теплоизолирующий и теплопроводный бетоны на алюмофосфатной связке (варианты). Фосфатный бетон


Огнеупорные бетоны из фосфатов — фосфатные бетоны

Огнеупорные бетоны из фосфатов и технология их производства.

 

Ознакомиться с концепцией

 

Технология производства позволяет производить связку «фосфатный бетон – фосфатный цемент» для изготовления огнеупорных изделий любой сложности, в которых шовное соединение по прочности превышает прочность собственно фосфатного бетона. Такие фосфатные огнеупорные бетоны имеют высокую степень однородности, точность геометрических размеров, стабильность эксплуатационных показателей.

 

Описание

Физико-механические характеристики огнеупоров из фосфатных бетонов

Преимущества

 

Описание:

Огнеупорные бетоны из фосфатов — новый вид огнеупорных материалов. Фосфатные огнеупорные бетоны производятся на алюмофосфатной связке в виде ортофосфата алюминия и высокочистых кристаллических наполнителей (электрокорунд, карбид кремния) с получением корундовых (до +1800°С), карбид кремниевых (до +1000°С) фосфатных бетонов с разнообразными характеристиками.

Оригинальная технология формования фосфатных бетонов под давлением и обжиг готовых изделий до +900°С позволяют изготавливать изделия практически любой конфигурации (в том числе тонкостенных и высоких форм), обеспечивает их высокую степень однородности, точность геометрических размеров, стабильность эксплуатационных показателей.

Огнеупорные бетоны

Технология производства позволяет производить связку «фосфатный бетон – фосфатный цемент» для изготовления огнеупорных изделий любой сложности, в которых шовное соединение по прочности превышает прочность собственно фосфатного бетона.

 

Физико-механические характеристики огнеупоров из фосфатных бетонов:

Характеристики:

Значение:

Рабочая температура, °С

до +1800

Плотность, кг/м3

3000 — 3100

Общая пористость, %

8,0 — 25,0

Прочность при сжатии, МПа, не менее

30 — 50

Коэффициент линейного расширения, К-1

7×10-6

Теплопроводность, Вт/(м*К)при 100°Спри 1000°С

0,23 — 30,00,25 — 25,0

Изменения тепловых характеристик по времени процесса

резко растёт прочность и упругость

Термическая стойкость*

>>100

*- Количество циклов с нагревом до 1200°С и резким водяным охлаждением до 25°С.

Термостойкость некоторых других огнеупоров: динасовых – 1÷2; шамотных – 10÷25; высокоглиноземистых – 15÷20; периклазовых – 1÷2; периклазохромитовых – 5÷20.

 

Преимущества:

Преимущества фосфатных бетонов в заявленном диапазоне температур:

— отсутствие эффектов осыпания и растрескивания за счет низкой пористости и высокой прочности фосфатных бетонов,

— твердость материала (7,5 8,5 по Моосу) позволяет изготавливать плиты размерами 400х400 мм (в том числе для подин печей),

— химическая чистота материала подов, кислотоустойчивость и стойкость к окиси углерода позволяет применять фосфатные бетоны в агрессивных средах.

 

отдел технологий

г. Екатеринбург и Уральский федеральный округ

Звони: +7-908-918-03-57

или пиши нам здесь...

карта сайта

Войти    Регистрация

Виктор Потехин

Поступила просьба разместить технологию обработки торфа электрогидравлическим эффектом.

Мы ее выполнили!

2018-04-06 19:21:11Виктор Потехин

Поступил вопрос о лазерной очистке металла. Дан ответ. В частности, указана более дешевая и эффективная технология.

2018-04-11 23:18:19Виктор Потехин

Поступил вопрос по термостабилизаторам грунтов в условиях вечной мерзлоты. Дан ответ.

2018-04-29 09:51:54Виктор Потехин

Поступил вопрос по стеклопластиковым емкостям. Дан ответ.

2018-05-04 06:47:56Виктор Потехин

Поступил вопрос по гидропонным многоярусным установкам. Дан ответ. В частности указаны более прорывные технологии в сельском хозяйстве.

2018-05-16 20:22:35Виктор Потехин

Поступил вопрос по выращиванию сапфиров касательно технологии и оборудования. Дан ответ.

2018-05-16 20:23:28Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно мотор-колеса Дуюнова и мотор-колеса Шкондина, что лучше. Дан ответ.

2018-05-16 20:30:50Виктор Потехин

Поступил вопрос об организациях, которые осуществляют очистку металла от ржавчины. Дан ответ: оставляйте свои заявки внизу в комментариях. Производители сами найдут вас и свяжутся.

2018-05-17 10:35:28Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно санации трубопровода. Дан ответ. В частности указана более инновационная технология.

2018-05-17 18:10:26Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно сотрудничества, а именно: определения направлений развития предприятия и составления планов будущего развития. В настоящее время ведутся переговоры. Будет проанализирована исходная информация, совместно выберем инновационные направления и составим планы.

2018-05-18 10:34:05Виктор Потехин

Поступил вопрос касательно электрохимических станков. Дан ответ.

2018-05-18 10:35:57Виктор Потехин

Поступил вопрос относительно пиролизных установок для сжигания ТБО. Дан ответ. В частности, разъяснено, что существуют разные пиролизные установки: для сжигания 1-4 класса опасности и остальные. Соответственно разные технологии и цены.

2018-05-18 11:06:55Виктор Потехин

К нам поступают много заявок на покупку различных товаров. Мы их не продаем и не производим. Но мы поддерживаем отношения с производителями и можем порекомендовать, посоветовать.

2018-05-18 11:08:11Виктор Потехин

Поступил вопрос по гидропонному зеленому корму. Дан ответ: мы не продаем его. Предложено оставить заявку в комментариях для того, чтобы его производители выполнили данную заявку.

2018-05-18 17:44:35

Для публикации сообщений в чате необходимо авторизоваться

как сделать низкоцементный состав легковесный огнеупорный бетон состав купить смесь свойства для печей своими руками плотность для котлов для роторных печейпроизводство корнеус фирма по продаже огнеупорных бетоновбетон огнеупорный цена ссба в крымусамодельные фосфатные огнеупорные бетоны гост производители на жидком стеклезаводы по производству алюминиевая пудра в огнеупорных бетонахпропорции теплопроводность рецепт изготовление область применения изделия из огнеупорного бетона на корундовом заполнителехристофоровский завод огнеупорных блоков и бетоновогнеупорная краска по бетону ценасмесь огнеупорного бетона поставляемая дляшоткретирования фирмой севен 1198

 

Еще технологии:

Количество просмотров с 26 марта 2018 г.: 65

comments powered by HyperComments

xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

Применение связующих в производстве огнеупорных и жаростойких бетонов и масс

Применение связующих в производстве огнеупорных и жаростойких бетонов и масс

Жаростойкие и огнеупорные бетоны и массы используются при возведении и эксплуатации сооружений, конструкций и агрегатов, работающих в условиях повышенных и высоких температур.

Главные области применения огнеупорных и жаростойких бетонов и масс: черная и цветная металлургия, теплоэнергетика, химическая промышленность, керамическое производство.

Различие между бетонами и массами при одинаковых составах заключается в том, что бетоны используются в виде заранее отформованных изделий, конструкций, деталей, а массы применяются для проведения ремонтных работ, в том числе по бетону, а также в качестве поверхностной защиты, наносимой разбрызгиванием (набрызг-бетон) или в принудительном режиме (торкрет-массы).

Согласно официальной номенклатуре (ГОСТ 20910, ГОСТ 25192), по допустимой температуре применения бетоны делятся на классы от «3» (до 300 °С) до «18» (до 1800 °С). По огнеупорности бетоны и массы подразделяются на жароупорные с огнеупорностью ниже 1580 °С и огнеупорные — выше 1580 °С. Бетоны и массы, используемые при повышенных и высоких температурах, различаются также термической стойкостью — количеством воздушных и водных теплосмен, которые они способны выдержать без разрушения.

Вещественный состав жаростойких и огнеупорных бетонов и масс такой же, как у обычных материалов: связующие (вяжущие) компоненты, заполнители, возможно использование добавок различного назначения — пластификаторов, регуляторов схватывания и т. д.

Твердение жаростойких и огнеупорных бетонов происходит за счет химического взаимодействия компонентов при температурах от комнатных до 600 °С.

По объемной массе бетоны делятся на тяжелые (более 1500 кг/м3) и легкие (менее 1500 кг/м3). Процесс производства жаростойких и огнеупорных бетонов и масс аналогичен производству обычного бетона.

Наиболее распространенным и широко освоенным связующим для жаростойких бетонов является жидкое стекло. Основным видом жидкого стекла, применяемого для производства жаростойких (огнеупорных) бетонов, является натриевое жидкое стекло (ГОСТ 13078). В некоторых разработанных рецептурах рекомендовано использование измельченной силикат-глыбы (ГОСТ 13079).

Для отверждения жидкого стекла в состав жаростойких бетонов вводят кремнефтористый натрий, а также вещества, содержащие двухкальциевый силикат,—нефелиновый шлам (попутный продукт переработки щелочных алюмосиликатов на глинозем), шлаки феррохрома, ферромарганца, некоторые виды сталерафинировочных шлаков, содержащих у-форму Ca2Si04.

Взаимодействие отвердителей с жидким стеклом обеспечивает необходимую сырую (манипуляторную) прочность, а также требуемую конструкционную прочность, в формировании которой участвует также термоупрочнение за счет прогрева бетона. В дальнейшем, в ходе высокотемпературной эксплуатации, наблюдается характерное терморазупрочнение бетона, составляющее для бетонов на жидком стекле 20—30%. Это связано с дегидратацией продуктов твердения жидкого стекла и в определенной степени может компенсироваться процессами высокотемпературного спекания.

Несмотря на низкую собственную огнеупорность (-800 °С) жидкостекольной связки, огнеупорные бетоны различного состава на ее основе могут характеризоваться высокой огнеупорностью (до 1600 °С), определяемой результатами взаимодействия в системе жидкое стекло — наполнитель в области высоких температур, а также макроструктурой сформировавшегося спека. Высокотемпературные процессы, протекающие в силикатной связке при высоких температурах, зависят от вида примененного от-вердителя и включают удаление адсорбционной воды (воды, связанной гелем кремнекислоты), дегидратацию гидросиликатов натрия и гидросиликатов кальция, а также образование натриево-кальциевых силикатов и, вероятно, низкоосновных силикатов кальция. При температуре выше 1000 °С в системе появляется расплав, при охлаждении образующий стеклосвязку.

Высокотемпературные процессы в системе жид-костекольная связка — огнеупорный наполнитель значительно более сложные и изучены недостаточно. Огнеупорный наполнитель в тонкодисперсном состоянии вступает в заметное взаимодействие с продуктами твердения жидкого стекла при температурах выше 600 °С. Продукты этого взаимодействия, как правило, не являются равновесными фазами в соответствующих системах (например, в системах MgO — Na20 — Si02, Al203-Na20-Si02 и т. д.) и представляют собой в ряде случаев аморфные фазы переменного состава, различные полупродукты, конгломераты трудноидентифицируемых соединений и др.

Жидкое стекло применяется для изготовления бетонов трех основных видов — кремнеземистых, алюмосиликатных и магнезиальных. В кремнеземистых бетонах заполнителями являются кварцит и динас, эти же вещества используются в качестве тонкомолотого компонента. В зависимости от конкретного состава содержание жидкого стекла в бетонной смеси находится в пределах 6,5—18,0 мас.. Важной практической характеристикой жидкого стекла является его плотность: с увеличением плотности от 1,2 до 1,4 г/см3 сроки схватывания кварцитовых бетонов увеличиваются, возрастает также прочность бетона на сжатие. Примеры составов и свойств огнеупорных бетонов приведены в табл. 85. Фазовый состав кремнеземистых бетонов, применяемых в условиях высоких температур, характеризуется кристаллическим сростком полиморфных модификаций Si02 и жидкой фазой, содержание которой пропорционально количеству связующего. При увеличении количества жидкого стекла от 4 до 15 огнеупорность бетона падает с 1700 до 1560 °С.

В алюмосиликатных бетонах используют шамотные, мулли-токремнеземистые и муллитовые заполнители, обеспечивающие температуру эксплуатации таких бетонов до 1600 °С. В высокоглиноземистых бетонах применение жидкого Стекла нецелесообразно.

К магнезиальным бетонам на жидком стекле относится группа составов, включающая в качестве заполнителей периклаз, магнезиально-шпинелидные заполнители (периклазохромитовые, хромитовые, периклазошпинелидные и др.), а также маг-незиально-силикатные заполнители (периклазофорстеритовые, форстеритохромитовые, форстеритовые и др.).

Из бетонных смесей, включающих жидкое стекло, огнеупорный наполнитель и добавки, изготавливают наряду с тяжелыми бетонами также легкие и ячеистые. В легких огнеупорных бетонах в качестве заполнителя используют керамзит. Пористая структура газобетона формируется за счет введения газообразо-вателя в состав тонкомолотой массы с последующим автоклавным твердением бетона.

Широко распространенной основой для получения жаростойких и огнеупорных бетонов и масс являются фосфатные вяжущие системы. Благодаря высокой химической активности и хорошей связующей способности фосфорнокислых растворов в таких системах в качестве порошковой составляющей чаще всего выступают собственно огнеупорные материалы, которые по отношению к воде, как правило, химически инертны. Взаимодействие компонентов в этих бетонах приводит к образованию цементирующих фаз, обладающих устойчивостью в условиях повышенных и высоких температур.

Таким образом, на основе фосфатных вяжущих систем изготавливаются жаростойкие и огнеупорные бетоны и массы, по своим техническим свойствам часто превосходящие другие виды аналогичной продукции.

Динасовые бетоны и массы изготавливают из размолотого динаса и концентрированной ортофосфорной кислоты или гли-ноземсодержащих связок с включением либо без включения крупного огнеупорного заполнителя. Для таких бетонов характерно высокое постоянство объема до 1700 °С, что является весьма ценным отличительным свойством, огнеупорность 1750 °С, температура деформации под нагрузкой 1660 °С, прочность при сжатии до 40 МПа. Материалы этого вида используются в качестве набивочных масс для сталеразливочных ковшей, индукционных печей, для изготовления блоков к мартеновским, нагревательным, стекловаренным печам.

Кварцевые бетоны на основе кварцитов, кварцевых песков в сочетании с фосфатными затворителями часто дополняются глиной и используются для футеровок сталеразливочных ковшей, фурм доменных печей и других конструкций. Недостатком таких бетонов является понижение их прочности при температурах 600—700 °С в связи с модификационным переходом силикатной основы а-кварц и в случаях образования AIPO4 (при участии глинистых минералов и (или) алюмофос-фатной связки) — а-А1Р04 -1/3-А1Р04- Как известно, AIPO4 является полным кристаллохимическим аналогом SiC>2. Температура деформации под нагрузкой у кварцевых бетонов составляет 1640 °С, прочность —до 25 МПа.

Шамотные бетоны и массы на основе молотого шамота и фосфатных затворителей, часто с включением в состав технического глинозема, характеризуются значительным ростом прочности при повышении температуры от 300 до 1300 °С, огнеупорностью 1660 °С, температурой деформации под нагрузкой 1410 °С, прочностью 40 МПа и более.

Высокими техническими свойствами обладают фосфатные бетоны на глиноземсодержащих материалах. Так, корундмулли-товый фосфатный бетон, представляющий собой композицию из корунд мулл итового шамота (95%), глины (5%) и фосфорной кислоты, обладает огнеупорностью до 1850 °С при деформации под нагрузкой при 1570 °С. Прочность при сжатии таких бетонов может достигать 80 МПа.

До сих пор мы рассматривали бетоны и массы, для отвердевания которых требуется повышение температуры (практики называют это не совсем правильно «сушкой») в пределах 100— 600 °С. Магнезиальные фосфатные бетоны, как правило, отвердевают при обычных комнатных температурах, так как в основе этого процесса лежит взаимодействие оксида магния с ортофосфорной кислотой, имеющее большую интенсивность. Главная химическая реакция при твердении магнийфосфатных вяжущих систем

MgO + h4P04+2h30 • MgHP04 • 3h30

протекает со значительным тепловыделением (105 кДж/моль).

К группе магнезиальных фосфатных бетонов относятся сочетания MgO, а также магнезиальных минералов и пород, например форстерита (2MgO • SiC>2), дунита ((Mg, Fe)3Si205(OH)4), магнезиальных шпинелей (MgO • AI2O3; AI2O3 • СГ2О3) с орто-фосфорной кислотой или растворами алюмо-, алюмохром-, ам-монийфосфатов, щелочных полифосфатов. Температура деформации под нагрузкой таких бетонов ниже, чем силикатных или алюминатных, и составляет 1100—1200 °С, хотя огнеупорность их достаточно высока и достигает 1650 °С. Преимуществом этого вида огнеупоров, помимо твердения в обычных условиях, является высокая прочность, достигающая 80—120 МПа.

Кроме перечисленных выше огнеупорных и жаростойких фосфатных бетонов и масс, уже имеющих достаточно широкое распространение, следует указать и некоторые другие материалы, перспективность которых для практики доказана. Это прежде всего хромитовые бетоны. Их порошковая часть представлена хромитовой рудой или хромоглиноземистыми шлаками, а за-творитель — чистой кислотой, растворами алюминия или магния. Такие бетоны имеют высокую (до 70 МПа) прочность при температурах 800—1450 °С и деформации под нагрузкой при 1350-1400 °С.

Циркониевые бетоны на основе двуокиси циркония ZrC>2 или циркона ZrC>2 • SiC>2 также обладают высокой прочностью и при этом значительно большими значениями температуры деформации под нагрузкой (выше 1600 °С).

Огнеупорные и жаростойкие бетоны и массы на основе фосфатных вяжущих систем испытаны и могут применяться во многих промышленных конструкциях, агрегатах и узлах. Так, в доменных печах фосфатные бетоны используются для футеровки фурм, сопел, где температуры достигают 1000—1200 °С.

Фосфатные бетоны конкурируют с штучными огнеупорами при футеровке мартеновских печей и сталеразливочных ковшей, причем в последнем случае они используются в качестве набивочных масс, т. е. засыпка производится по месту.

Фосфатные бетоны и массы рекомендованы к применению в агрегатах индукционной плавки редких металлов, меди, цинка, алюминиевых сплавов. В этих случаях с применением фосфатных бетонов и масс изготавливаются тигли, футеруются печи, причем металло- и шлакоустойчивость таких объектов во многих случаях выше, чем при использовании традиционных материалов.

Имеется значительный опыт применения фосфатных огнеупорных бетонов и масс при футеровке нагревательных, шахтных и вращающихся печей в черной металлургии, при производстве глинозема и цемента.

Фосфатные бетоны и массы используются в стекловаренных печах, туннельных печах для обжига керамики. Варианты применения этих материалов различны: для торкретирования огнеупорных кладок с целью увеличения срока их службы; в качестве основы самой кладки. Особенно эффективны они при защите подин вагонеток, работающих в режиме до 1700 °С. Известны многочисленные примеры использования фосфатных бетонов и масс в качестве мертелей для огнеупорных кладок различного назначения.

Фосфатные бетоны и массы — прогрессивный, технически и технологически эффективный материал, позволяющий решать сложные задачи по сооружению и защите тепловых агрегатов различного назначения.

Читать далее:Кислотостойкие материалыЗубные цементыПрименение связующих в электродно-флюсовом производствеПрименение связующих в литейном производствеЗащитно-декоративные покрытия на основе неорганических связующихСвязующие для укрепления грунтовСвязующие для безобжигового окускования руд и рудных концентратовЗоли кремнеземаСухие щелочные силикатные связки (порошки)Силикаты органических оснований

stroy-server.ru

теплоизолирующий и теплопроводный бетоны на алюмофосфатной связке (варианты) - патент РФ 2483038

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к производству огнеупорных высокопрочных неэлектропроводных изделий из корундовых и карбидокремниевых бетонов на алюмофосфатной связке. Техническим результатом изобретения является повышение прочности, огнестойкости и теплопроводности, снижение пористости изделий. Огнеупорный бетон на алюмофосфатной связке включает ортофосфорную кислоту концентрацией 65-75% и смесь разных фракций электрокорунда марки 25А, при следующем соотношении компонентов по FEPA 32GB 1971, мас.%: электрокорунд фракции 20 - 28-36; электрокорунд фракции 46 - 22-24; электрокорунд фракции 80 - 15-20; электрокорунд фракции 220 - 25-35; ортофосфорная кислота - 10-12 сверх 100%. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к производству огнеупорных высокопрочных неэлектропроводных изделий из корундовых и карбидокремниевых бетонов на алюмофосфатной связке.

Известен состав по патенту № 2365561 от 11.12.2007, МПК С04В 35/10. Масса для изготовления огнеупорных теплоизоляционных материалов и изделий включает связующее на основе алюмофосфатов и шихту в виде смеси из огнеупорного наполнителя, выбранного из группы оксидов алюминия и алюмосиликатов, и одного или двух выбранных из группы сложных оксидов магния, железа, кремния и алюминия (вермикулит-перлит) при следующем соотношении компонентов, мас.%: шихта - 35-85; фосфатная суспензия - 15-65. В качестве связующего масса содержит адгезию на основе алюмоборфосфатного или алюмохромфосфатного связующего с алюмосиликатным огнеупорным наполнителем фракции 0,125-0 мм в количестве 0,1-15% от массы суспензии, при следующем соотношении компонентов шихты: для смеси из огнеупорного наполнителя с перлитом массовые части составляют соответственно 1,0 и 0,04-4,0; для смеси из огнеупорного наполнителя с вермикулитом массовые части составляют соответственно 1,0 и 0,05-2,5; для смеси из огнеупорного наполнителя с перлитом и вермикулитом массовые части составляют соответственно 1,0 - для наполнителя, 3,95-0,05 - для перлита, 0,05-2,45 - для вермикулита.

Недостатки вещества:

- связующее на алюмофосфатах при обжиге смеси всегда выделяют низкотемпературные вещества - хром, бор, что приводит к загрязнению изделий и собственно футеровки,

- алюмосиликаты и оксиды алюминия относятся к разным группам по химическому взаимодействию с фосфатными связующими и резко снижают характеристики образующегося кристаллического ортофосфата алюминия в виде связки.

Известен состав вещества по патенту № 2365562 от 13.07.2007, МПК С04В 35/66, С04В 35/103. Огнеупорная масса содержит, мас.%: графит 5÷8; фосфатный пластификатор 5÷10; мелкозернистый огнеупорный порошковый наполнитель из группы: белый электрокорунд, шамот зернистостью менее 63 мкм 4÷25; органические волокна 0,05÷0,15; отходы производства углеродистого передельного феррохрома 2÷6; порошковый заполнитель из группы: белый электрокорунд, карбид кремния или шамот зернистостью 6÷0,5 мм - остальное.

Недостатки огнеупорной массы - наличие графита и органического волокна, повышающих пористость массы при последующем обжиге, существенно снижают гомогенность массы из-за различной плотности по сравнению с наполнителем и при обжиге вещества их отходы сгорания загрязняют и повышают теплопроводность и электропроводность.

Состав порошкового наполнителя из электрокорунда, карбида кремния и алюмосиликатов не может быть гомогенизирован по требуемым характеристикам огнеупорности, теплопроводности и прочности.

Известен состав вещества по патенту № 2245864 от 09.07.2003 г., МПК С04В 35/106, выбранный в качестве прототипа. На стадии подготовки шихты поверхность сфероидных частиц электрокорундового наполнителя смачивают олеиновой или стеариновой кислотой в количестве 0,5-1,0% от общего количества фосфатного связующего. В процессе смешивания вводят дискретно фосфатное связующее и мелкодисперсную смесь совместного помола, содержащую компоненты, мас.%: Al2O3 - 47-80, ZrO2·SiO2 - 20-53, при содержании компонентов в шихте, мас.%:

- электрокорундовый наполнитель - 50-70,

- мелкодисперсная смесь совместного помола - 30-50,

- фосфатное связующее сверх 100% 5-10.

Шихту гомогенизируют, формуют, осуществляют воздушное твердение заготовок, обжигают при температуре разложения цирконового концентрата и охлаждают с изотермической выдержкой в интервале температур 1100-900°C. Фракционный состав электрокорундового наполнителя находится в пределах 0,1-3 мм. Размер частиц мелкодисперсной смеси совместного помола составляет 0,002-0,005 мм. В качестве фосфатного связующего используют ортофосфорную кислоту.

Недостатки вещества:

- дополнительное смачивание шихты олеиновой или стеариновой кислотой,

- дискретный ввод фосфатного связующего в виде дополнительной операции,

- наличие дополнительной операции в виде совместного помола для получения мелкодисперсной смеси,

- наличие нейтрального к ортофосфорной кислоте мелкодисперсного наполнителя в виде ZrO2·SiO2 резко снижает прочность.

Задача предлагаемого изобретения - создание формованных теплоизолирующих и теплопроводных бетонов на алюмофосфатной связке с высокими прочностными характеристиками, позволяющими применять бетоны в качестве конструкционных материалов, работающих при высоких температурах.

Теплоизолирующий бетон на алюмофосфатной связке, включает фосфатное связующее и смесь. В качестве фосфатного связующего используют ортофосфорную кислоту концентрацией 65-75%, а в качестве смеси используют смесь разных фракций электрокорунда марки 25А, при следующем соотношении компонентов по FEPA 32GB 1971, мас.%:

- для корундового теплоизолирующего бетона использован состав, мас.% по FEPA 32GB 1971

- электрокорунд марки 25А32-36 мас.% фракции 20
теплоизолирующий и теплопроводный бетоны на алюмофосфатной связке (варианты), патент № 248303822-24 мас.% фракции 46
теплоизолирующий и теплопроводный бетоны на алюмофосфатной связке (варианты), патент № 248303815-20 мас.% фракции 80
теплоизолирующий и теплопроводный бетоны на алюмофосфатной связке (варианты), патент № 248303825-35 мас.% фракции 220
- ортофосфорная кислота концентрацией 70% в количестве 10-12 сверх 100 мас.%

Теплопроводный бетон на алюмофосфатной связке включает фосфатное связующее и смесь. В качестве фосфатного связующего используют ортофосфорную кислоту концентрацией 65-75%, а в качестве смеси используют смесь электрокорунда марки 25А фракции 220 и дополнительно смесь карбида кремния марки 53С, при следующем соотношении компонентов по FEPA 32GB 1971, мас.%:

- для карбидокремниевого теплопроводного бетона марки 63С, мас.% по FEPA 32GB 1971

- электрокорунд марки 25А- 25-35 мас.% фракции 220
- карбид кремния SiC марки 63С - 32-36 мас.% фракции 20
теплоизолирующий и теплопроводный бетоны на алюмофосфатной связке (варианты), патент № 2483038- 18-26 мас.% фракции 46
теплоизолирующий и теплопроводный бетоны на алюмофосфатной связке (варианты), патент № 2483038- 15-20 мас.% фракции 80
- ортофосфорная кислота концентрацией 70% в количестве 10-12 сверх 100 мас.%

Для всех заявляемых составов способ получения бетонов на алюмофосфатной связке одинаков. Смесь из наполнителя заявляемых фракций и ортофосфорная кислота 70% концентрации смешиваются до гомогенного состояния и заливаются в формы. Последующий низкотемпературный обжиг формирует прочные огнеупорные изделия из бетонов на алюмофосфатной связке, в качестве которой выступает кристаллический ортофосфат алюминия.

В Таблице 1 показаны теплоизолирующие неэлектропроводные корундовые бетоны. Данные для бетонов при температуре +1000°C.

В Таблице 2 показаны теплопроводные неэлектропроводные бетоны. Данные для бетонов при температуре +1000°C.

Фракционный состав вещества бетона во многом определяет его теплофизические и прочностные характеристики, что связано с плотностью упаковки зерен смеси наполнителя в объеме. При одинаковой огнестойкости корундовых бетонов на алюмофосфатной связке (Таблица 1) теплоизолирующий бетон Состава 1 имеет минимально допустимую прочность, среднюю пористость и высокую для огнеупоров теплопроводность. Сравнимые характеристики показывает бетон Состава 3 с более высокой пористостью. Для бетона Состава 2 теплофизические и прочностные характеристики имеют значения, близкие к оптимальным, - высокую огнестойкость, максимальную прочность, минимальные значения теплопроводности и пористости.

Аналогичное распределение характеристик в зависимости от состава показывают карбидокремниевые составы на алюмофосфатной связке (Таблица 2). При одинаковой огнестойкости бетон Состава 1 имеет меньшую прочность и меньшую теплопроводность. Бетон Состава 3 показывает близкие характеристики. Для бетона Состава 2 теплофизические и прочностные характеристики имеют значения, близкие к оптимальным, - высокую огнестойкость, максимальную прочность и теплопроводность, минимальное значение пористости.

Таблица 1
Фракционный состав электрокорунда Состав 1, мас.% Состав 2, мас.% Состав 3, мас.%
FEPA 2028 3636
FEPA 46 2217 24
FEPA 80 15 1720
FEPA 220 2530 35
Ортофосфорная кислота сверх 100% 1010 12
Прочность на сжатие *)68 МПа75 МПа 70 МПа
Пористость, % *)14 818
Огнестойкость, °C *)1800 18001800
Теплопроводность, Вт/(м·град) *) 0,430,24 0,43
Электропроводность *)диэлектрик диэлектрик диэлектрик
*) - данные для бетонов при температуре +1000°C
Таблица 2.
Фракционный состав Состав 1, мас.% Состав 2, мас.% Состав 3, мас.%
Карбид кремния FEPA 20 3234 36
Карбид кремния FEPA 46 1819 26
Карбид кремния FEPA 80 1517 20
Электрокорунд FEPA 22025 30 35
Ортофосфорная кислота сверх 100% 1010 12
Прочность на сжатие *)64 МПа75 МПа 68 МПа
Пористость, % *)12 824
Огнестойкость, °C*) 1100 11001100
Теплопроводность, Вт/(м·град) *) 2126 18
Электропроводность *)диэлектрик диэлектрик диэлектрик
*) - данные для бетонов при температуре +1000°C

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Огнеупорный бетон на алюмофосфатной связке, включающий фосфатное связующее и смесь, отличающийся тем, что в качестве фосфатного связующего используют ортофосфорную кислоту концентрацией 65-75%, а в качестве смеси используют смесь разных фракций электрокорунда марки 25А, при следующем соотношении компонентов по FEPA 32GB 1971, мас.%:

электрокорунд фракции 20 28-36
электрокорунд фракции 4622-24
электрокорунд фракции 8015-20
электрокорунд фракции 22025-35
ортофосфорная кислота10-12 сверх 100%

2. Огнеупорный бетон на алюмофосфатной связке, включающий фосфатное связующее и смесь, отличающийся тем, что в качестве фосфатного связующего используют ортофосфорную кислоту концентрацией 65-75%, а в качестве смеси используют смесь электрокорунда марки 25А фракции 220 и дополнительно смесь карбида кремния марки 53 С, при следующем соотношении компонентов по FEPA 32GB 1971, мас. %:

электрокорунд фракции 220 25-35
карбид кремния фракции 20 32-36
карбид кремния фракции 46 18-24
карбид кремния фракции 80 15-20
ортофосфорная кислота10-12 сверх 100%

www.freepatent.ru

ФОСФАТНЫЕ ЦЕМЕНТЫ

ФОСФАТНЫЕ ЦЕМЕНТЫ

Фосфатные цементы из-за очень коротких сроков схватывания используют при ремонте многих объектов гражданского и промышленного строительства. Недавно были достигнуты успехи в изучении механизма, лежащего в основе их схватывания, что облегчило и вопросы применения фосфатных цементов. Опубликован обзор работ, включающий данные о фосфатных цементах. Фосфатные цементы используют как связующее в огнеупорном кирпиче, в кладочных растворах, при ремонте автострад, труб и сборных бетонных изделий в качестве вспененного изоляционного материала, наносимого распылением, и как огнестойкое покрытие.

При обсуждении физических, химических н механических свойств фосфатных вяжущих особое внимание обращается на те из них, которые важны для конструкционных материалов. Реакции, приводящие к формированию вяжущих свойств в фосфатных системах. Фосфатные цементы получают за счет реакций ортофосфорной (в дальнейшем называемой фосфорной) кислоты с оксидами металлов, обладающими основными, слабоосновными и амфотерными свойствами, а также за счет реакций между этими оксидами и фосфатами аммония, магния, алюминия и других металлов. Приведем несколько примеров:

а) прочное твердое тело получают в результате реакции фосфорной кислоты при 20—200 °С. Сначала образуется кислая соль затем, после нагревания, обладающий вяжущими свойствами;

в) раствором гексаметафосфата натрия, приготовленным при t = 25 °С, затворяют порошок магнезита. Полученный материал используют как вяжущее, обладающее высокой прочностью, при введении в него в качестве заполнителя обожженной глины. Этот материал выдерживают 1 сут при 120 °С;

г) смеси, состоящие из оксида магния, доломита и раствора фосфата аммоння, характеризуются короткими сроками схватывания; их используют при температуре окружающей среды для ремонта конструкций;

д) при термическом разложении гидрохлорфосфата алюминия образуется фосфат алюминия, обладающий, как уже указывалось, вяжущими свойствами. А1Р04 может быть использован совместно с MgO, благодаря введению которого обеспечивается протекание процессов схватывания при температур ре окружающей среды.

На микрофотографии, полученной с помощью сканирующего электронного микроскопа, представлена поверхность скола затвердевшей цементной смеси, приготовленной на растворе фосфата аммония. Как видно, развитие прочности материала обусловлено их микрокристаллической структурой.

Методами рентгеновской дифрактометрии этих цементных систем установлено лишь наличие у них пиков, при; надлежащих волластоннту. Это привело к предположению, что в результате реакции между фосфорной кислотой и волластонитом внешняя площадь его поверхности уменьшается. Данные анализа микропроб показывают, что в матрице, скрепляющей зерна волластонита, содержатся фосфор, кальций, кремний и некоторое количество алюминия и цинка.

Типичные данные о развитии прочности при сжатии в силикатно-фосфатных материалах воздушного хранения свидетельствуют о том, что к 2 ч их прочность составляет в среднем 30 % от 8-суточной. В отличие от этого прочность при растяжении подобных материалов по сравнению с таковой для обычного цементного камня очень мала. Вяжущие на гексаметафосфате натрия. Эти вяжущие были подробно исследованы в связи с тем, что они могут рассматриваться как превосходные связующие для огнеупорного кирпича на основе MgO, используемого для футеровки электропечей при плавке чугуна.

Оксихлорид магния. В 1867 г. Сорель открыл оксихлорид магния, или магнезиальный цемент, который и был назван его именем («цемент Сореля»). Многие свойства цемента лучше, чем у портландцемента: в частности, он не требует влажного хранения при твердении, обеспечивает очень высокую огнестойкость и низкую теплопроводность, хорошие износостойкость, прочность сжатии и изгибе. Его можно применять с различными видами заполнителей как неорганических, так и органических; материал характеризуется эластичностью, высокой ранней прочностью,

легкостью, стойкостью к действию масел, смазок, лаков и красок, органических растворителей, щелочен и солей, включая сульфаты; он обладает также бактерицидными свойствами.

Оксихлорид магния, содержащий, кроме того, порошкообразный MgO и раствор MgCl2, смешивают с одним или несколькими из следующих материалов: опилками, стружкой, известняком и мраморной крошкой, асбестом, песком, дробленым камнем, гравием, битумной эмульсией, сульфатом магния и пигментами.

Оксихлорид магния используют в строительстве в качестве материала для полов в зданиях индустриального, торгового и жилищного назначения, а также стяжек под полы из ковровых материалов и линолеума. Он находит применение также при восстановлении старых полов. Его используют и в качестве изоляционных составов и адгезива, при изготовлении художественных изделий, при зубопротезировании, в производстве кафеля, огнеупорного кирпича и в качестве красителя для штукатурки или легкобетонных стен.

Искусственный камень из оксихлорида магния нестоек к действию кислот и некоторых солен и сам может вызвать коррозию алюминия и стали, поэтому должен быть исключен его контакт с ними. Масштабы применения оксихлорида магния ограничены, поскольку он неустойчив к действию воды: это проявляется в потере им прочности при длительном водном хранении. Однако его превосходные характеристики в качестве вяжущего поддерживают интерес к этому материалу; предпринимаются попытки повысить его водостойкость. Если это окажется не только осуществимым, но и экономически оправданным, то оксихлорид может найти применение как вяжущее совместно со многими отходами.

 

Шлакопортландцементы.
КОРРОЗИЯ БЕТОНА В МОРСКОЙ ВОДЕ
Теории карбонизационной усадки бетона
УСАДКА ПРИ КАРБОНИЗАЦИИ
Механизм действия морозного разрушения бетона.
ВОЗДЕЙСТВИЕ МОРОЗА
НЕДОСТАТКИ ЦЕМЕНТОВ, СОДЕРЖАЩИХ MgO И СаО
БИОЛОГИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ БЕТОНА
Способы предупреждения щелочной коррозии.
Кремнеземистые заполнители.
ЩЕЛОЧНАЯ КОРРОЗИЯ ЗАПОЛНИТЕЛЯ
Жаростойкий бетон.
Глиноземистый цемент содержит заметное количество алюмоферрита кальция.
ГЛИНОЗЕЛНИСТЫЙ ЦЕМЕНТ
ФОСФАТНЫЕ ЦЕМЕНТЫ
Стирол
СЕРНЫЙ БЕТОН
Повторное использование бетона
Портландцементный бетон
Справедливость законов смеси применительно к прочности пропитанного бетона
Раствор и бетон пропитанный серой
Техника полимеризации
Пропитанный полимером раствор и бетон
Армирование асбестовыми волокнами композитов на основе цемента
Свойства зоны контакта проволоки и цемента
Механические свойства дисперсно-армированных цементных композитов
Основы дисперсного армирования
Высокоподвижная бетонная смесь
Свежеприготовленная бетонная смесь
Затвердевший бетон
Литая бетонная смесь
Замедлители схватывания бетона
Микроструктурные аспекты
Оценка количества хлорида
Хлорид кальция и коррозия.
Хлорид кальция и свойства бетона.
Химические добавки в бетон
Сорбция воды и модуль упругости.
Явления сорбции и изменения длины: теоретическое рассмотрение
Бетон.

 

Что бы день задался - подпишитесь на наш Telegram-канал Я счастлива.

919 просмотров

moimozg.ru

Связующее для получения жаростойких бетонов

 

Изобретение относится к промьшленности строительных материалов и может быть использовано при производстве плотных жаростойких бетонов на фосфатном связующем. Изобретение позволяет повысить прочность и снизить пористость бетона. Связующее для получения жаростойких бетонов включает, мас.%: ортофосфорную кислоту 30-36, алюминиевую пудру 14-20, каолин 12-17, 2%-ный раствор окиси хрома 12-17, фторид натрия 2-7 и глинозем - остальное. 2 табл. а « N9 00 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (l9) (И) (0 4 С 04 В 28/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3842804/29-33 (22) 16.01.85 (46) 23..12.86. Бюл. N - 47 (71) Саратовский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) К.Д.Некрасов, И.А.Живаев, Л.Ф.Рамазаева и В.И.Краюхин (53) 666.973(088.8) (56) Некрасов К.Ц. и др. Жароупорный бетон. -M.: Промстройиздат, 1957, с. 19-20.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1079632, кл. С 04 В 29/02, 1982. (54) СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖАРО=

СТОЙКИХ БЕТОНОВ (57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве плотных жаростойких бетонов на фосфатном связующем. Изобретение позволяет повысить прочность и снизить пористость бетона. Связующее для получения жаростойких бетонов включает, мас.%: ортофосфорную кислоту 30-36, алюминиевую пудру 14-20, каолин 12-17, 2Х-ный раствор окиси хрома 12-17, фторид натрия 2-7 и глинозем — остальное. 2 табл.

Ф 1

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве плотных жаростойких бетонов на фосфатном связующем, предназначенных для футеровки и ремонта тепловых агрегатов.

Целью изобретения является повышение прочности и снижение пористости бетона. . Для получения связующего используют ортофосфорную кислоту ппотностью

1,5-1,6 г/см, 27.-ный раствор окиси хрома вводят для регулирования скорости протекания реакции, а также в качестве легирующей добавки, которая увеличивает однородность связующего и глинозем.

Реакция взаимодействия между окисью алюминия и фосфорной кислотой начинает протекать уже при 127 С. о

Температура взаимодействия между кислотой и дисперсным металлом несколько выше, что позволяет получить при введении глинозема дополнительное, кроме того, что образуется в результате реакции между Al и Н РОл, некоторое количество основного свяэе- образующего материала А1(Н Р04) что улучшает механические характеристики вяжущего вещества, что делает его быстротвердеющим. Каолин при .800-1000 С разлагается и из продуктов его разложения образуются иглообразные кристаллы муллита, улучшающие свойства полученного материала после воздействия температуры и увеличивающие химическую стойкость полученного материала в агрессивных средах. Фторид натрия вводят для ускорения сроков схватывания получаемого связующего, улучшения его адгезионных свойств. Он является катализатором, снижающим температуру и увеличивающим скорость протекания реакции в материале, Алюминиевую пудру берут марок ПАП-1 или ПАП-2 и вводят в два этапа для нейтрализации кислоты и пенообразования.

Процесс изготовления связующего заключается в следующем.

218334 2

К концентрированной ортофосфорной кислоте приливают 27-ный раствор окиси хрома, затем добавляют глинозем и каолин. Смесь тщательно перемешивают, после чего вводят алюминиевую пудру и гомогениэируют до образования однородного продукта. Через

20-30 мин начинается бурная реакция, в результате которой образуется пенообразный продукт. Неиэмельченный продукт можно хранить в полиэтиленовых мешках, предохраняя от попадания на него влаги в течение 1-3 мес без потери вяжущих свойств. Перед поIS лучением жаростойких материалов пенообразный продукт диспергируют в шаровой мельнице или краскотерке до прохождения без остатка через сито

0,14, добавляют фторид натрия и ос20 тавшиеся 8-127 алюминиевой пудры, и связующее готово к применению.

В связи с тем, что связующее при затворении его водой имеет высокие

25 адгезионные способности, что не позволяет перемешать его с небольшим количеством воды, которое необходимо для получения материала, получение образцов без заполнителя не представ36 ляется возможным. Для получения жаростойких бетонов изготовляют образцы, состоящие иэ следующих компонентов, мас.7:

Электроплавленный корунд 4-х фракции 83-87

Связующее 9-15

Вода 2-9

Образцы изготовляют следующим

4 р

Перемешивают заполнитель со связующим и затворяют водой. Смесь укладывают в формы и уплотняют глубинным вибратором при получении монолитных

45 футеровок или при помощи вибростола и пригруза при получении фасонных изделий. После выдержки при 20 С в течение 2 ч изделия распалубливают.

Предлагаемые составы связующего даны в табл. 1; результаты испытаний образцов по составам — в табл. 2.

1278334

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.Е

Состав

Связующее

Бетон

Алюминиевая пудра ПАП 2

Фторид натрия

Каолин

Н Р04 Алюминиевая

Окись хрома

ГлиноВода

СвяКозем рунд зующее пудра

ПАП-1

1 83 13 4 32 7,5 14 18,5 14

2 87

3 85

10 3 32 7,5

9 6 32 75

14 l8,5

14 18,5

14 18,5

4 80 15 5 32 7 5

5 86 12 2 32 7 5

6 . 80 11. 9 32 7,5

14 18,5 14

14 l4 18, 5

14„5 19

7 85 11 4 30 7,5

14,5 5

9,5

8 85 11 4 36 7,5 13 17

4,5

9 85 11 4 32 7,5

6,5

12,5

8,5

15 85

16 85

8,5

14,5 20,5

17 85 11

13,5 18

8,5

10 85 11

11 85 11

l2 85 11

13 85 11

14 85 11

4 32 7,5

4 32 7,5

4 32 7,5

4 32 7,5

4 32 75

4 32 75

4 32 75

15 19

13 17

12 20

17 17

14 16

14 22

13 17

14,5 5

13 5

15 5,5

12 4,5

17 5

14,5 2

13,5 7

Ch а

СЧ м (Ч л м

«ф л

О м л .Ф м

Со л

С«!

О 1 л ю

С)

Ф ц л

С 4 л!

c«t

D л

С> м л

СО

СЧ м

«» л и

С4 л м

С4

О м и а

1 (4 а л со м

v

Х о о

v м о о са

Ф Ва

Щ

9 1а

0 «

td V о

О &

lg Фа а

Ct e м о ! о

О !

О Е»

И и о

t е о

Й 1» о

Й Q «! g о

1 !а а о °

О О а!

И 3l а ф, f»

6 !

1 д

i278334! 1 а! u

ХООс!

Ф !»О

ctt a

Ь) Ф IC Ch

Ц ьо аи и о 1а о, и а! cd Р! Ф

1- c. "m a ! а а! 1- Е

3, о. а!

cd dl Ю Э

ФС !» 1 с.

cd .а э

1» Й

V Е

О а!

g л

1

Формула из обре те ния

30-36

14-20

12-17

12-17

2-7

Остальное

Составитель О. Моторина

Техред Л.Сердюкова Корректор И. Эрдейи

Редактор Н. Гунько

Заказ 6805/22 Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Связующее для получения жаростойких бетонов, включающее фосфаты ную связку, алюминиевую пудру и тонкомолотый наполнитель, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения прочности и снижения пористости бетона, оно содержит в качестве фосфатной связки ортофосфорную кислоту, в качестве тонкомолотого наполнителя — каолин и глинозем и дополнительно

278334

27-ный раствор окиси хрома и фторид натрия при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Ортофосфорная

5 кислота

Алюминиевая пудра

Каолин

27-ный раствор

10 окиси хрома

Фторид натрия

Глинозем

Связующее для получения жаростойких бетонов Связующее для получения жаростойких бетонов Связующее для получения жаростойких бетонов Связующее для получения жаростойких бетонов Связующее для получения жаростойких бетонов 

www.findpatent.ru

Сырьевая смесь для изготовления легкого фосфатного бетона

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (l l) 514793 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.01,75(21) 2095454 /29-33 с присоединением заявки № (51) М. Кл. р

С 04 В 29/02

С 04 В 15/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.05.76Бюллетень № 19 (45) Дата опубликования описаиия03.06.76 (53) УДК 666,974 .2 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. Я. Ахтямов, А. Н. Абызов, А. Н. Чернов и А. Г, Нейман

Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов (71) Заявитель (54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ

ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОГО ФОСФАТНОГО БЕТОНА

15 25

Введение мочевино-формальдегидной смолы в сырьевую смесь для изготовления иэделий из легких бетонов фосфатного твердения значительно увеличивает вязкость массы, в результате чего резко возрастает ее гаэоудерживаюшая способность. Это обеспечивает значительное уменьшение объемной массы материала, улучшает его струк» туру и теплозащитные свойства.

Свойство мочевинсь-формальдегидной смолы отвердевать при температуре самопроизвольного разогрева фосфатных масс, содержащих металлический алюминий, обес печивает значительный прирост йрочности в короткие сроки за счет наложения пра

60-75

3-6 материал

Дисперсный алюминий

Изобретение относится к промышленно. сти,строительных материалов и может быль использовано при изеэтовлении легких бетонных иэделий на фосфатном связующем. 5

Известная сырьевая смесь для изготовления легкого фосфатного бетона, вклю- чающая высокоглиноземистый материал, дисперсный алюминий и ортофосфорную кислоту, имееч; пониженную вязкость массы в )p момент газовыделения, в результате чего значительная часть газов вырывается из массы, разрушая ячеистую структуру, Это приводит к снижению прочностных и теплозащитных свойств изделий. Ц

Целью изобретения является уменьшение объемного веса и повышение прочностных и теплоэащитных свойств изделий.

Это достигается тем, что сырьевая смесь дополнительно содержит мочевино- 20 формальдегидную смолу при следующем соотношении компонентов, вес. % .

Высокоглиноземистый

Фосфатное связующее

М очевино-формальдегидная смола 4-1 2

Мочевино-формальдегидная смола не разрушается при взаимодействии с ортофосфорной кислотой, а также обладает способ ностыо отвердевать при температуре 100

160оС, образуя материал с высокими физико-механическими свойствами.

5-. 1 4-/3- 3

Содержание компонентов, о

Свойства образцов смола 3.3ЮМПний

435 6,2

0,09-О, 12

12 " 97

104

1,2

39 271 40

60 - 75

3- 6

15- 25 материал

Дисперсный алюминий

Фосфатное связуюшее

Мочевино-формальдегидная смола

4- 12

Составитель В. Большов

Техред 33. Луговая,

Ред IKTOp A. Морозова

Заказ 1543/91 Тираж 752 Подписное

Ц1-111ИП!1 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ие(со!3 i!Q.l!IKH I 3 çßû!3! 3ЬОс3!3атнО3! и Опган31ческой частей смеси, Д IR изготое3ле33ия ОО1хазцов из предлс3 гаемой массы испо.,3ьзовали размолотый до уделы!О31 поверхности 2 1 )0 cM /i по

porilori технического глинозема с cOдержанием окиси ал3оми33ия более 97О, дисперсный ал3ом33нии марки I IA K3, экстрах!!но!3 ную, О! -.пую Ортофосфо1.иу3О кис.:лоту, терморе 3ктивную мочевино-ф3орма33ьдегидную смолу марки "МФ-17".

Образцы из предложенной массы- иэготавл33вали по с:.!еду!ошей rexaoaol II>t: обходимое для замеса количество высокоглиноэемистого материала и дисперспогс агпоминия перемешивали до однородной консистенции и затворяли ортофосфорной

Формула изобретения

Сырьевая смесь для изготовления легкого фосфатного бетона, включающая высокоглинОземистый MQTBj)lléл, дисперсный алюминий и фосфатиос связующее, О т личающаяся тем, что, с целью уменьшения Обьемного веса иэделий и повышения их. zipoчиост33ых и те33лозаи3ите3ых кислотой. Массу перемешивали в течение

10 сек, одновременно вводя мочевиноформальдегидную смолу. После этого массу перемешивают еще в течение 1 мин.

Приготовленную массу укладывали в форму, где она через 5-20 мин самопроизвольно разогревалась до температуры 2002 1 0" и вс луч ива лас ь.

После остывания образцы расформовывали,. время остывания 35-45 мин, Свойства получаемого материала приведены в таблице, 11з предлагаемого состава сырьевой смеси можно готовить изделия с достаj 5 точно высокими физико-механическими свойствами. свойств, она дополнительно содержит! мочевино-формальдегидную смолу при следуюшем соотношении компонентов, вес.%;

Высокоглиноземистый

Сырьевая смесь для изготовления легкого фосфатного бетона Сырьевая смесь для изготовления легкого фосфатного бетона 

www.findpatent.ru

Теплоизолирующий и теплопроводный бетоны на алюмофосфатной связке (варианты)

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к производству огнеупорных высокопрочных неэлектропроводных изделий из корундовых и карбидокремниевых бетонов на алюмофосфатной связке. Техническим результатом изобретения является повышение прочности, огнестойкости и теплопроводности, снижение пористости изделий. Огнеупорный бетон на алюмофосфатной связке включает ортофосфорную кислоту концентрацией 65-75% и смесь разных фракций электрокорунда марки 25А, при следующем соотношении компонентов по FEPA 32GB 1971, мас.%: электрокорунд фракции 20 - 28-36; электрокорунд фракции 46 - 22-24; электрокорунд фракции 80 - 15-20; электрокорунд фракции 220 - 25-35; ортофосфорная кислота - 10-12 сверх 100%. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к огнеупорной промышленности, в частности к производству огнеупорных высокопрочных неэлектропроводных изделий из корундовых и карбидокремниевых бетонов на алюмофосфатной связке.

Известен состав по патенту №2365561 от 11.12.2007, МПК С04В 35/10. Масса для изготовления огнеупорных теплоизоляционных материалов и изделий включает связующее на основе алюмофосфатов и шихту в виде смеси из огнеупорного наполнителя, выбранного из группы оксидов алюминия и алюмосиликатов, и одного или двух выбранных из группы сложных оксидов магния, железа, кремния и алюминия (вермикулит-перлит) при следующем соотношении компонентов, мас.%: шихта - 35-85; фосфатная суспензия - 15-65. В качестве связующего масса содержит адгезию на основе алюмоборфосфатного или алюмохромфосфатного связующего с алюмосиликатным огнеупорным наполнителем фракции 0,125-0 мм в количестве 0,1-15% от массы суспензии, при следующем соотношении компонентов шихты: для смеси из огнеупорного наполнителя с перлитом массовые части составляют соответственно 1,0 и 0,04-4,0; для смеси из огнеупорного наполнителя с вермикулитом массовые части составляют соответственно 1,0 и 0,05-2,5; для смеси из огнеупорного наполнителя с перлитом и вермикулитом массовые части составляют соответственно 1,0 - для наполнителя, 3,95-0,05 - для перлита, 0,05-2,45 - для вермикулита.

Недостатки вещества:

- связующее на алюмофосфатах при обжиге смеси всегда выделяют низкотемпературные вещества - хром, бор, что приводит к загрязнению изделий и собственно футеровки,

- алюмосиликаты и оксиды алюминия относятся к разным группам по химическому взаимодействию с фосфатными связующими и резко снижают характеристики образующегося кристаллического ортофосфата алюминия в виде связки.

Известен состав вещества по патенту №2365562 от 13.07.2007, МПК С04В 35/66, С04В 35/103. Огнеупорная масса содержит, мас.%: графит 5÷8; фосфатный пластификатор 5÷10; мелкозернистый огнеупорный порошковый наполнитель из группы: белый электрокорунд, шамот зернистостью менее 63 мкм 4÷25; органические волокна 0,05÷0,15; отходы производства углеродистого передельного феррохрома 2÷6; порошковый заполнитель из группы: белый электрокорунд, карбид кремния или шамот зернистостью 6÷0,5 мм - остальное.

Недостатки огнеупорной массы - наличие графита и органического волокна, повышающих пористость массы при последующем обжиге, существенно снижают гомогенность массы из-за различной плотности по сравнению с наполнителем и при обжиге вещества их отходы сгорания загрязняют и повышают теплопроводность и электропроводность.

Состав порошкового наполнителя из электрокорунда, карбида кремния и алюмосиликатов не может быть гомогенизирован по требуемым характеристикам огнеупорности, теплопроводности и прочности.

Известен состав вещества по патенту №2245864 от 09.07.2003 г., МПК С04В 35/106, выбранный в качестве прототипа. На стадии подготовки шихты поверхность сфероидных частиц электрокорундового наполнителя смачивают олеиновой или стеариновой кислотой в количестве 0,5-1,0% от общего количества фосфатного связующего. В процессе смешивания вводят дискретно фосфатное связующее и мелкодисперсную смесь совместного помола, содержащую компоненты, мас.%: Al2O3 - 47-80, ZrO2·SiO2 - 20-53, при содержании компонентов в шихте, мас.%:

- электрокорундовый наполнитель - 50-70,

- мелкодисперсная смесь совместного помола - 30-50,

- фосфатное связующее сверх 100% 5-10.

Шихту гомогенизируют, формуют, осуществляют воздушное твердение заготовок, обжигают при температуре разложения цирконового концентрата и охлаждают с изотермической выдержкой в интервале температур 1100-900°C. Фракционный состав электрокорундового наполнителя находится в пределах 0,1-3 мм. Размер частиц мелкодисперсной смеси совместного помола составляет 0,002-0,005 мм. В качестве фосфатного связующего используют ортофосфорную кислоту.

Недостатки вещества:

- дополнительное смачивание шихты олеиновой или стеариновой кислотой,

- дискретный ввод фосфатного связующего в виде дополнительной операции,

- наличие дополнительной операции в виде совместного помола для получения мелкодисперсной смеси,

- наличие нейтрального к ортофосфорной кислоте мелкодисперсного наполнителя в виде ZrO2·SiO2 резко снижает прочность.

Задача предлагаемого изобретения - создание формованных теплоизолирующих и теплопроводных бетонов на алюмофосфатной связке с высокими прочностными характеристиками, позволяющими применять бетоны в качестве конструкционных материалов, работающих при высоких температурах.

Теплоизолирующий бетон на алюмофосфатной связке, включает фосфатное связующее и смесь. В качестве фосфатного связующего используют ортофосфорную кислоту концентрацией 65-75%, а в качестве смеси используют смесь разных фракций электрокорунда марки 25А, при следующем соотношении компонентов по FEPA 32GB 1971, мас.%:

- для корундового теплоизолирующего бетона использован состав, мас.% по FEPA 32GB 1971

- электрокорунд марки 25А 32-36 мас.% фракции 20
22-24 мас.% фракции 46
15-20 мас.% фракции 80
25-35 мас.% фракции 220
- ортофосфорная кислота концентрацией 70% в количестве 10-12 сверх 100 мас.%

Теплопроводный бетон на алюмофосфатной связке включает фосфатное связующее и смесь. В качестве фосфатного связующего используют ортофосфорную кислоту концентрацией 65-75%, а в качестве смеси используют смесь электрокорунда марки 25А фракции 220 и дополнительно смесь карбида кремния марки 53С, при следующем соотношении компонентов по FEPA 32GB 1971, мас.%:

- для карбидокремниевого теплопроводного бетона марки 63С, мас.% по FEPA 32GB 1971

- электрокорунд марки 25А - 25-35 мас.% фракции 220
- карбид кремния SiC марки 63С - 32-36 мас.% фракции 20
- 18-26 мас.% фракции 46
- 15-20 мас.% фракции 80
- ортофосфорная кислота концентрацией 70% в количестве 10-12 сверх 100 мас.%

Для всех заявляемых составов способ получения бетонов на алюмофосфатной связке одинаков. Смесь из наполнителя заявляемых фракций и ортофосфорная кислота 70% концентрации смешиваются до гомогенного состояния и заливаются в формы. Последующий низкотемпературный обжиг формирует прочные огнеупорные изделия из бетонов на алюмофосфатной связке, в качестве которой выступает кристаллический ортофосфат алюминия.

В Таблице 1 показаны теплоизолирующие неэлектропроводные корундовые бетоны. Данные для бетонов при температуре +1000°C.

В Таблице 2 показаны теплопроводные неэлектропроводные бетоны. Данные для бетонов при температуре +1000°C.

Фракционный состав вещества бетона во многом определяет его теплофизические и прочностные характеристики, что связано с плотностью упаковки зерен смеси наполнителя в объеме. При одинаковой огнестойкости корундовых бетонов на алюмофосфатной связке (Таблица 1) теплоизолирующий бетон Состава 1 имеет минимально допустимую прочность, среднюю пористость и высокую для огнеупоров теплопроводность. Сравнимые характеристики показывает бетон Состава 3 с более высокой пористостью. Для бетона Состава 2 теплофизические и прочностные характеристики имеют значения, близкие к оптимальным, - высокую огнестойкость, максимальную прочность, минимальные значения теплопроводности и пористости.

Аналогичное распределение характеристик в зависимости от состава показывают карбидокремниевые составы на алюмофосфатной связке (Таблица 2). При одинаковой огнестойкости бетон Состава 1 имеет меньшую прочность и меньшую теплопроводность. Бетон Состава 3 показывает близкие характеристики. Для бетона Состава 2 теплофизические и прочностные характеристики имеют значения, близкие к оптимальным, - высокую огнестойкость, максимальную прочность и теплопроводность, минимальное значение пористости.

Таблица 1
Фракционный состав электрокорунда Состав 1, мас.% Состав 2, мас.% Состав 3, мас.%
FEPA 20 28 36 36
FEPA 46 22 17 24
FEPA 80 15 17 20
FEPA 220 25 30 35
Ортофосфорная кислота сверх 100% 10 10 12
Прочность на сжатие *) 68 МПа 75 МПа 70 МПа
Пористость, % *) 14 8 18
Огнестойкость, °C *) 1800 1800 1800
Теплопроводность, Вт/(м·град) *) 0,43 0,24 0,43
Электропроводность *) диэлектрик диэлектрик диэлектрик
*) - данные для бетонов при температуре +1000°C
Таблица 2.
Фракционный состав Состав 1, мас.% Состав 2, мас.% Состав 3, мас.%
Карбид кремния FEPA 20 32 34 36
Карбид кремния FEPA 46 18 19 26
Карбид кремния FEPA 80 15 17 20
Электрокорунд FEPA 220 25 30 35
Ортофосфорная кислота сверх 100% 10 10 12
Прочность на сжатие *) 64 МПа 75 МПа 68 МПа
Пористость, % *) 12 8 24
Огнестойкость, °C*) 1100 1100 1100
Теплопроводность, Вт/(м·град) *) 21 26 18
Электропроводность *) диэлектрик диэлектрик диэлектрик
*) - данные для бетонов при температуре +1000°C

1. Огнеупорный бетон на алюмофосфатной связке, включающий фосфатное связующее и смесь, отличающийся тем, что в качестве фосфатного связующего используют ортофосфорную кислоту концентрацией 65-75%, а в качестве смеси используют смесь разных фракций электрокорунда марки 25А, при следующем соотношении компонентов по FEPA 32GB 1971, мас.%:

электрокорунд фракции 20 28-36
электрокорунд фракции 46 22-24
электрокорунд фракции 80 15-20
электрокорунд фракции 220 25-35
ортофосфорная кислота 10-12 сверх 100%

2. Огнеупорный бетон на алюмофосфатной связке, включающий фосфатное связующее и смесь, отличающийся тем, что в качестве фосфатного связующего используют ортофосфорную кислоту концентрацией 65-75%, а в качестве смеси используют смесь электрокорунда марки 25А фракции 220 и дополнительно смесь карбида кремния марки 53 С, при следующем соотношении компонентов по FEPA 32GB 1971, мас. %:

электрокорунд фракции 220 25-35
карбид кремния фракции 20 32-36
карбид кремния фракции 46 18-24
карбид кремния фракции 80 15-20
ортофосфорная кислота 10-12 сверх 100%

www.findpatent.ru


Смотрите также