RU2698390C1 - Refractory concrete mixture - Google Patents

Refractory concrete mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2698390C1
RU2698390C1 RU2018121201A RU2018121201A RU2698390C1 RU 2698390 C1 RU2698390 C1 RU 2698390C1 RU 2018121201 A RU2018121201 A RU 2018121201A RU 2018121201 A RU2018121201 A RU 2018121201A RU 2698390 C1 RU2698390 C1 RU 2698390C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alumina
electrocorundum
polycarboxylate
refractory concrete
mixture
Prior art date
Application number
RU2018121201A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Павлович Воробьев
Руслан Владимирович Гилев
Всеволод Вячеславович Говоров
Николай Николаевич Бойцов
Елена Васильевна Половцева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр"
Priority to RU2018121201A priority Critical patent/RU2698390C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2698390C1 publication Critical patent/RU2698390C1/en

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
    • C04B28/02Compositions 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 hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06Aluminous cements
    • 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
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • 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
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, in particular, is used for lining of metallurgical units, for example, heavy-duty ladles, intermediate ladles, vacuum generators, for production of molded refractory materials by vibration casting, and so forth, operating at temperature of up to 1750 °C. Refractory concrete mixture contains electrocorundum, high-alumina cement, alumina, polypropylene fibre and modifying additive - polycarboxylate at following ratio of components, wt. %: high-alumina cement 3–6; reactive alumina 10–15; polycarboxylate 0.5–1.0; polypropylene fiber 0.5–1.0; electrocorundum with particle size of not more than 6000 mcm - balance.
EFFECT: technical result is improvement of resistance to thermal changes and, accordingly, improvement of strength characteristics at heat load.
1 cl, 3 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к области металлургии, в частности, применяется для футеровки металлургических агрегатов, например, сталеразливочных ковшах, промежуточных ковшах, вакууматорах, для изготовления формованных огнеупоров методом вибролитья и т.д., работающих при температуре до 1750°С.The invention relates to the field of metallurgy, in particular, it is used for lining metallurgical units, for example, steel pouring ladles, intermediate ladles, vacuum cleaners, for the manufacture of molded refractories by vibration casting, etc., operating at temperatures up to 1750 ° C.

Уровень техникиState of the art

Известна огнеупорная бетонная композиция (патент РФ №2550626, С04В 35/66, опубл. 10.05.2015 г.), включающая огнеупорный наполнитель на основе оксида алюминия, высокоглиноземистый цемент, комплексную добавку, органическое и/или металлическое волокно и модифицирующие добавки, причем комплексная добавка состоит из микрокремнезема, оксида хрома и тонкодисперсного глиноземистого компонента, в качестве которого используют реактивный глинозем и/или корунд дисперсностью не более 0,063 мм и/или кальцинированный глинозем, взятые в соотношении (1-3):(1-4):(6-9), при следующем содержании компонентов в бетонной композиции, мас. %: огнеупорный наполнитель - 71-92, высокоглиноземистый цемент - 2-5, комплексная добавка - 5-21, органическое и/или металлическое волокно - 0,01-2, модифицирующие добавки - 0,1-1,1.A known refractory concrete composition (RF patent No. 2550626, С04В 35/66, publ. 05/10/2015), including a refractory filler based on aluminum oxide, high alumina cement, a complex additive, organic and / or metal fiber and modifying additives, and complex the additive consists of silica fume, chromium oxide and a finely divided alumina component, which is used as reactive alumina and / or corundum with a dispersion of not more than 0.063 mm and / or calcined alumina, taken in the ratio (1-3) :( 1-4) :( 6 -9), with the following content of components in the concrete composition, wt. %: refractory filler - 71-92, high alumina cement - 2-5, complex additive - 5-21, organic and / or metal fiber - 0.01-2, modifying additives - 0.1-1.1.

Недостатком композиции является наличие в составе токсичного микрокремнезема.The disadvantage of the composition is the presence of toxic silica fume.

Известна гидравлически твердеющая масса корундового состава (патент РФ №2247095, С04В 35/10, С04В 35/66, опубл. 27.02.2005 г.), включающая электрокорунд, высокоглиноземистый цемент, глинозем и модифицирующую добавку, причем в качестве модифицирующей добавки она содержит предварительно синтезированный материал с содержанием Al2O3 45-55% и СаО 42-52% при следующем соотношении компонентов, мас. %: высокоглиноземистый цемент 2,5-5, глинозем 18-25, модифицирующая добавка 1,5-3, электрокорунд - остальное.Known hydraulically hardening mass of corundum composition (RF patent No. 2247095, С04В 35/10, С04В 35/66, publ. 02/27/2005), including electrocorundum, high alumina cement, alumina and a modifying additive, and it contains a preliminary modifying additive synthesized material with an Al 2 O 3 content of 45-55% and CaO 42-52% in the following ratio of components, wt. %: high alumina cement 2.5-5, alumina 18-25, modifying additive 1.5-3, electrocorundum - the rest.

Недостатком является низкая стойкость к расплаву металла.The disadvantage is the low resistance to molten metal.

Ближайшим аналогом, принятым за прототип, является огнеупорная бетонная смесь (патент РФ №2239612, С04В 35/101, С04В 35/66, опубл. 10.11.2004 г.), содержащая зернистый электрокорунд и комплексное тонкодисперсное связующее на основе смеси высокоглиноземистого цемента, тонкодисперсного оксида алюминия и пластифицирующей добавки, смесь содержит карбид кремния и тонкодисперсный корунд в качестве тонкодисперсного оксида алюминия при следующем содержании компонентов, мас. %: зернистый электрокорунд фракции 6-3 мм 15-22, фракции 3-1 мм 8-20, фракции 1-0 мм или смесь фракции 0,5-0 мм и фракции 1-0,5 мм 13-27, карбид кремния 13-27, тонкодисперсный корунд 14-24, высокоглиноземистый цемент 7-16, пластифицирующая добавка 0,03-0,55.The closest analogue adopted for the prototype is a refractory concrete mixture (RF patent No. 2239612, С04В 35/101, СВВ 35/66, published on November 10, 2004) containing granular electrocorundum and a complex finely dispersed binder based on a mixture of high-alumina cement, finely dispersed alumina and plasticizing additives, the mixture contains silicon carbide and fine corundum as fine aluminum oxide in the following components, wt. %: granular electrocorundum fractions 6-3 mm 15-22, fractions 3-1 mm 8-20, fractions 1-0 mm or a mixture of fractions 0.5-0 mm and fractions 1-0.5 mm 13-27, silicon carbide 13-27, finely divided corundum 14-24, high alumina cement 7-16, plasticizing additive 0.03-0.55.

Недостатком прототипа является то, что бетонная смесь имеет коррозионную стойкость только к расплаву чугуна.The disadvantage of the prototype is that the concrete mixture has corrosion resistance only to molten iron.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Техническим результатом изобретения является улучшение стойкости к теплосменам и соответственно, большая наработка металлургического агрегата; улучшение прочностных характеристик при тепловой нагрузке.The technical result of the invention is to improve resistance to heat exchange and, accordingly, a large operating time of the metallurgical unit; improvement of strength characteristics under thermal load.

Технический результат достигается за счет того, что в огнеупорной бетонной смеси, включающая электрокорунд, высокоглиноземистый цемент, глинозем и модифицирующую добавку, новым является то, что смесь содержит полипропиленовое волокно, а в качестве модифицирующей добавки - поликарбоксилат, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The technical result is achieved due to the fact that in a refractory concrete mixture, including electrocorundum, high alumina cement, alumina and a modifying additive, it is new that the mixture contains polypropylene fiber, and polycarboxylate as a modifying additive, in the following ratio of components, wt. %:

Высокоглиноземистый цемент 3-6High Alumina Cement 3-6

Реактивный глинозем 10-15Reactive Alumina 10-15

Поликарбоксилат 0,5-1,0Polycarboxylate 0.5-1.0

Полипропиленовое волокно 0,5-1,0Polypropylene fiber 0.5-1.0

Электрокорунд с размером частиц не более 6000 мкм - остальное.Electrocorundum with a particle size of not more than 6000 microns - the rest.

Способствуют достижению технического результата дополнительные признаки: смесь содержит реактивный глинозем с размером частиц не более 10 мкм.Additional features contribute to the achievement of the technical result: the mixture contains reactive alumina with a particle size of not more than 10 microns.

Указанные качественные и количественные соотношения компонентов предлагаемой огнеупорной бетонной смеси являются наиболее приемлемыми, так как при выходе за заявляемые диапазоны количественных соотношений компонентов смеси не достигается указанный технический результат.The specified qualitative and quantitative ratios of the components of the proposed refractory concrete mixture are the most acceptable, since when you go beyond the claimed ranges of quantitative ratios of the components of the mixture the specified technical result is not achieved.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Сухая огнеупорная бетонная смесь состоит из, мас. %: порошка белого электрокорунда (ЭБ) (Al2O3) 80-90 с размером частиц не более 6000 мкм, реактивного глинозема 10-15 с размером частиц не более 10 мкм, модифицирующей добавки 0,5-1,0, в качестве которой выступает поликарбоксилат, полипропиленового волокна 0,5-1,0, и высокоглиноземистого цемента 3-6.Dry refractory concrete mixture consists of, by weight. %: white electrocorundum powder (EB) (Al 2 O 3 ) 80-90 with a particle size of not more than 6000 microns, reactive alumina 10-15 with a particle size of not more than 10 microns, modifying additives 0.5-1.0, as which is polycarboxylate, polypropylene fiber 0.5-1.0, and high alumina cement 3-6.

Количество воды для затворения, мас. %: 4-5.The amount of water for mixing, wt. %: 4-5.

Механическая прочность после обжига составляет 180-210 МПа.The mechanical strength after firing is 180-210 MPa.

Смесь готовится путем механического смешения материалов в следующей последовательности: сначала усредняются все компоненты ЭБ, затем добавляется реактивный глинозем, высокоглиноземистый цемент, в последнюю очередь поликарбоксилат и полипропиленовое волокно при следующих условиях: не допускается попадание влаги в материал во избежание его затвердевания.The mixture is prepared by mechanical mixing of the materials in the following sequence: first all EB components are averaged, then reactive alumina, high alumina cement, lastly polycarboxylate and polypropylene fiber are added under the following conditions: moisture is not allowed to enter the material to prevent its hardening.

Для смешения используется механический смеситель с неподвижным корпусом и вращающейся внутренней лопастной мешалкой.For mixing, a mechanical mixer with a fixed body and a rotating internal paddle mixer is used.

Огнеупорная бетонная смесь поставляется потребителю в сухом виде, расфасованным в герметичную упаковку, в соответствии с его требованием. Футеровка металлургического агрегата производится у потребителя после приготовления бетонного раствора. Смесь не токсична, пожаро- и взрывобезопасна.Refractory concrete mix is supplied to the consumer in dry form, packaged in airtight packaging, in accordance with his requirement. The lining of the metallurgical unit is made at the consumer after the preparation of concrete mortar. The mixture is non-toxic, fire and explosion proof.

Примеры конкретного выполненияCase Studies

Были изготовлены различающиеся по составу опытные образцы №1, №2, №3, №4 предлагаемой огнеупорной бетонной смеси и соответствующие им по номерам опытные образцы огнеупоров №1, №2, №3 и №4. Рецептура огнеупорной бетонной смеси представлена в таблице 1.Prototypes No. 1, No. 2, No. 3, No. 4 of the proposed refractory concrete mix and the corresponding experimental numbers of refractory materials No. 1, No. 2, No. 3 and No. 4 were made in composition. The composition of the refractory concrete mixture is presented in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

По физико-химическим показателям и зерновому составу смесь должна соответствовать нормам, указанным в таблице 2.According to physico-chemical indicators and grain composition, the mixture must comply with the standards indicated in table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Результаты тестирования огнеупорных бетонов представлены в таблице 3.The test results of refractory concrete are presented in table 3.

Figure 00000004
Figure 00000004

Для оценки огнеупорности опытных образов бетона к расплаву были выполнены тигли (бетонные изделия №1, №2, №3 и №4), заполнены крупкой 3000-6000 мкм рафинированного кремния и поставлены в муфельную печь под нагрев до 1750°С и выдержкой в течение 6 часов. После процедуры, тигли были извлечены и осмотрены, замечаний, связанных с проходом расплава отмечено не было ни на одном образце. Далее тигли были распилены для осмотра внутренних стенок соприкосновения с кремнием - замечаний не выявлено.In order to evaluate the refractoriness of the experimental samples of concrete to melt, crucibles (concrete products No. 1, No. 2, No. 3 and No. 4) were made, filled with 3000-6000 μm refined silicon grains and placed in a muffle furnace under heating to 1750 ° C and holding for 6 o'clock. After the procedure, the crucibles were removed and inspected; there were no observations related to the passage of the melt on any sample. Further, the crucibles were sawn to inspect the inner walls of contact with silicon - no comments were found.

По сравнению с другими аналогами, предлагаемая огнеупорная бетонная смесь обеспечивает получение огнеупорного бетона со следующими улучшенными характеристиками:Compared with other analogues, the proposed refractory concrete mixture provides refractory concrete with the following improved characteristics:

1. Улучшенная стойкость к теплосменам и соответственно, большая наработка («ходовая» кампания) металлургического агрегата (~ на 8,5% по количеству плавок).1. Improved resistance to heat exchange and, accordingly, a large operating time ("running" campaign) of a metallurgical unit (~ 8.5% in terms of the number of heats).

2. Лучшие прочностные характеристики при тепловой нагрузке (1750°С):2. The best strength characteristics under thermal load (1750 ° C):

- прочность на изгиб 27,2 МПа;- bending strength of 27.2 MPa;

- прочность на сжатие 234,0 МПа.- compressive strength 234.0 MPa.

3. Отсутствие в рецептуре токсичного микрокремнезема, применяющегося для высокопрочных и коррозионностойких бетонов.3. The absence in the formulation of toxic silica fume used for high strength and corrosion-resistant concrete.

Claims (3)

1. Огнеупорная бетонная смесь, включающая электрокорунд, высокоглиноземистый цемент, глинозем и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что смесь содержит полипропиленовое волокно, а в качестве модифицирующей добавки - поликарбоксилат при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. Refractory concrete mixture, including electrocorundum, high alumina cement, alumina and a modifying additive, characterized in that the mixture contains polypropylene fiber, and polycarboxylate as a modifying additive in the following ratio, wt.%: Высокоглиноземистый цементHigh Alumina Cement 3-63-6 Реактивный глиноземReactive Alumina 10-1510-15 ПоликарбоксилатPolycarboxylate 0,5-1,00.5-1.0 Полипропиленовое волокноPolypropylene fiber 0,5-1,00.5-1.0 Электрокорунд с размером частицParticle size electrocorundum не более 6000 мкмno more than 6000 microns остальноеrest
2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит реактивный глинозем с размером частиц не более 10 мкм.2. The mixture according to p. 1, characterized in that it contains reactive alumina with a particle size of not more than 10 microns.
RU2018121201A 2018-06-07 2018-06-07 Refractory concrete mixture RU2698390C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121201A RU2698390C1 (en) 2018-06-07 2018-06-07 Refractory concrete mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121201A RU2698390C1 (en) 2018-06-07 2018-06-07 Refractory concrete mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2698390C1 true RU2698390C1 (en) 2019-08-26

Family

ID=67733744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018121201A RU2698390C1 (en) 2018-06-07 2018-06-07 Refractory concrete mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2698390C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3471306A (en) * 1968-07-16 1969-10-07 Interspace Corp Refractory resistant to molten aluminum
RU2239612C1 (en) * 2003-03-19 2004-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Огнеупорные технологии" Refractory concrete mix (versions)
UA71042C2 (en) * 2002-06-04 2004-11-15 Відкрите Акціонерне Товариство "Український Науково-Дослідний Інститут Вогнетривів Імені А.С. Бережного" A refractory concrete compound
RU2247095C2 (en) * 2003-04-14 2005-02-27 Зубащенко Роман Вячеславович Hydraulically cured bulk of corundum composition
UA73852C2 (en) * 2003-10-10 2005-09-15 Berezhnyi Ukrainian Res Inst O A refractory concrete mixture
RU2320617C2 (en) * 2006-02-10 2008-03-27 Открытое акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" Refractory concrete mixture

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3471306A (en) * 1968-07-16 1969-10-07 Interspace Corp Refractory resistant to molten aluminum
UA71042C2 (en) * 2002-06-04 2004-11-15 Відкрите Акціонерне Товариство "Український Науково-Дослідний Інститут Вогнетривів Імені А.С. Бережного" A refractory concrete compound
RU2239612C1 (en) * 2003-03-19 2004-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Огнеупорные технологии" Refractory concrete mix (versions)
RU2247095C2 (en) * 2003-04-14 2005-02-27 Зубащенко Роман Вячеславович Hydraulically cured bulk of corundum composition
UA73852C2 (en) * 2003-10-10 2005-09-15 Berezhnyi Ukrainian Res Inst O A refractory concrete mixture
RU2320617C2 (en) * 2006-02-10 2008-03-27 Открытое акционерное общество "Боровичский комбинат огнеупоров" Refractory concrete mixture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020083408A1 (en) Preparation method for titanium composite anti-erosion wear-resistant refractory castable
US4061501A (en) Refractory linings
BR112015018590B1 (en) GEOPOLYMER BINDER SYSTEM FOR REFRACTORY CONCRETE, DRY REFRACTIVE CONCRETE MIXTURE, WHICH CONTAINS THE BINDER SYSTEM AS WELL AS THE USE OF THE MIXTURE
WO2007061070A1 (en) Refractory brick
CN110423103A (en) A kind of middle water containing opening environmentally friendly chamotte and preparation method thereof
RU2698390C1 (en) Refractory concrete mixture
RU2550626C1 (en) Fire-proof concrete composition
CN105732059A (en) Lining material used for secondary combustion chamber of garbage incinerator and manufacturing method thereof
JP6358272B2 (en) Magnesia spinel refractory brick
JP6344621B2 (en) Magnesia spinel fired brick manufacturing method
RU2239612C1 (en) Refractory concrete mix (versions)
JP7302543B2 (en) monolithic refractories
JP2562767B2 (en) Pouring refractories
Falodun et al. Investigating the Effects of High Alumina Cement and Silica Sand on the Suitability of Ikere Ekiti Clay for Refractory Applications
JP2016169113A (en) Explosion resistant castable
RU2331617C2 (en) Fireproof concrete mixture
KR860001760B1 (en) Refractory casterble
RU2410361C1 (en) Fireproof concrete mixture
RU2267472C2 (en) Refractory mass for cladding of blast furnace trunks
RU2437862C1 (en) Fireproof concrete mix (versions)
RU2178395C2 (en) Blend for preparing refractories
JP2548085B2 (en) Irregular refractory composition
JP2872670B2 (en) Irregular refractories for lining of molten metal containers
JP2023165768A (en) Castable refractories and molten steel ladle using the same
CN104355633B (en) A kind of pyrogenic process precious metal smelting pliability composite spinelle stannum refractory material and preparation method thereof