Сырьевая смесь для производства легкого огнеупорного бетона

 

Предлагаемое изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству легких огнеупорных бетонов. Задачей изобретения является повышение прочностных свойств и снижение плотности свежеотформованных изделий, сокращение времени отверждения и утилизации отходов. Технический результат, полученный в результате решения поставленной задачи, достигается тем, что смесь для производства легкого огнеупорного бетона содержит, мас.%: алюминиевая пудра - 2-3, кислота ортофосфорная 60% концентрации - 12-14, кислота серная отработанная 72-75% концентрации - 6-7, наполнитель - глиноземистый шлак и мелкозернистый керамзит в соотношении 2:1 - 76-80. Технико-экономический эффект от внедрения предложенного технического решения получается за счет снижения объемного веса, повышения его теплотехнических свойств и прочности, отсутствия тепловой обработки, снижения стоимости материала за счет использования неутилизированных отходов. 2 табл.

Предлагаемое изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству легких огнеупорных бетонов.

Известны сырьевые смеси для производства огнеупорных материалов [1] содержащие, мас. гематит 0,6-5; фосфатная связка 3-15; наполнитель - остальное.

Недостатком состава [1] является невысокая прочность при больших значениях плотности.

Известна сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий (прототип) [2] включающая фосфатное связующее, керамзит и наполнитель, содержит в качестве наполнителя тонкомолотый шамотный мертель и дополнительно отходы меднорудного производства и алюминиевую пудру при следующем соотношении компонентов (мас.): фосфатное связующее 17-24; тонкомолотый шамотный мертель 38-40; отходы меднорудного производства 4,9-6,5; пудра алюминиевая 0,1-0,5; керамзит остальное.

Недостатками состава [2] являются большая плотность и высокий коэффициент теплопроводности.

Задачей изобретения является повышение прочностных свойств и снижение плотности свежеотформованных изделий при сокращении времени отверждения и утилизации отходов.

Технический результат, полученный в результате решения поставленной задачи, достигается тем, что сырьевая смесь для производства легкого огнеупорного бетона, включающая ортофосфорную кислоту, алюминиевую пудру, глиноземсодержащий наполнитель и керамзит, содержит ортофосфорную кислоту 60% концентрации, керамзит мелкозернистый в качестве глиноземсодержащего наполнителя глиноземистый шлак и дополнительно серную кислоту отработанную 72-75% концентрации при следующем соотношении компонентов (мас.): указанная ортофосфорная кислота 12-14 алюминиевая пудра 2-3 глиноземистый шлак и керамзит мелкозернистый в соотношении 2:1 76-80 указанная серная кислота 6-7.

В результате химических реакций алюминиевой пудры с ортофосфорной кислотой и отработанной серной кислотой (отход) происходит выделение газа - водорода, поризующего смесь, которая затвердевает с выделением тепла: В процессе поризации смеси за счет выделения водорода и применения в качестве заполнителя мелкозернистого керамзита значительно снижается плотность изделия. А образовавшиеся соединения Al(OH)₃, Al₂(SO₄)₃ и Al(H₂PO₄)₃ обеспечивают быстрое твердение и прочность свежеотформованных изделий.

Использование глиноземистого шлака (отход), содержащего в своем составе до 30 оксида алюминия и мелкозернистого керамзита, способствует получению изделий с однородной прочной структурой, пониженной усадкой и высокими огнеупорными свойствами.

Сырьевая смесь при указанных соотношениях компонентов обеспечивает получение свежеотформованных изделий повышенной прочности при меньшей плотности по сравнения с прототипом.

Легкобетонную смесь готовят в следующей последовательности.

К тонкомолотым алюминиевой пудре и глиноземистому шлаку добавляют мелкозернистый керамзит фракции 0-5 мм. В полученную перемешанную смесь в заданном соотношении вводят оротофосфорную и отработанную серную кислоты определенной концентрации. Смесь перемешивают в течение 3-4 мин до начала выделения тепла и формуют в изделие.

Составы сырьевой смеси и свойства в сопоставлении с известным составом по прототипу представлены в таблицах 1 и 2.

Технико-экономический эффект от внедрения предложенного технического решения получается за счет снижения объемной плотности, повышения его теплотехнических свойств и прочности, отсутствия тепловой обработки, снижения стоимости материала за счет использования неутилизированных отходов.

Формула изобретения

Сырьевая смесь для производства легкого огнеупорного бетона, включающая ортофосфорную кислоту, алюминиевую пудру, глиноземсодержащий наполнитель и керамзит, отличающаяся тем, что она содержит ортофосфорную кислоту 60%-ной концентрации, керамзит мелкозернистый, в качестве глиноземсодержащего наполнителя глиноземистый шлак и дополнительно серную кислоту отработанную 72 75% -ной концентрации при следующем соотношении компонентов, мас.

Указанная ортофосфорная кислота 12 14 Алюминиевая пудра 2 3
Глиноземистый шлак и керамзит мелкозернистый в соотношении 2 1 76 - 80
Указанная серная кислота 6 7г

РИСУНКИ

Рисунок 1