Способ изготовления легкобетонных жаростойких алюмофосфатных изделий

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ.ПЬСТВУ

<1 >8307И (61) Дополнительное к авт. свид-ay— (22) Заявлено 01.12.77 (21) 2548935/29-33 (51) М. Кл.

В 28 В 1/50

С 04 В 29/02

В 28 С 5/46 с присоединением заявки ¹â€”

Государстьенный комитет (23) Приоритет— ло делам изобретений

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15.02.82 (53) УДК 666.974.2 (088.8) н открытий (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОБЕТОННЫХ

ЖАРОСТОЙКИХ АЛЮМОФОСФАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из жаростойких бетонов, изготовлении монолитных футеровок при строительстве и ремонте тепловых агрегатов.

Известны способы изготовления легкобетонных жаростойких изделий из фосфатных смесей путем затворения тонкодиспарсного алюминия и высокоглиноземистого микро- 1о наполнителя ортофосфорной кислотой, перемешивания до однородности, укладки смеси в форму и выдержку до самопроизвольного вспучивания и затвердеванпя.

Эти способы не обеспечивают качественного приготовления сырьевых смесей из-за того, что как только в смесь, состоящую из дисперсного металлического алюминия и высокоглиноземистого компонента, вводят 2о ортофосфорную кислоту и температура в смесителе поднимается выше 20 С, то происходит самопроизвольное вспучивание и затвердевание смеси в процессе ее приготовления. Это затрудняет обслуживание 25 смесителей, контроль приготовления смеси и создает необходимость немедленного использования всего объема приготовленной смеси, так как срок хранения готовой смеси составляет всего несколько минут.

2

Известны способы приготовления алюмофосфатных изделий, где кроме указанных выше операций в смесь вводят добавки бихроматов натрия или калия, что позволяет замедлить начало реакции взаимодействия ортофосфорной кислоты с дисперсным металлическим алюминием.

Однако эти добавки эффективны только при температурах смеси и окружающей среды пе выше 20 С. Кроме того, они являются плавнями, что приводит к снижению огнеупорности изделий. Добавки бихроматов необходимо точно дозировать и равномерно распределять в смеси, в противном случае они не являются эффективными, Общим недостатком известных способов является то, что они не позволяют изготовлять крупноразмерные изделия с равномерной пористой структурой по всему объему, госкольку дисперсный металлический алюминий взаимодействует с ортофосфорной кислотой с большим газо- и тепловыделением, а реакция длится в течение нескольких секунд. Поэтому при изготовлении крупноразмерных изделий процесс газо- и тепловыделения происходит в течение короткого времени в большом объеме смеси, что приводит к неравномерной поризации, местным перегревам и, как следствие этого, появлению большого количества крупных

8307I1

0» пор и микротрещин. Это ухудшает тсплозащитные свойства, резко снижает тc1>iiocгс;".— кость и прочность изделий.

Поз 1 Ому извсстныс спосооы Г! pit. actiÿ:Отея только для изготовления изделий с небольшой толщиной — плиты, скорлупы или для изготовления пористого заполните ля типа керамзита для легких жаростойких бетонов и практически неприменимы для изготовления крупноразмерных изделий.

Целью изобретения является получение крупноразмерных изделий с равномерной пористостью, повышение прочности и тсрмостойкости изделий.

Эта цель достигается тем, «ro в пзвсстном способе изготовления легкобстонных жаростойких алюмофссфатных изделий тем затворения топкодисперсного металлпческого алюминия и высокоглиноacMHcTQI микронаполнителя ортофосфорной кислотои, согласно изобрстени о, смесь с натала затворения и до укладки в форму охлаждатот до, (— 15) —.„(.1-10) С, укладывают сс слоями последовательно, причем укладк: каждого носледутощего слоя осуществлятот после вспучивания и остывания предыдущего слоя до 40 — 100 С.

С целью сокращения времени па изготовление изделий, первый слой после укладки его в форму нагревают до бΠ— 100"С.

Способ осуществляют слсдуютцим обра"-ом.

Расчетом или пробными замесами опрсделятот необходимое количество исходных компонентов для изготовления изделий: дисперсных высокоглиноземистого . .0..IHoпента и алюминиевой пудры, ортофосфорной кислоты. Пс.рсмсшнвают высокоглиноземистый компонент с дисперспым алloминием, вводят расчет тое количество ортофосфорной кислоты и перемешивают до однородности. При этом в течение всего времени от момента введения кислоты в смесь алюминия и высокоглиноземистого компонента, последу ощсго перемешивания до однородности и уv;Icläêè в форму смесь î iла>кдают до (— 15) — (+10) С. Это можег быть осущсствлспо l:Ooûì известттт.тм способом, например установкой с.тсситсля в т,амеру хочодпльпого агрегата: прсдварн тельным охлажде тттс,,т исходных компонентов с последующим поддеряанисм треб смой температуры в смесителе за счет охлаждения его поверхности охлажден:-тыми газом или жидкость о.

Температура охлаждения завп" пт о-. объема приготовленной смеси, времени се хранения, тсмпсратуры окружающей среды

H подбирается для каждого копкрст toto случая опытттым путем или опречслястся расчетом.

ОХЛа>КДЕ1111Х», СМЕСЬ;-КЛаДттва».- В r3>O»му или опалмбку слоями толщиной от 2 до

15 мм последова-сльно после Hctis titiiaiitt", и остывапия каждого предыдущего слоя до

10 !

25 0

4

100 — 40 С, Толщина слоя и те:Iicpaтур"; о«тывания смеси зависит от соот;toiircHI исходных компонентов, объемной массы и габаритов изделит .. При малых расходах

à II0миниевой пудры (до 5%) толщина укладываемых слосв составляет 10 — 15 мм, а тсмпература остывания каждого предыдущего вспучившегося слоя должна быть нс ниже 80 — 100 С. При расходах алюмин:гя более 5% толщина )кладываемых слоев составляет 2 — !0 мii, а температура остываттия каждого прсдыдутцего вспучившегося слоя должна быть не ниже 40 — 80 С, Уточнение данных параметров осуществляют пробными зам сами. Регулирование толщины укладываемого слоя смеси может осуптествляться скоростью подачи смеси, а температура остывапття вспучившсгося слоя

М 0 Х аз т 0 П Р СДСЛ Я 1 «С т! Л 10 О Ы М 11". В С С т Н Ы М С П Особом, например термометром с диапазоном и;»epctiH>1 тсттпс ратурьт от О до 200 С.

С целью сокращения времени на изготовление изделий первый слой после укладки его в форму может нагреваться до бΠ— 100"C. Это позволяет ускорить натало

1.еакции и интенсифицировать процесс вспучивания первого слоя. Нагревание первого слоя може:. быть осуществлено путем нагрева дпа формы или нагреванием слоя. контакта с нагретым телом, сфокусированным световым лучом и т. и. После вспучиганпя пергого слоя и остывания до температуры пс ни кс 100 — 40 С укладывают гторой слой и так далее до получения изделия нужной толщины.

Пример., т.чя изготовления изделия объемной массой около 600 кг/м с размером 400МЗООХ200 мм берут 9,б кг высокоглиноземистого компонента, приготовленногс смешением шлама белого злсктрокорунда удельной потвс1>злостью 600 см !г и высокоглиттозсмистого отхода нефтехимии удельной повсрхпостl.þ 3000 см /г в соотттошснии

7: 3 (вес. ч.), 480 г алюминиевой пудры

ПАП-1 и 3,2 л 70; -:;ой ортофосфорной кислоты. В металли !есной чашке, установленной в емкость, заполненную льдом, смешивают высокоглиноземнстый дисперсный компонент и алюминиевую пудру. Затем затворятот смесь ортофосфорной кислотой, o:;aæäåíí0é предварительно до — 5 С. Смесь перемешивают до однородности. В течени ьсего времени, пока в емкости находится лед, температура смеси не повышается вь.шс +5 "Ñ и ес можно хранить в течение требуемого врс.:сни.

Дстя изготовления изделия смесь слоем толщиной 5 мм укладывают в форму. После того, как первый слой в форме самопроизвольно разогреется, вспучится и остынет до температ, ры не ниже 100 С укладывают последу.сптнс слои. Укладку продол>катэт слоями до заполнения формы вспучившейся массо .:. После остывания изделия распалубливают и направляют для даль830711

Составитель Н. Федорова

Тскред A. Кагныьпникова

Редактор И. Го:фельд

Корректор О. Тюрина

За,,а, 11о6

Изд № 115 Тираж 604

ВНИ11ПИ Государственного комитета СССР по дслам изобретений и открытий

113035, .1осква, 7К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Подписное

Загорская типогоафпя Упрполиграфизда1а Мособлисполкома

5 пейшей обработки. Полученные изделия имеют равномерную пористость с размером пор 0,2 — 0,1 мм. Термостойкость 15 воздушных теплосмен, прочность при сжатии—

17 кгс/см .

Преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известными являются улучшение условий труда, упрощение технологии приготовления и повышение качества смеси, возможность изготовления крупно- 10 размерных изделий с равномерной пористостью, повышением прочности и гермостойкости изделий. Измерение параметров приготовления смеси и формовапия изделии в предлагаемых пределах позволяет получать 15 изделия с заранее заданными свойствам1: пористостью, объемной массой и прочностью.

Формула изобретения

Способ изготовления легкобетонных жа- 20 ростойких алюмофосфатных изделий путем затворения тонкодисперсного металлического алюминия и высокоглиноземистого микрон аполнителя ортофосфорной кислотой, последующей укладки смеси в форму и выдержки до самопроизвольного вспучивания и отвердевания, отличающийся тем, чзо, с целью получения крупноразмерных изделий с равномерной пористостью, повышения прочности и термостойкости изделий, смесь с начала затворения и до укладки в форму охлаждают до (— 15) — (+ 10) С, укладывают ее слоями, причем укладку каждого последующего слоя осуществляют после вспучивания и остывания предыдущего слоя до 40 — 100 С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени на изготовление изделий, первый слой после кладки его в форму нагревают до 60— !

00 С.