Маса для виготовлення вогнетривного теплоізоляційного матеріалу

Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных изделий или монолитных теплоизоляционных футеровок тепловых агрегатов, работа ющих при температурах 1200 - 1500°С в условиях воздействия газовых сред, термоударов, щелочей и истирания. С целью увеличения срока хранения массы, повышения щелоче-и абразивоустойчивости, а также снижения газопроницаемости, масса для изготовления огнеупорного теплоизоляционного материала содержит, мас.%: полые корундовые сферы фракции 0.5-2,0 мм 30 - 55; обожженный кианит фракции не более Змм 1 0 - 12; ортофосфорную кислоту 8 - 10: корунд спеченный, модифицированный оксидом кальция, фракции не более 0,5мм^530; глину фракции не более 0,5 мм 14 - 16; кальциево-щелочной лигносульфонат технический 4 - 6. Потеря прочности после хранения массы 1 мес составляет 5 - 8 % , после хранения массы 3 мес 1 2 - 1 5 % , газопроницаемость 2,2 - 3,0 мкм . щелочеустойчивость (потеря прочности) 12 - 15%. абразивоустойчивость (3.8 - 4,8}-10 гл^см2'м),2 табл. Изобретение относится к огнеупорной промышленности и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных изделий или монолитных теплоизоляционных футеровок тепловых агрегатов, работающих при температурах 1200 - 1500°С в условиях воздействия газовых сред, термоударов, щелочей и истирания. Целью изобретения является увеличение срока хранения массы, повышение щелоче- и абразивоустойчивости, а также снижение газопроницаемости. Благодаря введению спеченного корунда, модифицированного оксидом кальция, снижается расход ортофосфорной кислоты. увеличивается срок хранения массы без по тери свойств, повышается доля закрытых пор и соответственно снижается газопроницаемость футеровки при температуре службы 1000 - 15000°С с сохранением высокой прочности и низкой теплопроводности. Снижение расхода ортофосфорной кислоты обуславливается быстрой реакцией образования на холоду аморфных продуктов фосфатов и их гидратов и тем самым снижает количество ортофосфорной кислоты.при ее фильтрации (всасывании) через открытые поры в полости корундовых сфер, а также в поры кианита. В результате связующая ортофосфорная кислота сохраняется на поверхности зерен заполнителя из сфер и кианита, и обладает возможностью цемен (21)4777737/33 (22)21.11.89 (46) 15.03.92. Бюл.г* 10 (71) Украинский научно-исследовательский институт огнеупоров (72) Р М Федору*. Н В.Питак, Л.М.Дегтярева, Б.Н Старшинов. В.И.Энтин. Г.Е.Кэрэсь( Н.И.Овсянников и В А.Чеченов (53)666 76-669.183.21 (088 8) (56) Патент ЧССР г> 212471, кл. С 04 В21/08, 35/02, 1978. Авторское свмдетел ьство СССР № 417396, кл. С 04 В 35/02, 1972. лілї^ТШШіУ ятг~'" f1tf ^™ со ел 1719352 тации материала после длительного хранематериала в качестве сырья использовали: ния при последующем нагреве. заполнитель корундовый сферический Снижение газопроницаемости и повыЭКСФ~1,4поТУ 1 4 - 8 - 4 7 0 - 8 4 и сферошение закрытой пористости при сохранекорунд по ТУ 2 - 036 - 1020 - 88 фракции 0,5 нии высокой п р о ч н о с т и и н и з к о й 5 - 2 мм, глинозем ГОО по ГОСТ 6912 - 87 и теплопроводности обеспечивается за счет известняк (мел) по ГОСТ 12085 - 79 или ТУ образования при повышенных температу21 - 763 - 79. кианит обожженный фракции рах стекловидных фаз и эвтектических рас0 - 3 мм, дистен-силлиманит фракции 0 - 3 плавов в системах СаО - Р2О5 (800°С) и СаОмм, глина Латненская марки ЛТ - 1 поТУ 14 ' АІгОз - Р2О5 (900 и ~1200°С). Образующаяся 10 - 8 -152 - 75, технический кальциево-натристеклофаза закрывает открытые поры заевый лигносульфонат по ОСТ 81 - 79 - 74, полнителя тонкими пленками, образуя ортофосфорная кислота по ГОСТ 6552 - 80 прочные связи между его зернами и снижая и алюмофосфатное связующее по ТУ 6 - 18 газопроницаемость. -166-83. 15 Корунд, модифицированный СаО, готовили совместным помолом глинозема и меИзвестно, что введение лигносульфонатов ла (известняка) в соотношении 92 - 96% и 4 технических и глины как временных связок, - 8 % соответственно (на прокаленное веулучшает пластичные и структурно-механичещество) увлажнением, брикетированием и ские свойства масс при их уплотнении. В предлагаемом изобретении примене- 20 обжигом брикетов при температуре 1500°С ние кальциево-щелочного лигносульфоната с последующим их измельчением до фрактехнического способствует снижению доли ций 0 - 3 мм. открытых пор и увеличению доли закрытых Массу готовили следующим образом,^ пор, уменьшению расхода ортофосфорной Корундовый сферический заполнитель кислоты при сохранении заданных свойств. 25 увлажняли водным раствором ЛСТ до насыЭта цель достигается в результате предващения (4%), затем добавляли порошки киарительного насыщения корундовых сфер и нита, корунда и глины. После кианита раствором лигносульфонатз техниперемешивания добавляли ортофосфорную ческого. В результате этого процесса на покислоту и перемешивали снова. верхности открытых пор и зерен 30 Из этих составов прессовали изделия образуются пленки из вязкой суспензии размером 230x114x65 мм при давлении 20 ЛСТ, которые частично перекрывают доступ Н/мм , эквивалентном давлению уплотнеортофосфорной кислоты в полость заполниния пневмотрамбованием в процессе нателей и способствуют1 сохранению кислоты в бивки футеровки воздушных сопел качестве связующего на поверхности запол- 35 доменных печей. нителя. Образовавшиеся также продукты Составы масс и их основные свойства реакции из лигносульфоната (СзО-РгОб) поприведены в табл.1 и 2. крывают только наружную поверхность зерен. Такой механизм образования новых Формула изобретения фаз способствует снижению безвозвратных 40 Масса для изготовления огнеупорного потерь ортофосфорной кислоты, не уменьтеплоизоляционного материала, включаюшая основного потенциального свойства вящая полые корундовые сферы, глиноземижущего при нагревании компонентов АІгОз стый компонент силиманитоеой группы и и Н3РО4. При этом обеспечивается повышефосфатную связку, о т л и ч а ю щ а я с я тем, ние доли закрытых пор и газоплотность при 45 что, с целью увеличения срока хранения сохранении прочности. массы, повышения щелоче- и абразивоГлина вводится в массу с целью замедустойчивости, а также снижения газопрониления фильтрации фосфорной кислоты во цаемости, она содержит полые корундовые внутренние поры заполнителей, располагая сферы фракции 0,5 - 2,0 мм в качестве глиее на поверхности о тощающих частиц и тем 50 ноземистого компонента силиманитовой самым сохраняя ее потенциальную возможгруппы обожженный кианит фракции не боность и способность активного связующего лее 3 мм, а в качестве фосфатной связки е процессе длительного хранения. Глина ортофосфорную кислоту и дополнительно служит маточным компонентом, абсорбирукорунд спеченный фракции не более 0,5 мм. ющим и удерживающим ортофосфорную 55 модифицированный оксидом кальция, глийу кислоту на поверхности заполнителей для фракции не более 0,5 мм. кальциево-щелочболее эффективной реализации ее связуюной лигносульфонат технический при следущих свойств в процессе термообработки, ющем соотношении компонентов, мае %: При приготовлении массы для изготовПолые корундовые сферы ления огнеупорного теплоизоляционного фракции 0,5 - 2,0 мм 30 - 55 1719352 Глина фракции не более Обожженный кианит мм фракции не более 3 мм пота Ортофосфорная кислота Указанный корунд 10-12 8-10 • 5-30 0,5 м м Кальцмево-щелочной технический лигносульфонат Т а б л и ц е 1 4 - 16 .4-6 I Содержание компонентов, « n e t Показатели ~т ' Пример Полые корундовые сферы фракции 0,5-2 ни Днетен-си ппиманит Кивиит обожженной фракции не бопее 3 мм Корунд, модифицированный СаО, фракции не Более 0,5 «м Глина фрикции не более 0,5 мм Кальциево-цепочной ригиасульфонаг технический 1 I к (ПРОТОТИП) 3 30 J(0 10 Н 1Z 20 5 55 6В IS J 16 15 6 5 (і (плотность 1,Е5 г/си 6 (плот (плотность \,1S г/см (плотность , 1,20 г/о*3) 9 10 ность MOCtfc • Ортофосфорная кислота (плот (ппот 1,70 г/см*) 1,60 г/с*.8 1,50 г/см*) АлоиоФосфатнов свяаупцва — 22 • Т а блица Показатели 2 Составы Пример Газопроницаемость, мю* Щеяочеуетойчивост», {X потери прочности) Лрэ^стоЯчиаост*. • 7• I • 3 I *1 (прототип)' 2.5 !2 3,0 10 13 15 32 зг зб 3,8-ID"*' Открытая пористость, X 2k 28 Закрита* гористость, % lit 8 1 Обцая ПОРИСТОСТЬ, X за п НО *|0 37 Предел прочности ори сжатии, Н/мм1 38 37 32 3» 0,3 ".0 1,0 1,й 5 5 Є 25 12 13 Теплопроводность, B T / £ J K ) (при 77С°С) * Потеря прочности после хранения 1 месяц, X Потеря проинести посте хранения і месяца, % Усадил (-0, Рост (4-) при 1500*С (2 О , X Редактор М Васильева 15 35 +0,7 •0.5 *О,в +1,0 Составитель Н Багатурьянц Техред М.Моргентал Корректор О Ципле Заказ 737 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям npv ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101