Огнеупорная смесь "гамма-зхп"

 

Изобретение относится к области производства огнеупорной смеси, которая может быть использована в качестве кладочного раствора и для обмазки при производстве футеровочных и ремонтных работ тепловых агрегатов. Смесь включает, мас.%: хромитовая руда - 40-65, оксид железа - 9-22, сульфат магния - 8-14, алюминий или сплав алюминия и кремния -10-14, суперпластификатор С-3 на основе натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом-0-11,9, инициатор - хлорид аммония или смесь аммонийсодержащего компонента из группы: сульфат аммония, фосфат аммония, карбамид, формамид с галогенидом металлов в стехиометрическом соотношении -0,1 -0,9, модификатор из группы: кианит, силлиманит или их смесь - 2-20,0. Состав позволяет снизить пористость материала до 8,7 - 12,5%, температура воспламенения - 820-890^oС огнеупорность - 1720 - 1800^oС. 2 табл.

Изобретение относится к области производства огнеупорной смеси, которая может быть использована в качестве кладочного раствора и для обмазки при производстве футеровочных и ремонтных работ тепловых агрегатов в промышленности строительных материалов, а также в черной и цветной металлургии, в химической и коксохимической промышленностях.

Известная огнеупорная смесь, включающая, мас.%: хромитовая руда - 39,9-46,8 порошок алюминия - 8,2-11,2 сульфат магния - 14,0-18,2 оксид железа - 21,5-24,6 вода - Остальное (см. авторское свидетельство СССР N1717586, C 04 B 35/04, 1987 г.) Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату является огнеупорная смесь для защиты поверхностей металлургических печей, включающая в мас.%: Восстановитель - Mg, Al, Zr, Si, Ti или их сплавы - 6 - 20 Окислитель - доломит, хромит, сульфат, карбонат металла (Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Al или их смесей) - 20 - 70
Огнеупорный наполнитель - хромит, периклаз, огнеупорный лом, огнеупорный оксид, углеродсодержащий компонент, карбид, нитрид металла (Al, Si, Ti) - до 100%
В смесь может быть введена добавка пластификатора - лигносульфоната в количестве 2,5-5%.

К недостаткам известной смеси следует отнести относительно высокую пористость - порядка 16-50% (заявка PCT N 90/13526, C 04 B 35/66, 1990 г.)
Задачей изобретения является снижение пористости получаемого материала.

Это достигается согласно изобретению тем, что огнеупорная смесь, включающая хромитовую руду, оксид железа, сульфат магния, алюмосодержащий компонент и пластификатор, дополнительно содержит инициатор - хлорид аммония или смесь аммонийсодержащего компонента из группы: сульфат аммония, фосфат аммония, карбомид, формамид с галогенидом металлов в стехиометрическом соотношении, модификатор из группы: кианит, силлиманит или их смесь, а в качестве пластификатора суперпластификатор на основе натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида С-3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
хромитовая руда - 40-65
оксид железа - 9-22
сульфат магния - 8-14
Алюмосодержащий компонент - 10-14
Пластификатор - 0,0-12,0
Указанный инициатор - 0,1-0,9
Указанный модификатор - 2,0-20,0
Способ приготовления смеси заключается в смешении предварительно измельченных хромитовой руды, оксида железа, сульфата магния, алюмосодержащего компонента, инициатора и модификатора. Для улучшения технологических свойств и повышения однородности смеси может быть введен дополнительно суперпластификатор - Na соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида - С-3.

Для интенсификации помола хромитовой руды и улучшения гомогенности продукта суперпластификатор С-3 может быть введен в виде сухого порошка при помоле, а затворение компонентов в таком случае осуществляют остальным требуемым количеством воды в процессе перемешивания.

Характеристики используемых компонентов:
1) Хромитовая руда содержит, мас.%:
Cr₂O₃ - 10,5-62
Al₂O₃ - 4,0-34,0
Fe₂O₃ - 1,0-18,0
FeO - 7,0-24,0
MgO - 10,5-33,0
SiO₂ - 0,4-27,0
Тонкость помола руды составляет 0,350 мкм.

2) Алюмосодержащий компонент - порошок алюминия с тонкостью помола <100 мкм, силумин - сплав алюминия с 8-30 мас.% кремния.

3) Сульфат магния (эпсомит) - белый кристаллический порошок, формула MgSO₄ 7H₂O.

4) Оксид железа - Fe₂O₃, Fe₃O₄.

5) Суперпластификатор С-3 - на основе натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида, соответствует ТУ 6-14-625-80. Водный раствор представляет собой жидкость коричневого цвета 33-39%-ной концентрации. С-3 используется также в виде легкорастворимого неслеживающегося порошка коричневого цвета с размером микрогранул 200-300 мкм.

6) Инициатор - NH₄Cl- белый мелкокристаллический порошок. В качестве компонентов смеси инициатора могут быть использованы галогениды: Ca, Mg, Al.

7) Модификатор - порошок кианита (дистена) или силлиманита, общей формулы: Al₂O₃SiO₂, или природной смеси кианита с силлиманитом.

Предлагаемая смесь может быть использована в качестве кладочного раствора для укладки шамотного, периклазохромитового и т.п. изделий, а также для обмазки и ремонта поверхностей высокотемпературных агрегатов.

Огнеупорной смеси присвоено условное наименование "Гамма-ЗХП".

Составы смесей и свойства получаемого материала приведены в таблицах 1 и 2.

Формула изобретения

Огнеупорная смесь, включающая хромитовую руду, оксид железа, сульфат магния, алюминий или сплав алюминия и кремния и пластификатор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит инициатор - хлорид аммония или смесь аммонийсодержащего компонента из группы: сульфат аммония, фосфат аммония, карбамид, формамид с галогенидом металлов в стехиометрическом соотношении, модификатор из группы: кианит, силлиманит или их смесь и в качестве пластификатора - суперпластификатор С-3 на основе натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хромитовая руда - 40 - 65
Оксид железа - 9 - 22
Сульфат магния - 8 - 14
Алюминий или сплав алюминия и кремния - 10 - 14
Суперпластификатор С-3 - 0,0 - 11,9
Указанный инициатор - 0,1 - 0,9
Указанный модификатор - 2,0 - 20,0

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2