Вогнетривка бетонна суміш

Вогнетривка бетонна суміш, що містить електрокорунд, карбід кремнію, ^ -глинозем, кремній кристалічний, алюмінатний цемент, алюміній металічний, глину, вуглецевмісний компонент і розріджуючу добавку, яка відрізняється тим, що вона додатково містить бентоніт, як вуглецевмісний компонент використовують карбідокремнієвмісні відходи графітацм електродного виробництва, а як роздріджуючу добавку-суміш метилсиліконату натрію і триполіфосфату натрію в співвідношенні від 1 18 до 1 25 при наступному співвідношенні компонентів, мас % електрокорунд 62-68 карбід кремнію 12-18 а -глинозем 4-6 кремній кристалічний 2-4 алюмінатний цемент 2-4 алюміній металічний 0,1-0,2 глина 2-3 карбідокремнієвмісні відходи графітацм електродного виробництва 3-7 бентоніт 0,64-1,72 суміш метилсилікату натрію і триполіфосфату натрію в співвідношенні від 1 18 до 1 25 0,16-0,18 О (О Винахід відноситься до виробництва вогнетривів, і може бути використаний для виготовлення метало- і шлакостійких футеровок жолобів випуску чавуну доменних печей, чавуновізних ковшів, ємкостей видержки чавуну та інших металургійних агрегатів Відомий вогнетривкий бетон (заявка Японії №53-38283, 14 10 1978р М Кл СО4В 35/66), що складається з 55-75% оксиду алюмінію, 10-30% карбіду кремнію, 5-20% вуглецю і 5-12% зв'язки на основі золю оксиди кремнію чи алюмінію Однак такий бетон має низьку термостійкість, труднощі, у виготовленні, зберіганні і використанні внаслідок нестабільності структури золю при коливанні температури Найбільш близькою за техннічною суттю та досягнутим результатом до винаходу є вогнетривка бетонна суміш, що складається з 50-70% електрокорунду (АЬОз), 22-35% карбіду кремнію (а SiC), 0,5-5% кремнію кристалічного (Si), 7,5% вуглецевмісткого компоненту, 0,5-2,5% алюмінатного цементу, 10-20% а - глинозему (а - АЬОз), 3% металічного алюмінію і 2,5-10% розріджуючої добавки (ас НРБ, №38075 від 301080р,МКл СЩ4В 19/04) Однак, одержаний з такого складу бетон має занижену МІЦНІСТЬ як після 24год .твердіння (1 ОМПа), так і після термообробки до 1000°С (бМПа) внаслідок застосування графіту, що має ефект ковзання на контакті з вогнетривкими частками, меншу шлакостійкість (0,8г/см год) і металоСТІЙКІСТЬ (0,06г/см год), Так як як розріджуюча добавка, (доЮ %) добавляється багато лугів рідким склом, сульфітним щолоком, натрійовими поліакрилатом і фосфатом, то за рахунок глини і цих лугів утворюються легкоплавкі евтектикі (700°С) в вигляді склофази, яка обумовлює додаткове спікання зв'язки бетону, 1 о ю усадку, низьку термостійкість і, як наслідок, більш швидке розливання рідкими чавуном і шлаком при температурах 1500-1550°С Крім того, в такому бетоні використовується кам'яновугільний пек, який має канцерогенну дію і містить 3% бенз/а/пірену (0,13-0,15% від всієї маси), тобто екологічно небезпечний компонент, який в процесі експлуатації на повітрі при 15001550°С зменшується в об'ємі з видаленням літучих речовин, окислюється і тим самим збільшує об'єм пор бетону, тобто знижує його СТІЙКІСТЬ на контакті з шлаком і чавуном В основу винаходу поставлене завдання створення бетонної суміші, в якій додаткове введення бентоніту, застосування карбід кремнійвміст-ких ВІДХОДІВ електродного виробництва, а також розріджуючої добавки із суміші метилсиліконату натрію і триполіфосфату натрію забезпечує підвищення МІЦНОСТІ, термостійкості, метало- і шлакостійкості, що в свою чергу збільшує строк експлуатації футеровки Поставлене завдання вирішується тим, що в бетонну суміш, що містить електрокорунд, карбід кремнію, а-глинозем, кремній кристалічний, алюміній металічний, алюмінатний цемент, глину, вуглецевмісткий компонент і розріджуючу добавку згідно з винаходом додатково вводять бентоніт, а як вуглецевмістковий компонент використовують карбідкремнійвмістки відходи графітацм електродного виробництва, а як розріджуючу добавку вводять, суміш метилсиліконату натрію і триполіфосфату натрію в співвідношенні ,від 1 18 до 1 25 при наступному співвідношенні компонентів мас % електрокорунд 62-68 карбід кремнію 12-18 а - глинозем 04-6 кремній кристалічний 2-4 алюмінатний цемент 2-4 алюміній металічний 0,1-0,2 глина вогнетривка 2-3 карбідкремнійвмісткі відходи електродного виробництва 3-7 бентоніт 0,64-1,72 суміш метилсиліконату натрію і поліфосфату натрію в співвідношенні від 1 18 до1 25 0,16-0,18 Істотно новим у винаході є введення в такий склад структуростворюючого компонента бентоніту, підвищуючого МІЦНІСТЬ бетону зразу ж після 50776 зупинки його набивання чи віброформування, що дуже валиш во для зняття шаблонів (опалубки) в умовах обмеженого часу виготовлення і сушки жолоба на доменних печах В процесі експлуатації при температурі робочої поверхності 1400-1550°С на контакті з розплавленим чавуном і шлаком із S1O2 бентоніту утворюється додатково оксиніт-рид кремнію, що ущільнює і зміцнює робочу зону бетону і підвищує тим самим метало-1 шлакостійкість Застосування карбідкремнійвмістких ВІДХОДІВ графітацм також підвищує МІЦНІСТЬ І ЩІЛЬНІСТЬ бетону, так як зерна цього матеріалу мають шорстку поверхню (на відміну від графіту, що має гладку поверхню) і забезпечує щільне зчіплення з зернами дисперсної фази, що зв'язує бетон Крім того, відходи графітацм, як продукт високотемпературної переробки (до 2000°С), містять 10-12% тонкодисперсного карбіду кремнію в вигляді дрібних видовжених (волосяних) кристалів, які утворюють "затравку" для утворення кристалів р - SiC в робочій зоні при температурах 1500-1550°С і армірують бетон, підвищують його МІЦНІСТЬ, метало- і шлакостійкість Використання суміші метилсиліконату натрію і поліфосфату натрію забезпечує високу рухомість в процесі ущільнення бетону при мінімальній вологості і мінімальному привнесенні в бетон лугів і тим самим підвищує МІЦНІСТЬ І ЩІЛЬНІСТЬ бетону, зменшення вмісту лугів виключає можливість утворення легкоплавкого скла і сприяє утворенню в робочій зоні на контакті з розплавами кристалічних зростків муліту, чим теж підвищує метало- і шлакостійкість Винахід ілюструється прикладами, що наведені в таблиці В лабораторії УкрВДІВ були виготовлені фрагменти бетону згідно з винаходом і прототипом наступним чином ВИХІДНІ компоненти в заданих кількостях перемішували в змішувачі, зволожували нагрітою до 60°С водою до вологості 5-6% і набивали в металічні розбірні форми Потім, ПІСЛЯ твердіння і термообробки, визначали властивості Як видно з таблиці, бетон, що виготовлений згідно з винаходом, порівняно з прототипом має більш високі МІЦНІСТЬ (в 2 рази), металостійкість (в 2 рази), шлакостійкість (в 1,5 рази) і термостійкість (в 1,5 рази) 50776 Таблиця Склад і властивості вогнетривкого бетону Склад, властивості, А, Склад, % 1 Електрокорунд 2 Карбід кремнію 3 а- глинозем 4 Кремній кристалічний 5 Алюмінатний цемент 6 АЛЮМІНІЙ металічний 7 Глина 8 Вуглецевмїсткий компонент - карбідкремнійвмісткі відходи графітацм електродного виробництва - графіт - пек кам'яновугільний 9 Бентоніт 10 Розріджуюча добавка - суміш метилсиліконату натрію і триполіфосфату натрію в співвідношенні від 1 18 до1 25 - із рідкого скла, сульфітно-целюлозного щолоку, натрієвого поліакрилату, натрієвого полі-фосфату, декстрину Б Властивості 1 Пористість, % 2 Границя МІЦНОСТІ при стисненні, МПа - після 3-х діб твердіння - після термообробки до 700°С -теж до 1000°С ---до1450°С Прототип 1 Приклади за винаходом позаграничні зна2 3 чення 4 5 50 16 10 3 2 3 3 62 18 4 4 2 0,2 2 65 15 5 3 3 0,15 2,5 68 12 6 2 4 0,1 3 61 19 3,5 4,5 1,4 0,3 1,5 69 11 6,5 1,4 4,3 0,05 3,3 5 4 7 0,64 5 1,18 3 1,72 8,4 0,3 2,3 1,95 0,16 (125) 0,17 (121) 0,18 (1 18) 0,1 (1 15) 0,2 (1 40) 27 22 20,5 20,2 28 24 10 7 5 20 16 10 25 17 11 23 18 10 18 6 5 12 10 6 20 25 26 5