RU2437862C1 - Fireproof concrete mix (versions) - Google Patents
Fireproof concrete mix (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2437862C1 RU2437862C1 RU2011101413/03A RU2011101413A RU2437862C1 RU 2437862 C1 RU2437862 C1 RU 2437862C1 RU 2011101413/03 A RU2011101413/03 A RU 2011101413/03A RU 2011101413 A RU2011101413 A RU 2011101413A RU 2437862 C1 RU2437862 C1 RU 2437862C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- specified
- fraction
- deflocculant
- chromium
- matrix composition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к огнеупорной промышленности и может быть использована для изготовления огнеупорных футеровок тепловых агрегатов, применяемых в различных отраслях промышленности.The group of inventions relates to the refractory industry and can be used for the manufacture of refractory linings of thermal units used in various industries.
Известна огнеупорная бетонная смесь, включающая, мас.%: синтезированный гексаалюминат кальция - бонит в качестве зернистого и тонкомолотого заполнителя - 70,0, тонкодисперсную матричную композицию - 25,0, содержащую, в том числе, бонит - 12,0 и реактивный глинозем - 13,0, высокоглиноземистый цемент - 5,0 и дефлокулянт в виде смеси дисперсных глиноземов марок ADS-3 и ADW-1 - 1,0. Для изготовления огнеупорного бетона из такой смеси требуется 6,2 мас.% воды [1].Known refractory concrete mixture, including, wt.%: Synthesized calcium hexaaluminate - bonite as a granular and finely ground aggregate - 70.0, finely dispersed matrix composition - 25.0, including, including bonite - 12.0 and reactive alumina - 13.0, high alumina cement - 5.0 and deflocculant in the form of a mixture of dispersed alumina grades ADS-3 and ADW-1 - 1.0. For the manufacture of refractory concrete from such a mixture, 6.2 wt.% Water is required [1].
Огнеупорный бетон из известной смеси имеет высокие физико-керамические показатели в широком температурном интервале, в частности характеризуется постоянством объема вплоть до максимальной температуры его применения.Refractory concrete from a known mixture has high physical and ceramic properties in a wide temperature range, in particular, is characterized by a constant volume up to the maximum temperature of its application.
Синтезированный гексаалюминат - бонит, использованный в качестве основы известной смеси, обладает рядом уникальных свойств, таких как высокая огнеупорность, низкая растворимость в железосодержащем шлаке, высокая стабильность в восстановительной атмосфере (например, в СО), высокая химическая устойчивость в щелочной среде, низкая смачиваемость расплавами как черных, так и цветных металлов, низкая теплопроводность. Благодаря сочетанию перечисленных свойств огнеупорные бетоны на основе бонита перспективны для использования в алюминиевой, цементной, нефтехимической отраслях промышленности, а также в черной металлургии.The synthesized hexaaluminate - bonite, used as the basis of the known mixture, has a number of unique properties, such as high refractoriness, low solubility in iron-containing slag, high stability in a reducing atmosphere (for example, in CO), high chemical stability in an alkaline environment, low wettability by melts both ferrous and non-ferrous metals, low thermal conductivity. Due to the combination of the listed properties, bonite-based refractory concrete is promising for use in the aluminum, cement, petrochemical industries, as well as in ferrous metallurgy.
Однако в настоящее время отечественная промышленность не производит синтезированный гексаалюминат кальция, а предлагаемый на рынке зарубежный заполнитель - бонит - имеет высокую цену, превышающую стоимость отечественных высокоглиноземистых заполнителей и корунда. Поэтому, несмотря на всю перспективность известной огнеупорной бетонной смеси, она не получила применения в отечественных футеровках тепловых агрегатов.However, at present, the domestic industry does not produce synthesized calcium hexaaluminate, and the foreign aggregate - bonite - offered on the market has a high price that exceeds the cost of domestic high-alumina aggregates and corundum. Therefore, despite the promising potential of the well-known refractory concrete mixture, it has not been used in domestic linings of thermal units.
Известна огнеупорная бетонная смесь, включающая, мас.%: огнеупорный заполнитель на основе хромистого гексаалюмината кальция, полученный путем переработки (дробления) высокоглиноземистого шлака алюминотермического производства металлического хрома, - 85 и высокоглиноземистый цемент - 15 [2].Known refractory concrete mixture, including, wt.%: Refractory aggregate based on chromium calcium hexaaluminate, obtained by processing (crushing) of high-alumina slag aluminothermic production of metallic chromium-85 and high-alumina cement - 15 [2].
Известная смесь содержит дешевый доступный шлаковый заполнитель следующего минерального состава, мас.%: хромистый гексаалюминат кальция (Хромистый гексаалюминат кальция содержит включения хромистого щелочного алюмината, (Na,K)2O·12(Al,Cr)2O3 в незначительном количестве), СаО·6(Al,Cr)2O3 55-70, хромистый корунд, (Al,Cr)2O3 - 15-33, шпинель, Mg(Al,Cr)2O4 - 2-4, низкоосновные алюминаты кальция 5-9, в том числе, диалюминат кальция, СаО·2AlO3, 3-5 и майенит, 12СаО·7Al2O3, 2-4, хром металлический, Cr, 1-2 [3].The known mixture contains cheap available slag aggregate of the following mineral composition, wt.%: Chromium calcium hexaaluminate (chromium calcium hexaaluminate contains inclusions of chromium alkaline aluminate, (Na, K) 2 O · 12 (Al, Cr) 2 O 3 in a small amount), CaO · 6 (Al, Cr) 2 O 3 55-70, chromium corundum, (Al, Cr) 2 O 3 - 15-33, spinel, Mg (Al, Cr) 2 O 4 - 2-4, low-basic calcium aluminates 5-9, including calcium dialuminate, CaO · 2AlO 3 , 3-5, and mayenite, 12СаО · 7Al 2 O 3 , 2-4, metallic chromium, Cr, 1-2 [3].
Как видно из приведенного минерального состава, основу огнеупорного заполнителя известной смеси составляет хромистый гексаалюминат кальция, другими словами, гексаалюминат кальция с изоморфной примесью оксида трехвалентного хрома, называемый в [3] хромистым бонитом, который аналогичен по свойствам синтезированному гексаалюминату кальция.As can be seen from the given mineral composition, the basis of the refractory aggregate of the known mixture is calcium chromium hexaaluminate, in other words, calcium hexaaluminate with an isomorphic admixture of trivalent chromium oxide, called in [3] chromium bonite, which is similar in properties to the synthesized calcium hexaaluminate.
Недостатком известной огнеупорной бетонной смеси является то, что она не обеспечивает футеровкам на ее основе стабильной работы в интервале температур выше 800°С. При температуре 800°С в результате дегидратации высокоглиноземистого цемента происходит разупрочнение бетона, при этом потеря прочности составляет 50%A disadvantage of the known refractory concrete mixture is that it does not provide lining based on it for stable operation in the temperature range above 800 ° C. At a temperature of 800 ° C, as a result of dehydration of high-alumina cement, concrete softening occurs, while the loss of strength is 50%
от первоначальной величины. При подъеме температуры до 1400°С и выше начинается процесс перехода низкоосновных алюминатов кальция - диалюмината кальция и майенита, присутствующих в шлаковом заполнителе, в хромистый гексаалюминат кальция. Процесс сопровождается увеличением объема бетона за счет разрыхления заполнителя, при этом показатели прочности бетона недостаточны для успешной эксплуатации футеровок, а температура деформации под нагрузкой составляет 1400°С.from the original value. When the temperature rises to 1400 ° С and higher, the process of transition of low-basic calcium aluminates - calcium dialuminate and mayenite, which are present in the slag aggregate, to chromium calcium hexaaluminate begins. The process is accompanied by an increase in the volume of concrete due to loosening of the aggregate, while the strength indicators of concrete are insufficient for the successful operation of the linings, and the deformation temperature under load is 1400 ° C.
В связи с отсутствием высокотемпературной стабильности известная огнеупорная бетонная смесь не нашла широкого применения при температурах выше 1400°С, несмотря на указанные в [2] высокие значения температуры применения.Due to the lack of high temperature stability, the well-known refractory concrete mixture has not been widely used at temperatures above 1400 ° C, despite the high application temperatures indicated in [2].
Наиболее близкой к предлагаемой группе изобретений является огнеупорная бетонная смесь, включающая, мас.%: огнеупорный заполнитель на основе хромистого гексаалюмината кальция, полученный путем переработки (дробления) высокоглиноземистого шлака алюминотермического производства металлического хрома, - 70,0, тонкомолотые корунд - 7,5 и спеченный глинозем - 7,5, реактивный глинозем - 5,0, образующие тонкодисперсную матричную композицию фракции менее 0,063 мм с соотношением вышеперечисленных компонентов, соответственно, 1,5:1,5:1,0 в суммарном количестве - 20,0, высокоглиноземистый цемент - 10,0, дефлокулянт на основе поликарбоксилатных эфиров - 0,15 (сверх 100%) [4].Closest to the proposed group of inventions is a refractory concrete mixture, including, wt.%: Refractory aggregate based on chromium calcium hexaaluminate, obtained by processing (crushing) of high alumina slag of aluminothermic metal chromium production - 70.0, finely ground corundum - 7.5 and sintered alumina - 7.5, reactive alumina - 5.0, forming a finely dispersed matrix composition of a fraction of less than 0.063 mm with a ratio of the above components, respectively, 1.5: 1.5: 1.0 in total e - 20.0, high-alumina cement - 10.0, deflocculant based polycarboxylate - 0.15 (over 100%) [4].
Снижение содержания высокоглиноземистого цемента в смеси и введение в ее состав тонкодисперсной матричной композиции в сочетании с дефлокулянтом позволило предотвратить разупрочнение бетона при 800°С. Однако вследствие процессов, протекающих в заполнителе при 1400°С и выше, связанных с кристаллизацией хромистого гексаалюмината кальция, структура бетона разрыхляется, о чем свидетельствуют снижение его объемопостоянства (увеличение объема в интервале температур 1400-1650°С превышает 2%), разупрочнение бетона и низкая температура деформации под нагрузкой - 1400°С. Все вышеперечисленные факторы указывают на то, что максимальная температура применения бетона из известной смеси не превышает 1400°С.The decrease in the content of high-alumina cement in the mixture and the introduction of a finely dispersed matrix composition in combination with a deflocculant prevented concrete softening at 800 ° C. However, due to the processes occurring in the aggregate at 1400 ° С and higher, associated with the crystallization of chromium calcium hexaaluminate, the concrete structure loosens, as evidenced by a decrease in its volume constancy (an increase in volume in the temperature range of 1400-1650 ° С exceeds 2%), concrete softening and low deformation temperature under load - 1400 ° С. All of the above factors indicate that the maximum temperature of the use of concrete from a known mixture does not exceed 1400 ° C.
Задачей группы изобретений является создание огнеупорных бетонных смесей на основе дешевого шлакового заполнителя, обеспечивающих стабильную работу бетонных футеровок при более высокой температуре эксплуатации.The objective of the group of inventions is the creation of refractory concrete mixtures based on cheap slag aggregate, ensuring the stable operation of concrete linings at a higher operating temperature.
Технический результат, который может быть достигнут при использовании группы изобретений, заключается в повышении максимальной температуры применения до 1650°С за счет обеспечения объемопостоянства бетона в интервале температур 1400-1650°С, снижении разупрочнения в этом температурном интервале и повышении температуры деформации под нагрузкой.The technical result that can be achieved using the group of inventions is to increase the maximum temperature of application to 1650 ° C by ensuring the volume stability of concrete in the temperature range of 1400-1650 ° C, reducing softening in this temperature range and increasing the temperature of deformation under load.
Указанный технический результат достигается тем, что огнеупорная бетонная смесь, включающая огнеупорный заполнитель на основе хромистого гексаалюмината кальция, полученный путем переработки высокоглиноземистого шлака алюминотермического производства металлического хрома, тонкодисперсную матричную композицию фракции менее 0,063 мм, содержащую корунд, спеченный и реактивный глиноземы в соотношении 1,5:1,5:1,0, высокоглиноземистый цемент и дефлокулянт на основе поликарбоксилатных эфиров, согласно первому варианту группы изобретений содержит огнеупорный заполнитель на основе хромистого гексаалюмината кальция, полученный путем обжига указанного шлака при температуре 1500-1750°C с последующим его измельчением до заданного зернового состава, при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that the refractory concrete mixture, including a refractory aggregate based on chromium calcium hexaaluminate, obtained by processing high alumina slag of aluminothermic metal chromium production, a finely dispersed matrix composition of a fraction of less than 0.063 mm, containing corundum, sintered and reactive alumina : 1.5: 1.0, high alumina cement and a polycarboxylate ester deflocculant, according to the first embodiment of the group of inventions INH refractory filler based on calcium chromite hexaaluminate obtained by calcination of said slag at a temperature of 1500-1750 ° C, followed by grinding to a predetermined grain composition, with the following ratio of the mixture components, wt.%:
(сверх 100%).(over 100%).
Указанный технический результат достигается также тем, что огнеупорная бетонная смесь, включающая огнеупорный заполнитель на основе хромистого гексаалюмината кальция, полученный путем переработки высокоглиноземистого шлака алюминотермического производства металлического хрома, тонкодисперсную матричную композицию фракции менее 0,063 мм, содержащую оксидный компонент, включающий оксид алюминия, спеченный и реактивный глиноземы в соотношении 1,5:1,5:1,0, высокоглиноземистый цемент и дефлокулянт на основе поликарбоксилатных эфиров, согласно второму варианту группы изобретений содержит огнеупорный заполнитель на основе хромистого гексаалюмината кальция, полученный путем обжига указанного шлака при температуре 1500-1750°С с последующим его измельчением до заданного зернового состава, дополнительно содержит алюмомагнезиальную шпинель фракции 0,5-0 мм, а тонкодисперсная матричная композиция, в качестве оксидного компонента, включающего оксид алюминия, содержит алюмомагнезиальную шпинель, фракции менее 0,063 мм, при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:The specified technical result is also achieved by the fact that the refractory concrete mixture, including a refractory aggregate based on chromium calcium hexaaluminate, obtained by processing high-alumina slag of aluminum-thermal metal chromium production, a finely dispersed matrix composition of a fraction of less than 0.063 mm, containing an oxide component including aluminum oxide, sintered alumina in a ratio of 1.5: 1.5: 1.0, high alumina cement and a deflocculant based on polycarboxylate esters, according It is clear to the second variant of the group of inventions that it contains a refractory aggregate based on chromium calcium hexaaluminate obtained by calcining the specified slag at a temperature of 1500-1750 ° C, followed by grinding it to a predetermined grain composition, additionally contains 0.5-0 mm aluminum-magnesian spinel, and a finely dispersed matrix the composition, as the oxide component comprising aluminum oxide, contains alumina-magnesian spinel, fractions of less than 0.063 mm, in the following ratio of components of the mixture, wt.%:
(сверх 100%).(over 100%).
Указанный технический результат достигается также тем, что огнеупорная бетонная смесь, включающая огнеупорный заполнитель на основе хромистого гексаалюмината кальция, полученный путем переработки высокоглиноземистого шлака алюминотермического производства металлического хрома, тонкодисперсную матричную композицию фракции менее 0,063 мм, содержащую корунд, спеченный и реактивный глиноземы в соотношении 1,5:1,5:1,0, высокоглиноземистый цемент и дефлокулянт на основе поликарбоксилатных эфиров, согласно третьему варианту группы изобретений содержит огнеупорный заполнитель на основе хромистого гексаалюмината кальция, полученный путем обжига указанного шлака при температуре 1500-1750°C с последующим его измельчением до заданного зернового состава и дополнительно содержит карбид кремния фракции 2-0 мм, при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%:The specified technical result is also achieved by the fact that the refractory concrete mixture, including a refractory aggregate based on chromium calcium hexaaluminate, obtained by processing high-alumina slag of aluminum-thermal metal chromium production, a finely dispersed matrix composition of a fraction of less than 0.063 mm, containing corundum, sintered and reactive alumina 5: 1.5: 1.0, high alumina cement and a polycarboxylate ester deflocculant according to a third embodiment of the group The second contains a refractory aggregate based on chromium calcium hexaaluminate obtained by calcining the specified slag at a temperature of 1500-1750 ° C and then grinding it to a predetermined grain composition and additionally contains silicon carbide fractions of 2-0 mm, in the following ratio of mixture components, wt.% :
(сверх 100%).(over 100%).
Использование в составе предлагаемых смесей огнеупорного заполнителя на основе хромистого гексаалюмината кальция, полученного путем переработки высокоглиноземистого шлака алюминотермического производства металлического хрома при температуре 1500-1750°C с последующим его измельчением до заданного зернового состава, позволяет повысить температуру применения бетона до 1650°С.The use of refractory aggregates based on chromium calcium hexaaluminate obtained in the composition of the mixtures obtained by processing high alumina slag of aluminothermic metal chromium production at a temperature of 1500-1750 ° C with its subsequent grinding to a predetermined grain composition allows to increase the temperature of concrete application to 1650 ° C.
Более высокая температура применения бетона из предлагаемых вариантов смесей обусловлена стабильностью структуры бетона в интервале температур 1400-1650°С, что связано с минеральным составом заполнителя, образовавшимся в процессе обжига указанного шлака при 1500-1750°С.The higher temperature of the use of concrete from the proposed mixes is due to the stability of the concrete structure in the temperature range 1400-1650 ° C, which is associated with the mineral composition of the aggregate formed during the firing of the specified slag at 1500-1750 ° C.
Огнеупорный заполнитель имеет следующий минеральный состав, мас.%: хромистый гексаалюминат кальция, СаО·6(Al,Cr)2O3, 86,0-94,0, хромистый корунд, (Al,Cr)2O3 - 1,5-10,0, шпинель, Mg(Al,Cr)2O4 - 2,0-4,0, диалюминат кальция, СаО·2Al2O3, 0,1-0,5. В процессе обжига низкоосновные алюминаты кальция, присутствующие в необожженном шлаке, почти полностью перекристаллизовались в объемопостоянный хромистый гексаалюминат кальция, содержание которого в заполнителе повысилось до 86,0-94,0 мас.%, примеси металлического хрома при обжиге окислились до Cr2O3, который в виде изоморфной примеси вошел в состав минеральных фаз заполнителя.The refractory aggregate has the following mineral composition, wt.%: Chromium calcium hexaaluminate, CaO · 6 (Al, Cr) 2 O 3 , 86.0-94.0, chromium corundum, (Al, Cr) 2 O 3 - 1.5 -10.0, spinel, Mg (Al, Cr) 2 O 4 - 2.0-4.0, calcium dialuminate, CaO · 2Al 2 O 3 , 0.1-0.5. During the firing process, the low-basic calcium aluminates present in the unfired slag almost completely recrystallized into a volume-constant chromium calcium hexaaluminate, the content of which in the aggregate increased to 86.0-94.0 wt.%, Impurities of metallic chromium during firing were oxidized to Cr 2 O 3 , which in the form of an isomorphic impurity became part of the mineral phases of the aggregate.
Таким образом, используемый в группе изобретений прореагировавший, разрыхлившийся и спекшийся при обжиге заполнитель включает объемопостоянные минеральные фазы хромистых гексаалюмината кальция, корунда и шпинели, благодаря чему снижается объемный рост заполнителя при повторных нагревах, обеспечивая тем самым повышение объемопостоянства бетонов в интервале температур 1400-1650°С, снижение разупрочнения в этом температурном интервале и повышение температуры деформации под нагрузкой.Thus, the aggregate reacted, loosened, and sintered during firing includes volume-constant mineral phases of chromium calcium hexaaluminate, corundum, and spinel, thereby reducing the volume growth of the aggregate upon repeated heating, thereby increasing the volume constancy of concrete in the temperature range 1400-1650 ° C, a decrease in softening in this temperature range and an increase in the deformation temperature under load.
Вместе с тем, низкоосновные алюминаты кальция высокоглиноземистого цемента при температуре 1400°С и выше реагируют с оксидом алюминия матричной композиции с образованием гексаалюмината кальция. В связи с тем, что процесс протекает в матрице бетона, сопровождающее его увеличение объема осуществляется за счет уменьшения объема пор и уплотнения структуры бетона, при этом существенного изменения объема самого бетона и разрыхления его структуры не происходит.At the same time, low-basic calcium aluminates of high-alumina cement at a temperature of 1400 ° C and above react with aluminum oxide of the matrix composition with the formation of calcium hexaaluminate. Due to the fact that the process proceeds in the concrete matrix, its accompanying increase in volume is carried out by reducing the pore volume and densification of the concrete structure, while there is no significant change in the volume of concrete itself and loosening of its structure.
Общее количество вводимого огнеупорного заполнителя определенного зернового состава во всех трех вариантах смесей связано с созданием наиболее плотного каркаса бетона.The total amount of injected refractory aggregate of a certain grain composition in all three versions of the mixtures is associated with the creation of the most dense concrete frame.
Во втором варианте часть заполнителя на основе хромистого гексаалюмината кальция заменена мелкозернистой алюмомагнезиальной шпинелью, а корунд в тонкодисперсной матричной композиции - на тонкодисперсную алюмомагнезиальную шпинель. Введение шпинели в состав смеси, как в заполнитель, так и в ее связующую часть, создает условия для повышения шлакоустойчивости и термостойкости бетона за счет различия КЛТР шпинели и хромистого гексаалюмината кальция, при этом стабильность работы бетона при температурах до 1650°С сохраняется, так как алюмомагнезиальная шпинель не вступает в реакции с компонентами смеси, связанными с разупрочнением или изменением объема бетона, и не ухудшает его деформативных свойств.In the second embodiment, a part of the aggregate based on chromium calcium hexaaluminate is replaced by fine-grained aluminum-magnesium spinel, and corundum in the finely divided matrix composition is replaced by fine-dispersed aluminum-magnesium spinel. The introduction of spinel in the mixture, both in the aggregate and in its binder, creates conditions for increasing slag resistance and heat resistance of concrete due to the difference in the CTE of the spinel and chromium calcium hexaaluminate, while the stability of the concrete at temperatures up to 1650 ° C is preserved, since alumino-magnesian spinel does not react with the components of the mixture associated with softening or changing the volume of concrete, and does not impair its deformation properties.
Количество вводимой в смесь по второму варианту шпинели обеспечивает наилучшие результаты по объемопостоянству, прочности, шлакоустойчивости и термостойкости.The amount of spinel introduced into the mixture according to the second variant of the spinel provides the best results in volume stability, strength, slag resistance and heat resistance.
Третий вариант предусматривает замену части заполнителя на основе хромистого гексаалюмината кальция на карбид кремния фракции 2-0 мм. Введение карбида кремния не оказывает влияния на объемопостоянство и прочность бетона. Вместе с тем, огнеупорный бетон с добавкой SiC не смачивается расплавами металла и шлака и приобретает более термостойкую структуру за счет различия КЛТР карбида кремния и хромистого гексаалюмината кальция.The third option involves replacing a part of the aggregate based on chromium calcium hexaaluminate with silicon carbide fraction 2-0 mm. The introduction of silicon carbide does not affect the volume constancy and strength of concrete. At the same time, refractory concrete with the addition of SiC is not wetted by metal and slag melts and acquires a more heat-resistant structure due to the difference in the CTE of silicon carbide and chromium calcium hexaaluminate.
Содержание карбида кремния в заявляемой смеси менее 13 мас.% не дает положительных результатов по увеличению металло- и шлакоустойчивости и термостойкости бетона. Увеличение указанного компонента более 20 мас.% снижает прочность бетона.The content of silicon carbide in the inventive mixture of less than 13 wt.% Does not give positive results in increasing the metal and slag resistance and heat resistance of concrete. An increase in the specified component of more than 20 wt.% Reduces the strength of concrete.
Таким образом, все три варианта смеси обеспечивают стабильность работы бетона до температуры 1650°С, характеризуются постоянством объема, не разупрочняются и имеют высокую температуру деформации под нагрузкой.Thus, all three variants of the mixture ensure the stability of concrete to a temperature of 1650 ° C, are characterized by the constancy of volume, are not softened, and have a high deformation temperature under load.
Первый вариант смеси целесообразно применять для изготовления футеровок тепловых агрегатов, работающих в восстановительной и щелочной средах.The first variant of the mixture is expediently used for the manufacture of linings for thermal units operating in reducing and alkaline environments.
Второй вариант смеси дает положительные результаты в футеровках сталеразливочных ковшей, подверженных воздействию расплавленных металла и шлака.The second version of the mixture gives positive results in the lining of steel casting ladles, exposed to molten metal and slag.
Третий вариант смеси предназначен для футеровок тепловых агрегатов с резким колебанием температур, работающих в восстановительной среде.The third version of the mixture is intended for linings of thermal units with a sharp temperature fluctuation, working in a reducing environment.
Пример выполненияExecution example
Для изготовления огнеупорных бетонных смесей использовали следующие сырьевые материалы.The following raw materials were used for the manufacture of refractory concrete mixtures.
1. Высокоглиноземистый шлак алюминотермического производства металлического хрома, изготовляемый ОАО "Ключевский завод ферросплавов" по ТУ 14-141-41-99 марки ПГ-75 кусковой (50-150 мм).1. High alumina slag of aluminothermic metal chromium production, manufactured by Klyuchevsky Ferroalloy Plant OJSC according to TU 14-141-41-99 of PG-75 grade lump (50-150 mm).
2. Высокоглиноземистый цемент марки Secar-71 фирмы Kerneos.2. High alumina cement brand Secar-71 company Kerneos.
3. Электрокорунд белый производства ОАО "Бокситогорский глинозем" по ТУ 3988-012-00658716-2002.3. White aluminum oxide produced by Boksitogorsk Alumina OJSC according to TU 3988-012-00658716-2002.
4. Спеченный глинозем производства ОАО "Бокситогорский глинозем" марки ГН.4. Sintered alumina produced by OAO Boksitogorsk alumina grade GN.
5. Реактивный глинозем марки СТС-40 фирмы Almatis (Германия).5. Reactive alumina grade STS-40 company Almatis (Germany).
6. Алюмомагнезиальную шпинель марки АМШ-Т производства ОАО "Первоуральский динасовый завод" по ТУ 1527-031-00187085-2004.6. Aluminum magnesia spinel of the AMSH-T brand produced by Pervouralsky Dinas Plant OJSC according to TU 1527-031-00187085-2004.
7. Карбид кремния по ГОСТ 3647-80.7. Silicon carbide according to GOST 3647-80.
8. Дефлокулянт на основе поликарбоксилатных эфиров FS-40 фирмы BASF (Германия).8. Deflocculant based on polycarboxylate esters FS-40 from BASF (Germany).
9. Вода питьевая.9. Drinking water.
Шлак обжигали при 1650°С, после чего дробили до получения фракции 6-0 мм.The slag was calcined at 1650 ° C, after which it was crushed to obtain a fraction of 6-0 mm.
Компоненты, входящие в состав матричной композиции (кроме реактивного глинозема), подвергали вибропомолу до получения фракции менее 0, 063 мм.The components included in the matrix composition (except reactive alumina) were subjected to vibratory grinding until a fraction of less than 0,063 mm was obtained.
Исходные компоненты смесей, составы которых приведены в таблице 1, смешивали всухую в течение 2 минут, после чего затворяли водой в количестве 5,00% (сверх 100%) и вновь перемешивали.The initial components of the mixtures, the compositions of which are shown in table 1, were mixed dry for 2 minutes, after which they were shut with water in an amount of 5.00% (in excess of 100%) and mixed again.
Для изготовления изделий полученные массы помещали в формы, подвергали виброуплотнению, отверждению и термообработке по определенному режиму при температуре 350°С для удаления из микропористой структуры бетона физической и химически связанной влаги.For the manufacture of products, the resulting masses were placed in molds, subjected to vibration compaction, curing and heat treatment according to a certain regime at a temperature of 350 ° C to remove physical and chemically bound moisture from the microporous concrete structure.
Свойства огнеупорных бетонов, приведенные в таблице 2, определяли на образцах в соответствии с существующими ГОСТами.The properties of refractory concrete, shown in table 2, were determined on the samples in accordance with existing GOSTs.
Как видно из таблицы 2, предлагаемые составы огнеупорных бетонных смесей (примеры 1-3) сохраняют постоянство объемов бетона на их основе до температуры 1650°С, остаточные изменения размеров находятся в пределах допустимого, то есть не превышают 2%, в то время как бетон из известной смеси (пример 4) уже при 1500°С имеет рост 2,8%, а при 1650°С увеличение объема достигает 3,4%, что свидетельствует о разрыхлении структуры бетона. Последнее подтверждается также падением прочности бетона из известной смеси в интервале температур 1200-1500°С почти в 2 раза, в то время как предлагаемые составы обеспечивают более стабильную прочность бетона до 1650°С. Температура деформации под нагрузкой у бетонов из предлагаемых смесей на 250°С выше, чем у бетона из смеси известного состава.As can be seen from table 2, the proposed compositions of refractory concrete mixtures (examples 1-3) maintain the constancy of the volume of concrete based on them up to a temperature of 1650 ° C, residual dimensional changes are within acceptable limits, that is, do not exceed 2%, while concrete of the known mixture (example 4) already at 1500 ° C has a growth of 2.8%, and at 1650 ° C the increase in volume reaches 3.4%, which indicates the loosening of the concrete structure. The latter is also confirmed by a decrease in the strength of concrete from a known mixture in the temperature range of 1200-1500 ° C by almost 2 times, while the proposed compositions provide a more stable concrete strength to 1650 ° C. The deformation temperature under load of concrete from the proposed mixtures is 250 ° C higher than that of concrete from a mixture of known composition.
Таким образом, огнеупорные бетоны из предлагаемых смесей с использованием обожженного шлакового заполнителя на основе хромистого гексаалюмината кальция смогут обеспечить стабильную эксплуатацию футеровок до температуры 1650°С, являющейся максимальной температурой их применения.Thus, refractory concretes from the proposed mixtures using calcined slag aggregate based on chromium calcium hexaaluminate can ensure stable operation of linings up to a temperature of 1650 ° C, which is the maximum temperature for their use.
Сравнение показателей бетонов из предлагаемых смесей с показателями бетона из смеси аналогичного состава с корундовым заполнителем (пример 5) позволяет сделать вывод, что бетоны из смесей с дешевым шлаковым заполнителем могут с успехом заменить, в ряде случаев, бетоны из смесей с более дорогостоящим корундовым заполнителем.Comparison of concrete indicators from the proposed mixtures with concrete indicators from a mixture of a similar composition with corundum aggregate (Example 5) allows us to conclude that concrete from mixtures with cheap slag aggregate can successfully replace, in some cases, concrete from mixtures with more expensive corundum aggregate.
Источники информацииInformation sources
1. Бюхель Г., Бур А., Гириш Д., Рэчер Р.П. Бонит - новый сырьевой материал, предлагающий новые возможности в производстве огнеупоров // Новые огнеупоры, 2006, №7, с.66-73, табл.2, 3.1. Buchel G., Bur A., Girish D., Recher R.P. Bonit is a new raw material that offers new opportunities in the production of refractories // New Refractories, 2006, No. 7, p.66-73, table 2, 3.
2. Абызов А.Н., Перепелицын В.А., Рытвин В.М. и др. Жаростойкие бетоны на основе алюминотермических шлаков ОАО "Ключевский завод ферросплавов" // Новые огнеупоры, 2007, №12, с.15-18.2. Abyzov A.N., Perepelitsyn V.A., Rytvin V.M. et al. Heat-resistant concrete based on aluminothermic slags of Kluchevsky Ferroalloy Plant OJSC // New Refractories, 2007, No. 12, p.15-18.
3. Перепелицын В.А., Рытвин В.М., Игнатенко В.Г. Техногенная сокровищница Урала // Минеральное сырье Урала, 2007, №4 (12), с.24-26.3. Perepelitsyn V. A., Rytvin V. M., Ignatenko V. G. The technogenic treasury of the Urals // Mineral raw materials of the Urals, 2007, No. 4 (12), pp. 24-26.
4. Технологический регламент производства бонитовых бетонных низкоцементных изделий ТР69-2009 // Сборник технологических инструкций и регламентов ЗАО "Опытный завод огнеупоров". Верхняя Пышма, 2009.4. Technological regulations for the production of bonite concrete low-cement products TP69-2009 // Collection of technological instructions and regulations of the CJSC Experimental Refractory Plant. Verkhnyaya Pyshma, 2009.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011101413/03A RU2437862C1 (en) | 2011-01-13 | 2011-01-13 | Fireproof concrete mix (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011101413/03A RU2437862C1 (en) | 2011-01-13 | 2011-01-13 | Fireproof concrete mix (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2437862C1 true RU2437862C1 (en) | 2011-12-27 |
Family
ID=45782826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011101413/03A RU2437862C1 (en) | 2011-01-13 | 2011-01-13 | Fireproof concrete mix (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2437862C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735014C1 (en) * | 2020-02-26 | 2020-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Севен Рефракториз" | Method of metallurgical aggregates lining |
| RU2811006C1 (en) * | 2020-02-26 | 2024-01-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Севен Рефракториз" | Method of metallurgical aggregates lining |
-
2011
- 2011-01-13 RU RU2011101413/03A patent/RU2437862C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Технологический регламент производства бонитовых бетонных низкоцементных изделий TR69-2009// Сборник технологических инструкций и регламентов ЗАО « Опытный завод огнеупоров», Верхняя Пышма, 2009. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2735014C1 (en) * | 2020-02-26 | 2020-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Севен Рефракториз" | Method of metallurgical aggregates lining |
| WO2021173031A1 (en) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Севен Рефракторис" | Method for lining metallurgical units |
| RU2811006C1 (en) * | 2020-02-26 | 2024-01-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Севен Рефракториз" | Method of metallurgical aggregates lining |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102015578B (en) | Binder for monolithic refractory and monolithic refractory | |
| JP2007303011A (en) | Inorganic fiber and amorphous refractory using the same | |
| JP4653317B2 (en) | Clinker hydraulic binder, use and method for its production | |
| Zawrah | Effect of zircon additions on low and ultra-low cement alumina and bauxite castables | |
| Wang et al. | Effects of different additives on properties of magnesium aluminate Spinel–Periclase castable | |
| RU2437862C1 (en) | Fireproof concrete mix (versions) | |
| Li et al. | Effect of particle size of hydromagnesite on properties of calcium aluminate cement bonded corundum based castables | |
| JPH08198649A (en) | Calcium aluminate, cement composition and prepared unshaped refractory containing the same | |
| JP2005154180A (en) | Alumina cement composition and amorphous refractory | |
| JP5031239B2 (en) | Alumina cement, alumina cement composition and amorphous refractory | |
| RU2401820C1 (en) | Chromous calcium hexaaluminate-based refractory aggregate and production method thereof | |
| JP2006282486A (en) | Alumina cement, alumina cement composition and amorphous refractory | |
| JP3587871B2 (en) | Modified alumina cement-containing refractory | |
| RU2140407C1 (en) | Refractory concrete mix | |
| JP5663122B2 (en) | Castable refractories for non-ferrous metal smelting containers and precast blocks using the same | |
| JP2007210805A (en) | Alumina cement, alumina cement composition and amorphous refractory | |
| JP2009096658A (en) | Alumina cement composition and amorphous refractory using the same | |
| JP5019715B2 (en) | Alumina cement and hardened alumina cement | |
| RU2818252C1 (en) | Method of producing high-alumina cement for unshaped refractory concrete | |
| JPH0323275A (en) | Monolithic refractory for casting | |
| JP4459882B2 (en) | Alumina cement composition and amorphous refractory using the same | |
| JP4588239B2 (en) | Alumina cement, alumina cement composition, and amorphous refractory using the same | |
| JP2020128320A (en) | Magnesia-spinel refractory | |
| JP2005067930A (en) | Alumina cement, alumina cement composition and amorphous refractory using the same | |
| JPH10203862A (en) | Magnesium-chromium brick fired at high temperature |