представленными в таблице 2, - нагревание до 500°С с подъемом температуры до 200°С со скоростью 60°С/час и до 500°С - 150°С/час, выдерживание в течение 4 часов, охлаждение вместе с печью.
В таблице 3 представлены физико-механические показатели жаростойкого композита (бетона).
Figure 00000003
Как видно из таблицы 3, жаростойкий композит (бетон) из предложенных составов имеет более высокие показатели по механической прочности и термостойкости, чем прототип.
Полученное техническое решение при использовании ферропыли из самораспадающихся шлаков низкоуглеродистого феррохрома позволяет повысить показатели по механической прочности и термостойкости жаростойкого композита (бетона).
Использование техногенного сырья при получении жаростойкого композита (бетона) способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для строительных материалов.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент РФ №2440312, МПК С04В 14/24. Композиция для производства пористого заполнителя / Абдрахимова Е.С., Рощупкина И.Ю., Абдрахимов В.З., Куликов В.А.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика СП. Королева. - №2010122114; заявл. 31.05.20910; опубл. 20.01.2012. Бюл. №2
2. Патент РФ №2528643, МПК С04В 28/34. Композиция для изготовления жаростойких композитов / Абдрахимова Е.С, Рощупкина И.Ю., Абдрахимов В.З., Репин М.В.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный аэрокосмический университет имени С.П. Королева. - №2013110158; заявл. 06.03.2013; опубл. 20.09.2014. Бюл. 26

Claims (1)

  1. Композиция для изготовления жаростойких композитов, включающая отработанный катализатор ИМ-2201, щебень, Н3РО4 и алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ферропыль из самораспадающихся шлаков низкоуглеродистого феррохрома с размером частиц не более 0,5 мм и с содержанием оксидов: %: SiO2 - 30,2; Al2O3 - 7,8; СаО - 45,4; MgO - 7,3; Cr2O3 - 7,8; п.п.п. - 1,5 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
    отработанный катализатор ИМ-2201 10-15 щебень 33-40 Н3РО4 10-15 алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов 24-30 ферропыль из самораспадающихся шлаков низкоуглеродистого феррохрома 10-13
RU2015141244/03A 2015-09-28 2015-09-28 Композиция для изготовления жаростойких композитов RU2602542C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015141244/03A RU2602542C1 (ru) 2015-09-28 2015-09-28 Композиция для изготовления жаростойких композитов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015141244/03A RU2602542C1 (ru) 2015-09-28 2015-09-28 Композиция для изготовления жаростойких композитов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2602542C1 true RU2602542C1 (ru) 2016-11-20

Family

ID=57760080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015141244/03A RU2602542C1 (ru) 2015-09-28 2015-09-28 Композиция для изготовления жаростойких композитов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2602542C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703036C1 (ru) * 2018-12-12 2019-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Способ изготовления жаростойкой бетонной смеси и способ изготовления изделий из жаростойкой бетонной смеси

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6783799B1 (en) * 1999-08-03 2004-08-31 David M. Goodson Sprayable phosphate cementitious coatings and a method and apparatus for the production thereof
RU2521980C1 (ru) * 2013-01-09 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Композиция для изготовления жаростойких композитов
RU2524155C1 (ru) * 2013-02-07 2014-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Композиция для изготовления жаростойких композитов
RU2528643C1 (ru) * 2013-03-06 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Композиция для изготовления жаростойких композитов

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6783799B1 (en) * 1999-08-03 2004-08-31 David M. Goodson Sprayable phosphate cementitious coatings and a method and apparatus for the production thereof
RU2521980C1 (ru) * 2013-01-09 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Композиция для изготовления жаростойких композитов
RU2524155C1 (ru) * 2013-02-07 2014-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Композиция для изготовления жаростойких композитов
RU2528643C1 (ru) * 2013-03-06 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Композиция для изготовления жаростойких композитов

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703036C1 (ru) * 2018-12-12 2019-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" Способ изготовления жаростойкой бетонной смеси и способ изготовления изделий из жаростойкой бетонной смеси

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2528643C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких композитов
RU2521980C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких композитов
RU2521005C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких композитов
WO2015131761A1 (zh) 一种辉石瓷及其制备方法
CN112679201B (zh) 一种以铝铬渣为主要原料的无水泥铝镁铬浇注料及其制备方法与应用
CN104261848A (zh) 一种含氧化铬的莫来石砖及其制备方法
CN111517767B (zh) 一种钢包包底材料和由该材料制备冲击区预制块的方法
JPWO2013054604A1 (ja) 早期脱型材およびコンクリート製品の製造方法
KR20160059310A (ko) 폐 소화기의 소화분말을 이용한 시멘트 조성물, 모르타르 및 콘크리트 제조방법
RU2602542C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких композитов
RU2521244C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких композитов
RU2580536C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких бетонов
RU2592927C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких бетонов
KR101658887B1 (ko) 금광미를 이용한 경량골재 제조 방법
RU2626488C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких композитов
RU2576067C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких бетонов
RU2594240C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких композитов
KR101991317B1 (ko) 클링커 조성물
RU2401820C1 (ru) Огнеупорный заполнитель на основе хромистого гексаалюмината кальция и способ его получения
RU2616199C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких композитов
RU2571780C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких бетонов
JP2014224033A (ja) 流動性改善型セメントクリンカー
RU2567911C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких бетонов
RU2478590C1 (ru) Шлаковый плавень
RU2553115C1 (ru) Композиция для изготовления жаростойких бетонов

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170929