SU897752A1 - Огнеупорна бетонна смесь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к производству огнеупорных материалов, в частности к огнеупорным бетонным смес м, которые могут быть использованы дл  футеровки плавильных и стекловаренны печей, а также служить в- качестве материала литейных форм при высокотемпературном литье металлов, сплавов , петрургических расплавов и огне упорных материалов. Известна огнеупорна  масса l J дл  литейных форм и стержней , содерж ща , вес.: Основа Цирконовый порошок 1,6 - 1,2 Алюмофосфат 0, - 0,6 Окись магни  Сподумем0,8 - 1,0 . К недостаткам данной смеси относитс  пластичность материала как при комнатной температуре, так и при тем пературах до 1000°С и выше, вследствие низкого .содержани  алюмофосфата Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  огнеупорна  бетонна  смесь 2, содержаща , вес.%: Алюмохромфосфатное св зующее Циркон Высокоглиноземистый цемент 0,2 - 2,5 Остальное Кварцевый песок Недостаток известной смеси - сравнительно высока  пластичность материала , особенно в интервале температур 500 - 800°С и выше. По экспериментальным данным добавка высокоглиноземистого цемента, способствующа  некоторому повышению огнеупорности материала, при нагревании выше 800 С резко снижает жесткость последнего. Так, например, величина условного предела текучести известной смеси в интервале температур 800 - 1200с падает с 4,0 - 5.0 3 10 0,05 - 0., 1 кгс/см2 При 1300С величина условного предела текучест массы имеет практически нулевое зна чение. Целью изобретени   вл етс  повышение предела текучести огнеупорной массы в интервале температур 500 ТЗОО С . Поставленна  цель достигаетс  тем, что огнеупорна  бетонна  смесь включающа  алюмохромфосфатное св зующее , циркон и кварцевый песок, дополнительно содержит тонкоизмельченные отходы песчаных литейных фор при следующем соотношении компонентов , вес.|: Алюмохромфосфатное св зующее Циркон Тон кои 3 мел ь чен ные отходы песчаных 20 - 60 литейных форм Кварцевый песок Остальное Отходы песчаных форм содержат, вес.%: фракции от 0,1 до 0,63 мм 60-80; фракции менее 0,1 мм 10-30; фракции менее О,Об мм 10-20. Отходы песчаных форм по химическому составу практически идентичны исходной огнеупорной массе, т.е. со держат, мас.: Кварцевый песок 60 - 80 Циркон2-15 Алюмохромфосфат ное св зующее10 - 18 Алюмохромфосфатное св зующее при сутствует в отходах форм в виде обе звоженных фосфатов А1 и Сг Способ получени  отходов форм сл дующий . Из исходной огнеупорной массы из готавливаютс  литейные формы дл  пр изводства электроплавленных огнеупо ров. После заливки в эти формы расплава и отжига отливок формы разбираютс  дл  извлечени  из них отливо В период заливки и отжига материал формы прогреваетс  до 1500С. Обломки форм измельчаютс  в дробильном аппарате (в данном случае шаровой мельнице) до заданной зерни стости. Затем в качестве одного из основных составл ющих ввод тс  в со став новой огнеупорной массы, из ко торой заново изготавливаютс  литейные формы и т.д. В результате прогрева материала формы до. температур 1500С oL- кварц из исходного кварцевого песка переходит в высокотемпературную модификацию кристабалита, характеризующуюс  меньшим КТР из-за отсутстви  модификационных превращений при нагревании , что способствует повышению предела текучести (жесткости) образцов . При измельчении отходов форм до заданного гранулометрического состава резко возрастает удельна  поверхность частиц наполнител  ( на 50 - 70, что приводит к образованию плотной упаковки зерен наполнител  при оптимальном количестве св зующего и в совокупности с низким КТР, основной составл ющей Р) - кристабалита способствует достижению поставленной цели. Предлагаемый состав огнеупорной массы обладает повышенной жесткостью как при комнатной, так и при температурах пор дка 1000 С и выше по сравнению с огнеупорными смес ми известных составов. Эта масса технологична в производстве: негазотворна и обладает незначительным временем затвердевани  при 250 - . При нагревании от до 500С ее жесткость резко возрастает, при температурах пор дка 500 - остаетс  практически неизменной, с повышением температуры до наблюдаетс  некоторое уменьшение жесткости материала , однако необходимые упругие свойства сохран ютс  вплоть до 1500°С. Пример . При приготовлении огнеупорных масс используют кварцевый песок ТУ21-01-171-68;цирконовый концентрат , ОСТ 8-82-7 ; алюмохромфос-о. фатна  св зка, плотностью 1,5 г/см , ТУб-18-166-73; отходы песчаных литейных форм после использовани  их в качестве материала форм при производстве бадделеито-корундового огнеупора. Измельчение отработанных песчаных литейных форм провод т в лабораторной шаровой мельнице с диаметром барабана 250 мм при скорости вращени  барабана АО об/мин в течение 30 мин. Рассев измельченного материала по фракци м осуществл ют на лабораторном ротапе, модели 029. Дл  определени  условного предела текучести на лабораторном копре по стандартным методикам формуют образцы типа восьмерка. После сушки приготовленных образцов при в течение 30 - 5 мин из них алмазным сверлом вырезают образцы цилиндрической формы, диаметром 25 мм и высотой 25 мм.. Испытани  приготовленных образцо по определению значений условного предела текучести осуществл ют на специальной установке конструкции лаборатории огнеупоров ГИС в ди апазоне температур до . В табл. 1 представлены примеры огнеупорной бетонной смеси. Результаты определений условного предела текучести предлагаемой и из вестной смесей при различных темпер турах приведены в таблице 2. Приведенные сравнительные испытани  показали, что жесткость (условный предел текучести) предлагаемой огнеупорной смеси значительно выше жесткости известной/особенно при температурах и выше. Указанные свойства предлагаемой огнеупорной массы позвол ют изготав 24 ливать из нее оболочковые литейные формы дл  производства крупных отливок электроплавленных огнеупоров (100 - 700 кг и более) , характеризующихс  температурами заливки расплава - 1800 - , где особенно важна высока  жесткость материала литейной формы при температурах формировани  отливки. Ожидаемый экономический эффект использовании составов предлагаемой огнеупорной массы в качестве материала дл  литейных форм в производстве электроплавленных огнеупоров обусловлен снижением брака отливок огнеупоров за счет улучшени  геометрической точности изделий вследствие высокой жесткости материала литейных форм; уменьшением расхода инструмента на основе природных алмазов при механической обработке изделий; значительным сокращением расхода исходного материала форм за счет вовлечени  в оборот до сих пор неиспользуемых отходов песчаных литейных форм. Таблица Г

Кварцевый песок 60,052,,043,0

Циркон 10,012,04,015,0

Алюмохромфосфатноё св зующее 10,011,0И,О12,0

Отходы литейных

форм 20,025,035,030,0 Условный предел текучести Смесь

500

23,6 25,9

40,0 35 25 59,2 5,0 3,0 2,0 28,0

16,0 18,0 13,0 11,0

39,0 44,0 60 ,0 Высокоглиноземистый цемент-1,3

Таблица 2

1500

1000

.1

1,0 1,2 5,2 ( кг/см ) при Т, С

повышени  предела текучести в интервале температур 500-1500°С, она дополнительно содержит тонкоизмельченные отходы песчаных литейных форм при следующем соотношении указанных компонентов , вес.%:

Алюмохромфосфатное

10 - 18

св зующее 2 - 15 Циркон

8977528

Продолжение табл. 2

30Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Н 372016, кл. С Qi) В 35/10, 1973. 352. Авторское свидетельство СССР

по за вке W 2623 21/29-33, кп. С Oij В 29/02, 1978.

Claims (1)

1. Формула изобретения......

   Огнеупорная бетонная смесь, включающая алюмохромфосфатное связующее, циркон и кварцевый песок, отличающаяся тем., что, с целью повышения предела текучести в интервале температур 500-15О0°С, она дополнительно содержит тонкоизмельченные отходы песчаных литейных форм при следующем соотношении указанных компонентов, вес.%:

   Алюмохромфосфатное связующее 10 - 18

   Циркон 2-15

   Тонкоизмельченные

   25 отходы песчаных литейных форм 20 ·- 60

   Кварцевый песок Остальное

   30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

   1. Авторское свидетельство СССР Ν’ 372016, кл. С 04 В 35/10, 1973.

   35 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 262’3421/29-33, кл. С 04 В 29/02, 1978.