SU1689358A1 - Способ изготовлени безобжиговых динасокварцитовых изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении дина- сокварцитовых прессованных огнеупоров, предназначенных дл  кладки коксовых печей , футеровки нагревательных, стеклова- Р лнны печей и других тепловых агрегатов. Целью изобретени   вл етс  повышение прочности при сжатии и изгибе после прессовани  и теплопроводности при 1300°С. Способ изготовлени  безобжиговых дина- сокварцитовых изделий предусматривает увлажнение динасового заполнител  водно- спиртовым раствором метилсиликоната натри . Затем ввод т тонкомолотый кварцит, феррохромовый шлак и жидкое стекло и после их смешени  ввод т дополнительно порошок фенолформальдегидной смолы, модифицированной уротропином, при следующем соотношении компонентов шихты. мас.%- водно-спиртовый раствор метилсиликоната натри  0,64-0,21, тонкомолотый кварцит 12-22, феррохромовый шлак 0,44- 0,84, жидкое стекло 7,4-11,9, порошок фенолформальдегидной смолы, модифицированной уротропином, 0,45-2,12 и динасовый заполнитель остальное. Способ обеспечивает прочность лри сжатии после прессовани  1,52-2,78 Н/мм2, после термообработки при 120°С 22,4-27,8 Н/мм2, при 1400°С 19,05-21 Н/мм2, при изгибе - соответственно 0,25- 0,4; 7,4 и 8,2-8,8 Н/мм , теплопроводность 1,27-1.42 Вт/(м-К). 1 табл. сл о 00 ю со ел 00

Description

Изобретение относитс  к огнеупорной промышленности и может быть использовано при изготовлении динасокварцитовых прессованных огнеупоров, предназначенных дл  кладки коксовых печей, футеровки нагревательных, стекловаренных печей и других тепловых агрегатов.

Целью изобретени   вл етс  повышение прочности при сжатии и изгибе после прессовани  и теплопроводности при 1300°С.

Пример. Используют следующие материалы: жидкое стекло с силикатным модулем 2,96, плотностью 1,3 +0,2 г/см3; феррохромовый шлак следующего химсостава, мас.%: СаО 46-55; SI02 24-32; МдО 7-16; AI2U3 остальное, фенольное порошкообразное св зующее, представл ющее собой фе- нолформальдегидную смолу с добавкой 6-9% уротропина.дисперсность 100%, проход через сетку 009, метилсиликонат натри  - гидрофобизирующа  кремнийорганиче- ска  жидкость (ГКЖ-10), водно-спиртовый раствор метилсиликоната натри  плотностью 1,05 г/см , содержание SI02 8,65 (по сухому остатку 27-31 %), щелочность (NaOH) 13,3-15,1%, динасовый заполнитель фракции 0-5 мм; тонкомолотый кварцит фракции менее 0,09 мм.

Использование водно-спиртового раствора метилсиликоната натри  в качестве дефлокул нта в сочетании с фенольным порошкообразным св зующим при введении его (св зующего) последним в шихту, содержащую динасовый заполнитель, тонкомолотый кварцит, шлак феррохрсмового производства и жидкое стекло, пг.пол ет достичь оптимальную св занность массы дл  прессовани , за счет чего снижаютс  упругие силы в процессе формовани  и обеспечиваетс  уменьшение трещинообра- зовани  и исключение разрывов в формуемых издели х.

Благодар  увлажнению динасового заполнител  водно-спиртовым раствором метилсиликоната натри ,  вл ющегос  поверхностно-активным веществом, достигаетс  равномерное распределение тонкодисперсных компонентов шихты в массе без коагул ции жидкостекольного св зующего . Снижение количества дефлокул нтэ (менее 0,04 мас.%) не обеспечивает повышение прочностных характеристик изделий , а увеличение его содержани  в шихте (более 0,21 мас.%) нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему повышению прочности свежесформованных изделий.

Фенольное порошкообразное св зующее , вводимое в шихту дл  прессовани  после смешени  всех остальных вход щих в ее состав компонентов, оказывает катализирующее дейстЕзие на полимеризацию жидкого стекла в данной композиции, благодар  чему улучшаетс  св занность массы дл  прессовани . При нагревании фенольное порошкообразное св зующее, представл ющее собой органическое соединение Фе- нолформальдегидную смолу с добавкой уротропина, выгора , благопри тствует созданию структуры, в которой перерождение динасового заполнител  осуществл етс  без заметного трещинообра.ювани  Эго позвол ет сохранить плотную и теплопроводную структуру огнеупора при температурах 1300-1400°С.

При введении в шихту менее 0,45 мае. % указанной структурообразующей добавки

не обеспечиваетс  достаточное упрочнение сырца. Превышение ее количества (более 2,12 мае,%)сокращает врем  хранени  шихты до укладки ее в форму.

Введение фенольного порошкообразного св зующего на более ранних стади х приготовлени  шихты приводит к тому, что часть данной добавки забивает поры заполнителей , в результате чего снижаетс  катализирующее воздействие на полимеризацию

жидкого стекла и соответственно уменьшаетс  прочность сырца.

Образцы из составов шихт, приведенных в таблице, готов т следующим образом. Динасовый заполнитель увлажн ют

водно-спиртовым раствором метилсиликоната натри , затем ввод т тонкомолотый кварцит и шлак феррохромовый и после смешени  смеси в течение 3-4 мин добавл ют жидкое стекло и вновь перемешивают в

течение 5 мин. В полученную массу ввод т фенольное порошкообразное св зующее. Врем  окончательного смешени  компонентов шихты составл ет 3 мин.

Из приготовленной шихты прессуют издели , которые после выдержки на воздухе в течение 4 ч подвергают сушке при 120°С до остаточной влажности 0,1-0,3%. Высушенные динасокварцитовые издели  готовы к эксплуатации.

Представленные в таблице сравнительные характеристики безобжиговых дина- сокварцитовых изделий определ ют на образцах цилиндрической формы, диаметр и высота цилиндров 50 мм (определение

0 предела прочности при сжатии и открытой пористости), в форме балочек с размерами 100 х15 х 20 (определение предела прочности при изгибе), в форме нормального кирпича (определение теплопроводности). Дл 

5 определени  свойств изделий при температуре службы в коксовых печах часть образцов обжигают при 1400°С.

Прочностные характеристики образцов 0 определ ют сразу же после прессовани , после сушки и обжига. Определение производ т по ГОСТ 4071-80 (предел прочности при сжатии) и методике МИ 14-345.1-35-82 (предел прочности при изгибе). Согласно 5 методике сущность метода состоит в нагру- жении нагретого образца по схеме трехточечного изгиба, измерении величины разрушающей нагрузки и расчете предела прочности при изгибе по формуле

0изг.1 -

3 И,

1 b h где Н - разрушающа  нагрузка;

а - рассто ние между ос ми опор, мм.

b - ширина образца, мм;

h - высота образца, мм.

Плотность высушенных и обожженных образцов оценивают по открытой пористости . Измерение теплопроводности осуществл ют на безобжиговых издели х при 1300°С.

Из таблицы видно, что безобжиговые ди асокварцитовые образцы, изготовленные предлагаемым способом, обладают более высокими прочностными характеристиками, чем образцы по прототипу. В наибольшей степени увеличиваетс  прочность свежесформованных образцов, предел прочности при сжатии возрастает более чем в 7 раз. Кроме того, способ позвол ет повысить плотность и теплопроводность динасоквар- цитовых изделий при температурах службы в коксовых печах.

Использование изобретени  обеспечивает снижение брака при прессовании длинномерных динасокварцитовых изделий сложной конфигурации, что нар ду с улучшением качества изделий позвол ет успешно заменить энерго- и трудоемкие обжиговые динасовые издели  дл  кладки коксовых печей на безобжиговые динасок- варцитовые.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  безобжиговых динасокварцитовых изделий, включающий смешение динасового заполнител  с жидким стеклом, тонкомолотым кварцитом, феррохромовым шлаком и водно-спиртовым раствором метилсиликоната натри , прессование изделий из полученной шихты и их сушку, отличающийс  тем, что, с

   целью повышени  прочности при сжатии и изгибе после прессовани  и теплопроводности при 1300°С, динасовый заполнитель увлажн ют водно-спиртовым раствором метилсиликоната натри , ввод т тонкомолотый кварцит, феррохромовый шлак и жидкое стекло и после их смешени  ввод т дополнительно порошок фенолформальде- гидной смолы, модифицированной уротро- пимрм, при следующем соотношении

   компонентов шихты, мае.%:

   Бодно-спиртовый раствор метилсиликоната 0,04-0,21 Тонкомолотый кварцит 12-22

   Феррохромовый шлак 0,44-0,84

   Жидкое стекло7,4-11,9

   Порошок фенолфор- мальдегидной смолы, модифицированной уротропином0 ,45-2,12

   Динасовый заполнительОстальное

   Продппжсние таблицы

   Опоппхрпмппгл п мгх-чптдстрд. #

   4„Пведрн в илкту ппг.лв ьмешонйн нг.нх номпонемтов. гичр дйн на л |н г,ооый Эс)полмитнль.