| Пріоритети: | Винахід відноситься до способів виробництва вогнетривких матеріалів за бетонною технологією і може бути використане для футерування вагонеток випалу цегли та інших теплових агрегатів з робочою температурою до 1300°С, а також для виготовлення пальника і т.д. Спосіб включає змішання шамотного заповнювача з в'язким на основі ферохромового шлаку, що саморозпадається, з подальшим додаванням в отриману шихту рідкого скла. Для підвищення технологічності вогнетривкого матеріалу за рахунок збільшення термінів його схоплювання і збільшення термостійкості в описаному вище способі перед додаванням рідкого скла в шихту вводять піну на основі синтетичних піноутворювачів або гідролізатів протеїнів у кількості 2,4 - 3,4%. При цьому в якості шамотного заповнювача використовують фракції шамота менше 8 мм і менше 3 мм при наступному співвідношенні компонентів, %: шамот фракції менше 8 мм 25 - 34, шамот фракції менше 3 мм 25 - 34, феррохромовий шлак, що саморозпадається, 2 рідке скло 15,6 – 26, піна 2,4 – 3,4. Спосіб має спрощену технологію, одержуваний вогнетривкий матеріал має хорошу формуемость, яка дозволить отримувати вироби з вогнетривкого матеріалу яквіброформуванням, так і литтям. Спосіб може бути використаний на будь-якому заводі з випуску цегли. 1 з.п.ф-ли, 1 табл.
Малюнки до патенту Україна 2145311
Винахід відноситься до способів виробництва вогнетривких матеріалів за бетонною технологією і може бути використане для футерування вагонеток випалу цегли та інших теплових агрегатів з робочою температурою, що не перевищує 1300 o C, для виготовлення пальника і т.д.
Відомий спосіб виготовлення вогнетривких силікатних матеріалів для футерування вагонеток випалу цегли, який полягає в наступному: спочатку перемішують в змішувачі примусової дії затверджувач (ферохромовий шлак, що саморозпадається), тонкомолоту добавку, рідке скло. Потім додають дрібний та великий заповнювач і перемішують [1].
Найбільш близьким до об'єкта, що заявляється, по технічній сутності є спосіб виготовлення силікатних вогнетривких матеріалів для футерування вагонеток випалу цегли та інших теплових агрегатів, що включає змішання фракцій шамотного заповнювача 5-20 мм, 1,25-5 мм, 0,2-1,25 мм тонкомолотою добавкою, отриманою подрібненням шамотного порошку до питомої поверхні
3000 см 2 /г, і в'язким на основі ферохромового шлаку, що саморозпадається, з подальшим введенням в отриману шихту рідкого скла, розведеного водою до щільності 1,36 - 1,39 г/см 3 [2].
Недоліки цього способу - швидке схоплювання вогнетривкого силікатного матеріалу (протягом 9-12 хвилин), що робить нетехнологічним роботу з таким матеріалом для формування виробів з нього. Крім того, вироби, отримані за цим способом мають низьку термостійкість.
Винахід спрямовано на підвищення технологічності отримання вогнетривких силікатних матеріалів за рахунок збільшення їх тривалостісхоплювання та збільшення термостійкості виробів, отриманих із цих матеріалів.
Це досягається тим, що в способі виготовлення вогнетривких силікатних матеріалів, що включає змішання шамотного заповнювача з в'яжучим на основі саморозпадного ферохромового шлаку з подальшим додаванням в отриману шихту рідкого скла, перед додаванням останнього попередньо вводять в шихту пеноза ,5-3,5% від маси шихти, при цьому як шамотний заповнювач використовують фракції шамотного порошку менше 8 мм і менше 3 мм при наступному співвідношенні компонентів, %: Шамот фракції менше 8 мм - 25-34 Шамот фракції менше 3 мм - 25-34 Саморозпадний ферохромовий шлак - 13-21,6 Рідке скло - 15,6-26 Піна - 2,4-3,4 Доцільно використовувати рідке скло щільністю 1,39-1,41 г/див.
Введення піни в шихту згідно з пропонованим способом дозволить збільшити час схоплювання жаростійкого бетону до 30-40 хвилин. Це наступним. Молекула піноутворювача має дифільну будову і має поверхнево-активні властивості. Частина бульбашок піни руйнується під час перемішування і розподіляється по поверхні зерен заповнювача і шлаку, утворюючи тонку плівку, яка перешкоджає прямому контакту між хімічно активними центрами ферохромового шлаку і рідким склом, уповільнюючи утворення осаду гелю кремнекислоти і гідросилікатів натрію і кальцію, бетону.
Крім того, пропонований спосіб забезпечить збільшення термостійкості футерувальних блоків з жаростійкого бетону завдяки тому, що бульбашки піни, що не зруйнувалися, утворюють в об'ємі бетону певну кількість закритих пір, по яких відбувається релаксація.термічної напруги, що виникає в результаті циклічного нагрівання-охолодження блоків, при роботі у виробничих умовах.
Спосіб здійснюють наступним чином.
Рецептурну кількість шамоту фракції менше 3 мм і менше 8 мм змішують із ферохромовим шлаком. В отриману шихту вводять піну, отриману турбулентним змішуванням піноутворювача на основі алкілованих сульфокислот або гідролізатів протеїну з водою, після чого суміш додають рідке скло, переважно щільністю 1,39-1,41 г/см 3 .
Спосіб ілюструється прикладами.
Приклад 1. Був виготовлений блок футеровки масою 50 кг наступним чином.
Як шамотний заповнювач були використані фракції шамотного порошку менше 8 мм і менше 3 мм, які отримали з відходів шамотних виробів помолом їх у щоковій дробарці з максимальним розведенням щік відповідно 8 мм і 3 мм. Шамотний заповнювач змішали з ферохромовим шлаком, що саморозпадається, взятим в кількості 10,8 кг, в змішувачі примусової дії протягом 4 хвилин. В отриману шихту ввели піну кількості 1,2 кг, масу перемішували протягом 5 хвилин, після чого додали рідке скло щільністю 1,39 г/см 3 в кількості 13 кг і перемішували протягом 6 хвилин. Отриманий вогнетривкий матеріал (бетонну суміш) залили у форму і витримали за кімнатної температури 6 годин. Сушіння, розпалубку блоків, футерування вагонеток проводили за традиційною технологією.
Приклад 2. Аналогічно прикладу 1 був отриманий футерувальний блок зі зміненим співвідношенням компонентів.
Зміст компонентів вогнетривких матеріалів за прикладами 1 і 2, а також час схоплювання та термостійкість отриманих матеріалів наведено в таблиці.
Вогнетривкі матеріали за прикладами 1 і 2 мають такі технічніПоказниками: 1. Об'ємна вага - 1450 - 1750 кг/м3; 2. Механічна міцність на стиск: - після сушіння (90 o C, 24 години) - 5,0 - 7,5 МПа; - після випалу (1000 o C, 48 годин) - більше 15 МПа.
3. Термостійкість (1300 o C – вода) – понад 30 теплозмін.
4. Робоча температура – до 1300 o C.
Як видно з таблиці, час схоплювання вогнетривких матеріалів, отриманих за пропонованою технологією, збільшився до 28 - 35 хвилин (у прототипі - 12 хвилин), а термостійкість - до 48 - 52 циклів (у прототипі - 41 цикл).
Крім того, використання пропонованого винаходу дозволить спростити технологію виготовлення вогнетривких силікатних матеріалів порівняно з прототипом за рахунок зменшення кількості компонентів при отриманні шихти та виключення таких трудомістких операцій, як помел тонкомолотої добавки та віброформування. Крім того, одержуваний згідно з пропонованим способом вогнетривкий матеріал має кращу формуемость; матеріал переходить з розряду віброформованих у розряд литих, що пов'язано з поверхнево-активними властивостями піноутворювача, молекули якого утворюють плівку на поверхні частинок заповнювача та ферохромового шлаку, яка знижує внутрішнє тертя в системі, збільшуючи тим самим рухливість бетонної суміші.
Таким чином, пропонований спосіб порівняно з прототипом має спрощену технологію, а вогнетривкий матеріал, що отримується, більш технологічний за рахунок збільшення часу його схоплювання, має більш високу термостійкість і кращу формуемость.
Використана литература 1. А. П. Тарасова. Жаростійкі в'яжучі на рідкому склі та бетони на їх основі. М.: "Будвидав", 1982, стор 98-100.
2. Те ж саме, стор. 20 (прототип).
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб виготовлення вогнетривкихсилікатних матеріалів для футерування вагонеток випалу цегли та інших теплових агрегатів з робочою температурою до 1300 o С, що включає змішання шамотного заповнювача з в'яжучим на основі саморозпадного ферохромового шлаку з подальшим додаванням в отриману шихту рідкого скла, піну на основі синтетичних піноутворювачів або гідролізатів протеїну в кількості 2,4 - 3,4%, при цьому як шамотний заповнювач використовують фракції шамота менше 8 мм і менше 3 мм при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: Шамот фракції менше 8 мм - 25 - 34 Шамот фракції менше 3 мм - 25 - 34 Саморозпадний ферохромовий шлак - 13 - 21,6 Рідке скло - 15,6 - 26 Піна - 2,4 - 3,4 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що використовують рідке скло щільністю 1,39 - 1,41 г/см 3 .