Масса для изготовления огнеупорного бетона

(51) С 0 4 В 35/04 НАЦИОНАЛЬНЫЙ цЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНОГО БЕТОНА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет (ВУ)(72) Авторы Кузьменков Михаил Иванович Пль 1 щевский Сергей Васильевич Бь 1 чек Инга Владимировна Стародубенко Наталья Георгиевна Романчик Сергей Викторович Клинчук Евгений Сергеевич Федосов Николай Николаевич Телещ Андрей Иванович (ВУ)(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет (ВУ)Масса для изготовления огнеупорного бетона, содержащая фосфатное связующее и магнезиальнощпинелиднь 1 й заполнитель, отличающаяся тем, что она содержит в качестве магнезиальнощпинелидного заполнителя бой отработанных периклазохромитовых изделий фракций 1,0-0,63 мм, 0,63-0,315 мм и менее 0,315 мм и дополнительно содержит бой отработанных щамотных изделий фракции менее 0,08 мм при следующем соотношении компонентов, мас.фосфатное связующее 1-7 бой отработанных периклазохромитовых изделийфракции менее 0,315 мм 10-30 бой отработанных щамотных изделийфракции менее 0,08 мм 10-30, Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для футеровки различных тепловых агрегатов из бетонных масс, твердеющих при нормальных условиях.Известна бетонная смесь для изготовления огнеупорных изделий 1, включающая,мас. раствор гексаметафосфата натрия 5-30, магнезитовый порощок фракции 1-0,06 мм 5-30, фракции менее 0,06 мм 20-40, бой магнезиальнощпинелидных изделий - остальное.Недостатком данного состава является низкая исходная прочность изделий, равная 38 МПа, необходимость проведения сущки при 120 С в течение 4 ч и использование в качестве связующего дорогостоящего гексаметафосфата натрия.Известна огнеупорная бетонная смесь 2, включающая, мас. фосфатное связующее 1-12, огнеупорную глину 2-10, магнезит или хромомагнезит или магнезитохромит 36-83,дунит - остальное.Недостатком ее также является низкая прочность Изделий 29-40 МПа и использование процесса сушки (100 С) для ее достижения.Наиболее близкой к предлагаемой массе по технической сущности и достигаемому результату является огнеупорная масса, включающая, мас. бой отработанных в цементных печах хромомагнезитовь 1 х изделий фракции 2,5-1,0 мм 63,5-81,5, фракции менее 0,063 мм 10-15, фосфатное связующее (смесь полифосфата натрия с алюмохромфосфатнь 1 м связующим в соотношении 1021) 3-7, отработанный алюмохромовый катализатор нефтехимического производства 4-8, пластификатор 0,5-1,5, огнеупорная глина - остальное 3.Недостатком этой массы является низкий предел прочности при сжатии материалов,отвержденных при нормальной температуре (1,3-2,1 МПа), а также многокомпонентность состава. Для достижения прочности изделий 39-46 МПа проводят термообработку при температуре 150 С в течение 8-10 ч.Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повь 1 шение прочности отвержденного материала и снижение энергоемкости процесса его получения при сохранении эксплуатационных свойств.Поставленная задача достигается тем, что масса для изготовления огнеупорного бетона,содержащая фосфатное связующее и магнезиальнощпинелидный заполнитель, в качестве магнезиальнощпинелидного заполнителя содержит бой отработанных периклазохромитовых изделий фракции 1,0-0,63 мм, 0,63-0,315 мм и менее 0,315, а также бой отработанных шамотных изделий фракции менее 0,08 мм при следующем соотношении компонентов,мас.фосфатное связующее 1-7 бой отработанных периклазохромитовых изделий фракции 1,0-0,63 мм 25-40 фракции 0,63-0,315 мм 20-27 фракции 5 0,315 мм 10-30 бой отработанных шамотных изделий фракции 5 0,08 мм 10-30В качестве фосфатного связующего может быть использовано одно из следующих связующих экстракционная фосфорная кислота плотностью 1600 кг/мз, АФС, АБФС или фосфатное связующее на основе кальций-хромсодержащей золы, образующейся при сжигании отходов кожевенного производства 4.Бой отработанных периклазохромитовых изделий представляет собой измельченный периклазохромитовый кирпич, отслуживший срок службы в качестве футеровки вь 1 сокотемпературных тепловых установок. Он имеет следующий химический состав, мас.Бой отработанного шамотного кирпича также используют в виде измельченного шамотного огнеупора фракции менее 0,08 мм с содержанием А 12 О 3 38,2 мас. .Предложенная масса для изготовления огнеупорного бетона обеспечивает твердение бетона при нормальной температуре в течение 2 часов вследствие химического взаимодействия оксида магния и шпинелидов М 3(А 11 хСгХ)2 О 4, М 3 А 1 д 6 СгодО 4, М 3 А 1 СгО 4,М 3 А 1 о 4 Сг 16 О 4, М 3 Сг 2 О 4, М 3 А 1 О 4 с фосфатным связующим. Высокая прочность изделий достигается за счет образования в различных соотношениях преимущественно кислых и средних аморфных фосфатов магния. При этом сохраняются такие основные свойства предлагаемой бетонной массы, как термостойкость, плотность и пористость.Изготовляется огнеупорная бетонная масса следующего состава, мас.бой отработанных периклазохромитовых Изделий фракции 1,0-0,63 мм 40, фракции 0,63-0,315 мм 20, фракции менее 0,315 мм 10, бой отработанных щамотных изделий фракции менее 0,08 мм 29, фосфатное связующее 1.Из полученной бетонной массы формуют изделия. Они отверждаются при нормальных условиях в течение 2 ч, после чего Материалы готовы к эксплуатации.Изготовляется огнеупорная бетонная масса следующего состава, мас.бой отработанных периклазохромитовых изделий фракции 1,0-0,63 мм 25, фракции 0,63-0,315 мм 27, фракции менее 0,315 мм 15, бой отработанных щамотных изделий фракции менее 0,08 мм 30, фосфатное связующее 3.Технология приготовления и применения массы аналогична примеру 1.Изготовляется огнеупорная бетонная масса следующего состава, мас.бой отработанных периклазохромитовых изделий фракции 1,0-0,63 мм - 40, фракции 0,63-0,315 мм - 20, фракции менее 0,315 мм - 20, бой отработанных щамотных изделий фракции менее 0,08 мм - 13, фосфатное связующее - 7.Технология приготовления и применения массы аналогична примеру 1.Сравнительные физико-механические свойства известного и предлагаемых составов приведены в таблице.Состав Физико-механические показатели Прототип 1 2 3 Предел прочности при сжатии материала 1 7 21 29 26 после прессования, МПа Предел прочности при сжатии после термообработки, МПа 150 43 30 42 1000 40 40 54Как видно из таблицы, при сохранении основных свойств предлагаемая масса для изготовления огнеупорного бетона имеет предел прочности при сжатии материала, отвержденного при нормальной температуре, в 12-15 раз выще, чем у прототипа.Простота технологии приготовления огнеупорной бетонной массы и высокие физикомеханические свойства материалов позволяют применять ее для изготовления изделий,используемых для футеровки тепловых агрегатов промыщленности строительных материалов.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.