Бетонна суміш для торкретування

Винахід відноситься до вогнетривкої промисловості і може бути використаний для виробництва бетонних сумішей для виготовлення та ремонту методом торкретування футерівок теплових агрегатів, наприклад: сталерозливних і проміжних ковшів, зовнішньої футерівки патрубків вакууматорів, нагрівальних печей і інш. Відома вогнетривка торкрет-маса, яка містить електрокорунд, високоглиноземистий цемент, глину та титановий шлак (патент Росії №2028282, МІЖ СО4 В 35/10, 95 p.). Недоліком зазначеної торкрет-маси є низька ступінь адгезії до торкретованої поверхні (відскок), невисока термостійкість та висока стираність. Найбільш близькою до гаданого винаходу по те хнічній сутності і досягаемому результату є торкрет-маса, яка містить, мас.%: електрокорунд високоглиноземистий цемент (А.С. СРСР №1749206, МПК С04В35/10, 90 p.). Проте і ця торкрет-маса має низьку ступінь адгезії до торкретованої, поверхні (60%), недостатньо високу термостійкість (10 т/змін 1300иС - вода) та високу стираність (0,39% при 1400°С). У основу винаходу поставлена задача створення бетонної суміші для торкретування, в якому додаткове уведення тонкодисперсної алюмомагнезіальної шпінелі, суміші ультрадисперсних глиноземів, неметалургійного меленого глинозему, диспергуючої добавки та водорозчинної метилцелюлози забезпечує більш високу ступінь адгезії до торкретованої поверхні, підвищення термостійкості, зниження стирано сті і, як наслідок, підвищення стійкості футерівок теплових агрегатів. Поставлена задача вирішується тим, що: бетонна суміш для торкретування, яка вміщує електрокорунд та високоглиноземистий цемент, згідно винаходу, додатково містить тонкодисперсну алюмомагнезіальну шпінель фракції меншої від 0,5мм, суміш ультрадисперсних глиноземів з питомими поверхнями 4,4 — 5,0м 2/г та 15,5 - 16,5м 2/г у співвідношенні (13):(0,5-1,5), неметалургійний мелений глинозем з вмістом часток розміром менпг^4 мкм не меншг~40 %, диспергуючу добавку у вигляді модифікованого дисперсного глинозему з вмістом часток розміром 2,4мкм не меншої від 50% та водорозчинну метилцелюлозу, при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: 47,0 електрокорунд 59,0 тонкодисперсна алюмомагнезіальна 18,0 шпінель фракції меншої від 0,5мм 20,0 суміш ультрадисперсних глиноземів з 4,4 — питомими поверхнями 5,0 м/г та 15,5 — 16,5 м 2/г у співвідношенні (1- 10,03):(0,5-1,5) 14,0 4,0 високоглиноземистий цемент 6,0 неметалургійний мелений глинозем з вмістом часток розміром меншим від 4 8,15мкм не меншим від 40% 11,79 диспергуюча добавка у вигляді модифікованого дисперсного глинозему з вмістом часток розміром 2,4 мкм не 0,8 меншим від 50 % 1,2 0,01 водорозчинна метилцелюлоза 0,05. Відмінною особливістю винаходу є те, що використання суміші ультрадисперсних глиноземів та водорозчинної метилцелюлози сприяє підвищенню ступеня адгезії до торкретованої поверхні за рахунок поглинання надлишку води та поліпшення первинного прилипання торкрет-бетону до футерївки. Таблиця Склад бетонних сумішей для торкретування і її властивості Найменування компонентів, показники властивостей Найменування компонентів: 1. Електрокорунд 2.Тонкодисперсна алюмомагнезіальна шпінель фракції менш 0,5 мм 3.Суміш ультрадисперсних глиноземів у співвідношенні (1-3):(0,5-1,5) ' з питомими поверхнями від 4,4 до 5,0м 2/г та 15,5 - 16,5м 2/г 4.Високоглиноземистий цемент 5.Неметалургійний мелений глинозем з вмістом часток розміром меншим від 4 мкм не меншим від 40%. 6.Диспергуюча добавка - модифікова Приклади №1 №2 №3 №4 про- опти- про- прото- маль- пону- понутип ний ємий ємий №5 позамежний №6 позамежний 82,0 53,0 19,0 — 47,0 20,0 59,0 18,0 63,0 17,0 43,0 21,0 _ 12,0 14,0 10,0 9,0 15,0 18,0 5,0 6,0 4,0 3,0 7,0 9,97 11,79 8,15 7,29 12,65 ний дисперсний глинозем з вмістом часток розміром 2,4 мкм не меншим від 50%. 7.Водорозчинна метилцелюлоза Властивості: 1 .Ступінь адгезії, % 2. Стираність,% 3. Термостійкість, т/змін 1,0 1,2 — 0,03 0,01 0,05 0,055 0,005 60 100 0,39 0,21 99,5 0,23 99,0 0,25 75,0 0,33 63,0 0,30 16 14 11 12 10 17 0,8 0,655 1,345 (1300°С - вода) Уведення неметалургійного меленого глинозему та тонкодисперсної алюмомагнезіальної шпінелі, яка має низькі коефіцієнт термічного розширення та модуль пружності, забезпечує підвищення термостійкості торкретбетону. Крім того, використання тонкодисперсної алюмомагнезіальної шпінелі сприяє підвіщенню високотемпературної міцності і, як наслідок, зменшенню стиравісті, за рахунок проростання кристалів СА6, які створюються у торкрет-бетоні, за межі шпінельних зерен. Гаданий винахід ілюструється прикладами, наведенними в таблиці. У лабораторії ВАТ "УкрНДГВ імені А.С. Бережного" була виготовлена бетонна суміш для торкретування по гаданому винаходуі прототипу слідуючим чином: віддозовану кількість сухих компонентів засипали у змішувач і перемішували, після чого суміш зволожували необхідною кількістю води і продовжували іще змішування. Вологість бетонної суміші 6- 6,5%. Як диспергуючу добавку використовують глинозем (ά-Αl2Ο3), модифікований органічними інгредієнтами. Такі диспергувальні глиноземи відомі наприклад, з журналу "Ме таллургическая и горнорудная промышленность". - 2001. - №1. - С.67-72. Термостійкість бетонної суміші для торкретування визначали по ГОСТ 7875.2-94, а ступінь адгезії встановлювали шляхом оцінки прилипання торкрет-бетону до вертикально встановленої скляної пластини. Як очевидно з таблиці, бетонна суміш для торкретування запропонованого складу в порівнянні з прототипом, характеризується підвищеними ступенем адгезії до торкретованої поверхні (~ на 40%), термостійкістю (~ в 1,5 разі?) і меншою стираністю (~ в 1,8 разів). Запропонований винахід намічається до впровадження на Дослідному виробництві ВАТ "УкрНДІВ імені А.С. Бережного" у 2003 -2004 р.