Шихта для виготовлення високовогнетривкого бетону

Шихта для виготовлення високовогнетривкого бетону, що включає зернистий електрокорунд, оксид хрому, тонкодисперсний глиноземовмісний компонент і високоглиноземистий цемент, яка відрізняється тим, що як зернистий електрокорунд вона містить електрокорунд з масовою часткою a-Аl2О3 не менше 99% і максимальним розміром зерен 5мм фракцій 5-3, 3-2, 2-1, 1-0,5, 0,5-0,1 мм при їх співвідношенні від 0,8:0,8:0,5:0,5:0,7 до 1:1:0,6:0,6:0,8; як тонкодисперсний глиноземовмісний компонент вона містить суміш глиноземів з C2 2 88218 1 3 Відомий склад шихти для виготовлення вогнетривів, який включає, мас. %: зернистий електрокорунд 61,0-78,0; оксид хрому 1,0-5,0; тонкодисперсний глиноземовмісний компонент 5,0-19,0 і гідравлічне в'яжуче 11,0-16,0 (А.С. №1209664, МПК С04В35/10, 1986p.). Недоліком цього складу шихти є те, що вогнетривкі вироби, виготовлені з нього, характеризуються недостатньо низькими значеннями коефіцієнтів газопроникності і проникності структури, а також недостатньо високими значеннями міцності при стисненні і вогнетривкості. Найбільш близькою до гаданого винаходу по технічній сутності і результату, що досягається, є шихта для виготовлення вогнетривів, яка включає, мас. %: зернистий електрокорунд 69-72, глиноземи: з масовою часткою a-АІ2О3 не менше 95% і розміром часток 0,9-1,3мкм, з масовою часткою aАІ2О3 не менше 85% і розміром часток 4-10мкм; з масовою часткою a-АІ2О3 не менше 80% і розміром часток менше 5мкм, модифіковані поліелектролітом, в співвідношенні від 0,4:0,1:1 до 1:0,2:1 12-17, суміш високоглиноземистого цементу з тонкодисперсним глиноземом з масовою часткою aАІ2О3 не менше 85% і розміром часток 4-10мкм у співвідношенні від 0,6:0,3 до 0,9:1 7-15, оксид хрому 1-7 (Патент України №77552, МПК С04В35/66, 2006р). У даному технічному рішенні хоча і створюється можливість виготовлення достатньо міцних (149МПа) виробів високої вогнетривкості (2050°С), проте значення коефіцієнтів їх газопроникності (0,43мкм2) і проникності структури недостатньо високі (4,34). В основу винаходу поставлена задача створення шихти для виготовлення високовогнетривкого бетону, в якому застосування електрокорунду з масовою часткою a-АІ2О3 не менше 99% і максимальним розміром зерен 5 мм фракцій 5-3, 3-2, 2-1, 1-0,5, 0,5-0,1мм при їх співвідношенні від 0,8:0,8:0,5:0,5:0,7 до 1:1:0,6:0,6:0,8, суміші глиноземів з масовою часткою АІ2О3 не менше 85% при вмісті a-АІ2О3 в межах 85-90% і розміром часток 36мкм та з масовою часткою АІ2О3 не менше 99% і питомою поверхнею 4,0-5,5м2/г в співвідношенні від 0,7:0,3 до 1:0,2 і диспергуючої добавки забезпечує зниження коефіцієнтів газопроникності і проникності структури бетону при збереженні високих показників міцності при стисненні і вогнетривкості, що в свою чергу приводить до збільшення строків експлуатації футерівки теплових агрегатів. Поставлена задача вирішується тим, що: Шихта для виготовлення високовогнетривкого бетону, яка включає зернистий електрокорунд, оксид хрому, тонкодисперсний глиноземовмісний компонент і високоглиноземистий цемент, згідно винаходу, як зернистий електрокорунд містить електрокорунд з масовою часткою a-АІ2О3 не менше 99% і максимальним розміром зерен 5мм фракцій 5-3, 3-2, 2-1, 1-0,5, 0,5-0,1мм при їх співвідношенні від 0,8:0,8:0,5:0,5:0,7 до 1:1:0,6:0,6:0,8, як тонкодисперсний, глиноземовмісний компонент - суміш глиноземів з масовою часткою АІ2О3 не 88218 4 менше 85% при вмісті a-АІ2О3 в межах 85-90% і розміром часток 3-6мкм та з масовою часткою АІ2О3 не менше 99% і питомою поверхнею 4,05,5м2/г в співвідношенні від 0,8:0,2 до 1:0,4 і додатково - диспергуючу добавку при такому вмісті компонентів, мас. %: зернистий електрокорунд з масовою часткою a-АІ2О3 не менше 99% з максимальним розміром зерен 5мм фракцій 5-3, 3-2, 2-1, 10,5, 0,5-0,1мм при їх співвідношенні від 0,8:0,8:0,5:0,5:0,7 до 1:1:0,6:0,6:0,8 64-76 оксид хрому 5-8 суміш глиноземів з масовою часткою АІ2О3 не менше 85% при вмісті a-АІ2О3 в межах 85-90% і розміром часток 3-6мкм та з масовою часткою АІ2О3 не менше 99% і питомою поверхнею 4,0-5,5м2/г в співвідношенні від 0,8:0,2 до 1:0,4 7,5-23 високоглиноземистий цемент з масовою часткою АІ2О3 не менше 72% і питомою поверхнею 75005-7,5 8000см2/г диспергуюча добавка 1-3. Особливістю запропонованої шихти для виготовлення високовогнетривкого бетону є те, що як зернистий електрокорунд використовується електрокорунд з масовою часткою a-АІ2О3 не менше 99% і максимальним розміром зерен 5мм фракцій 5-3, 3-2, 2-1, 1-0,5, 0,5-0,1мм при їх співвідношенні від 0,8:0,8:0,5:0,5:0,7 до 1:1:0,6:0,6:0,8, як тонкодисперсний глиноземовмісний компонент - суміш глиноземів з масовою часткою АІ2О3 не менше 85% при вмісті a-АІ2О3 в межах 85-90% і розміром часток 3-6мкм та з масовою часткою АІ2О3 не менше 99% і питомою поверхнею 4,0-5,5м2/г в співвідношенні від 0,8:0,2 до 1:0,4 і диспергуючої добавки, що забезпечує зниження коефіцієнтів газопроникності і проникності структури при збереженні високих показників міцності при стисненні і вогнетривкості. Це зниження коефіцієнтів газопроникності і проникності структури бетону обумовлено формуванням міцної і щільної структури унаслідок досягнення оптимального упакування часток і підвищення активності до спікання, утворення у тонкодисперсній зв'язувальній частині бетону твердих розчинів оксиду хрому в корунді (a-АІ2О3) і оксиду хрому в гексаалюмінаті кальцію, (який є високотемпературною кристалічною фазою, в яку під впливом високих температур перетворюються моно- і діалюмінати кальцію - основні мінеральні фази, які складають високоглиноземистий цемент), і формування міцних зв'язків тонкодисперсної зв'язки з зернистим заповнювачем. При цьому у зразків бетону формується дрібнопориста структура (максимальний розмір пор - 60мкм, переважаючий - 10-45мкм), а пори, які зосереджені в основному в тонкодисперсній зв'язці, більш рівномірно розташовуються в ній. 5 88218 6 Таблиця Склад вогнетривких бетонних сумішей і властивості бетонів із них Найменування компонентів, показники властивос- №1 прототей тип 1 2 Склад шихти: 1. зернистий електроко70,5 рунд - зернистий електрокорунд з масовою часткою a-АІ2О3 не менше 99% з максимальним розміром зерен 5мм фракцій 5-3, 32, 2-1, 1-0,5, 0,5-0,1мм при їх співвідношенні від 0,8:0,8:0,5:0,5:0,7 до 1:1:0,6:0,6:0,8 2. оксид хрому 4,0 3. тонкодисперсний глиноземовмісний компонент: 14,5 - глиноземи з масовою часткою a-АІ2О3 не менше 95% і розміром часток 0,91,3мкм, з масовою часткою a-АІ2О3 не менше 85% і розміром часток 410мкм і масовою часткою a-АІ2О3 не менше 80% і розміром часток менше 5мкм, модифікованих поліелектролітом, в співвідношенні від 0,4:0,1:1 до 1:0,2:1 - суміш глиноземів з масовою часткою АІ2О3 не менше 85% при вмісті aАІ2О3 в межах 85-90% і розміром часток 3-6мкм та з масовою часткою АІ2О3 не менше 99% і питомою поверхнею 4,0-5,5м2/г в співвідношенні від 0,8:0,2 до 1:0,4 4. високоглиноземистий цемент з масовою часткою АІ2О3 не менше 72% і питомою поверхнею 75008000см2/г - суміш високоглиноземи11,0 стого цементу з тонкодисперсним глиноземом з масовою часткою a-АІ2О3 не менше 85% і розміром часток 4-10мкм в співвідношенні від 0,6:0,3 до 0,9:1 Приклади №2 оптима- №3 пропону- №4 пропону- №5 позаме- №6 позамельний ємий ємий жний жний 3 4 5 6 7 70,00 64,0 76,0 63,0 77,0 6,50 8,0 5,0 9,0 4,0 15,25 17,5 13,0 19,0 11,0 6,25 7,5 5,0 8,5 4,0 7 88218 8 Продовження таблиці 1 5. диспергуюча добавка SILIBIT FB 17 (фірми "Zschimmer & Schwars", Німеччина) на основі оксиду алюмінію з масовою часткою АІ3О3 не менше 80% при вмісті a-АІ2О3 не менше 99% і об'ємною щільністю 1000г/л Показники властивостей зразків бетону після випалу при температурі 1750°С: 1. Коефіцієнт газопроникності, мкм2 2. Коефіцієнт проникності структури 3. Відкрита пористість, % 4. Міцність при стисненні, МПа 5. Вогнетривкість, °С 2 3 2,00 4 3,0 5 1,0 6 0,5 7 4,0 0,43 0,15 0,17 0,16 0,20 0,22 4,34 1,50 1,70 1,60 2,00 2,20 21,0 149 20,2 155 20,8 152 19,8 157 21,5 145 21,2 148 2050 2050 2050 2050 2050 2050 У лабораторії ВАТ "УкрНДІВ ім. А.С. Бережного" були виготовлені зразки високовогнетривкого бетону за запропонованим винаходом і прототипом за традиційною технологією, яка прийнята у вогнетривкій промисловості при виготовленні зернистих вогнетривких виробів. Запропонований винахід ілюструється прикладами, які приведені в таблиці. Аналіз даних, які приведені в таблиці, свідчить про те, що вогнетривкий бетон, виготовлений із Комп’ютерна верстка О. Рябко шихти запропонованого складу, в порівнянні з прототипом характеризується меншими в ~2,5 раза значеннями коефіцієнтів газопроникності та проникності структури при збереженні високих показників міцності при стисненні (155МПа) і вогнетривкості (2050°С). Запропонований винахід передбачається до впровадження на Дослідному виробництві ВАТ "УкрНДІВ імені А.С. Бережного" в 2008 році. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601