RU2474593C2

RU2474593C2 - Refractory concrete mixture

Info

Publication number: RU2474593C2
Application number: RU2010141371/04A
Authority: RU
Inventors: Адильбий Батырбиевич Тотурбиев
Original assignee: ЗАО "Опытное научно-производственное предприятие"
Priority date: 2010-10-07
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2013-02-10
Also published as: RU2010141371A

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: disclosed is a mixture for making refractory concrete, which contains chrome magnesite, bauxite, dinas, wastes from production of zirconium dioxide after the chlorination step and binder - crystalline hydrates of sodium polysilicate Na₂O·4SiO₂·10H₂O or Na₂O·5SiO₂·9H₂O or Na₂O·6SiO₂·8H₂O, with the following ratio of components, wt %: crystalline hydrate of sodium polysilicate (1.5-2.5), chrome magnesite (12-17), bauxite (1.5-2.0), dinas (58.5-73.0), wastes from production of zirconium dioxide after the chlorination step (12-20).

EFFECT: concrete obtained from the disclosed mixture has higher initial deformation temperature under a load, heat resistance and water resistance.

1 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при приготовлении жаростойкого бетона для изготовления футеровки обжиговых колодцев и печей трубопрокатных станов металлургической промышленности.The invention relates to the building materials industry and can be used in the preparation of heat-resistant concrete for the manufacture of lining of calcination wells and furnaces of tube rolling mills of the metallurgical industry.

Известна смесь для жаростойкого бетона [1], которая содержит, мас.%: растворимое стекло 1-5, обожженный магнезит 2-8, технический глинозем 4-20, карбид кремния 11-19 и хромомагнезитевый клинкер - остальное.A known mixture for heat-resistant concrete [1], which contains, wt.%: Soluble glass 1-5, fired magnesite 2-8, industrial alumina 4-20, silicon carbide 11-19 and chromomagnesite clinker - the rest.

Недостатками этой смеси являются низкая температура начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа, термостойкость и водостойкость.The disadvantages of this mixture are the low temperature of the onset of deformation under a load of 0.2 MPa, heat resistance and water resistance.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков, т.е. прототипом, является смесь для жаростойкого бетона [2], включающая, мас.%: силикат-глыба 1,5-2,5, хромомагнезит 12-17, боксит 1,5-2, динас 58,5-73,0, отход производства двуокиси циркония после стадии хлорирования 12-20.Closest to the claimed technical solution for the totality of features, i.e. the prototype is a mixture for heat-resistant concrete [2], including, wt.%: block of silicate 1.5-2.5, chromomagnesite 12-17, bauxite 1.5-2, dinas 58.5-73.0, waste production of zirconia after the chlorination stage 12-20.

Недостатками этой смеси являются низкие температура начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа, термостойкость и водостойкость.The disadvantages of this mixture are the low temperature of the onset of deformation under a load of 0.2 MPa, heat resistance and water resistance.

Исходные компоненты, входящие в состав смеси для жаростойкого бетона, следующие: кристаллогидраты полисиликата натрия NaThe initial components that make up the mixture for heat-resistant concrete are as follows: sodium polysilicate crystalline hydrates Na ₂₂ O·6SiOO6SiO ₂₂ ·8H8H ₂₂ O, хромомагнезит, боксит, динас, отход производства двуокиси циркония после стадии хлорирования.O, chromomagnesite, bauxite, dinas, a waste product of the production of zirconium dioxide after the chlorination stage.

Кристаллогидраты полисиликата натрия NaCrystalline hydrates of sodium polysilicate Na ₂₂ O·6SiOO6SiO ₂₂ ·8H8H ₂₂ O, NaO, Na ₂₂ O·5SiOO · 5SiO ₂₂ ·9H9H ₂₂ O, NaO, Na ₂₂ O·4SiOO4SiO ₂₂ ·10H10H ₂₂ O изготавливали (пат. №2118642) путем введения при перемешивании в 20-30 мас.% водный раствор силиката натрия 10-16 мас.% гидрозоля диоксида кремния при 70-100°С, в соотношении 1:(1-1,5) соответственно, и выдерживали при этой температуре не более 0,5 ч, а затем удаляли влагу до содержания 25,4-35,9 мас.%.O was made (Pat. No. 2118642) by introducing with stirring in a 20-30 wt.% Aqueous solution of sodium silicate 10-16 wt.% Hydrosol of silicon dioxide at 70-100 ° C, in the ratio 1: (1-1.5) respectively, and kept at this temperature for no more than 0.5 hours, and then moisture was removed to a content of 25.4-35.9 wt.%.

Отдозированные сухие компоненты для каждого состава, приведенной в табл.1 полисиликат-натриевого композиционного вяжущего (тонкомолотые хромомагнезит: боксит: кристаллогидраты полисиликата натрия) удельной поверхностью 2500-3000 смDosage dry components for each composition shown in Table 1 of the polysilicate-sodium composite binder (fine-milled chromomagnesite: bauxite: crystalline hydrates of sodium polysilicate) with a specific surface of 2500-3000 cm ²² /г, перемешивали с добавлением воды (В/В=0.3-0.4 в зависимости от состава смеси) в лабораторном высокоскоростном смесителе до получения однородной суспензии. Затем полученную суспензию совместно перемешивали с остальными огнеупорными компонентами смеси в лопастной лабораторной мешалке принудительного действия до получения однородной массы./ g, mixed with the addition of water (W / B = 0.3-0.4 depending on the composition of the mixture) in a laboratory high-speed mixer until a homogeneous suspension is obtained. Then, the resulting suspension was mixed together with the other refractory components of the mixture in a forced-action paddle laboratory stirrer until a homogeneous mass was obtained.

Из полученной гомогенной массы изготавливали образцы различных составов для определения температуры деформации под нагрузкой 0,2 МПа (ГОСТ20910-90), термостойкости (ГОСТ20910-90) и водостойкости (КSamples of various compositions were prepared from the obtained homogeneous mass to determine the deformation temperature under a load of 0.2 MPa (GOST20910-90), heat resistance (GOST20910-90) and water resistance (K _размsize ) (Микульский В.Г. и др. Строительные материалы. - М.: Изд-во АСВ, 2004. - 536 с.).) (Mikulsky V.G. et al. Building materials. - M.: Publishing house ASV, 2004. - 536 p.).

Твердение отформованных образцов осуществляли в лабораторном сушильном шкафу по режиму: подъем температуры до 200°С в течение 1 ч, выдержка при этой температуре 2 ч до полного удаления воды.The formed samples were hardened in a laboratory drying oven according to the following regime: temperature rise to 200 ° С for 1 h, exposure at this temperature for 2 h until the water was completely removed.

Пример 2 и 3 осуществляют аналогично примеру 1, только в качестве связующего используются кристаллогидраты NaExample 2 and 3 are carried out analogously to example 1, only crystalline Na hydrates are used as a binder ₂₂ O·5SiOO · 5SiO ₂₂ ·9H9H ₂₂ O и NaO and Na ₂₂ O·4SiOO4SiO ₂₂ ·10H10H ₂₂ O соответственно.O respectively.

Одновременно для сравнения изготавливались образцы из известных составов [2], которые соответствовали тем же соотношениям компонентов, что и в примерах 1-3.At the same time, for comparison, samples were prepared from known compositions [2], which corresponded to the same component ratios as in Examples 1-3.

Составы и результаты испытаний известных и предлагаемых бетонных смесей приведены в таблице 1.The compositions and test results of known and proposed concrete mixtures are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Компоненты и свойстваComponents and Features ПредлагаемыйProposed ИзвестныйFamous 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 Тонкомолотый хромомагнезитFine Chromomagnesite 1212 15fifteen 1717 1212 15fifteen 1717 1212 15fifteen 1717 1212 15fifteen 1717 Силикат-глыбаSilicate block 1.51.5 2.02.0 2.52.5 NaNa ₂₂ O·4SiOO4SiO ₂₂ ·10H10H ₂₂ OO 1.51.5 2.02.0 2.52.5 NaNa ₂₂ O·5SiOO · 5SiO ₂₂ ·9H9H ₂₂ OO 1.51.5 2.02.0 2.52.5 NaNa ₂₂ O·6SiOO6SiO ₂₂ ·8H8H ₂₂ OO 1.51.5 2.02.0 2.52.5 Отход производства двуокиси цирконияZirconia production waste 1212 1616 20twenty 1212 1616 20twenty 1212 1616 20twenty 1212 1616 20twenty БокситBauxite 1.51.5 1.71.7 2.02.0 1.51.5 1.71.7 2.02.0 1.51.5 1.71.7 2.02.0 1.51.5 1.71.7 2.02.0 ДинасDinas 7373 65.365.3 58.558.5 7373 65.365.3 58.558.5 7373 65.365.3 58.558.5 7373 65.365.3 58.558.5 Термостойкость при 1300°С (возд. теплосмен)Heat resistance at 1300 ° С (air heat exchange) 4545 4747 4646 4848 4949 4747 50fifty 5252 5151 30thirty 3333 3939 Температура начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа, °СThe temperature of the onset of deformation under a load of 0.2 MPa, ° C 15801580 16001600 15601560 16001600 16301630 15801580 16201620 16501650 15901590 14001400 14301430 14301430 Водостойкость, КWater resistance, K _размsize 0.800.80 0.850.85 0.850.85 0.850.85 0.900.90 0.850.85 0.900.90 0.900.90 0.850.85 0.750.75 0.720.72 0.700.70

Анализ полученных результатов показывает, что применение в качестве связки кристаллогидратов полисиликата натрия взамен силикат-глыбы ведет к повышению температуры начала деформации под нагрузкой 0,2 МПа, термостойкости и водостойкости. Это объясняется тем, что с повышением силикатного модуля от 4 до 6 существенно уменьшается легкоплавкое щелочное составляющее NaAn analysis of the results shows that the use of sodium polysilicate as a crystalline hydrate binder instead of a silicate block leads to an increase in the temperature of the onset of deformation under a load of 0.2 MPa, heat resistance and water resistance. This is explained by the fact that with an increase in the silicate module from 4 to 6, the low-melting alkaline component of Na significantly decreases ₂₂ O в кристаллогидратах полисиликата натрия, что хорошо иллюстрируется показателями свойств различных составов жаростойкого бетона на кристаллогидратах полисиликата натрия с различными силикатными модулями.O in the crystalline hydrates of sodium polysilicate, which is well illustrated by the properties of various compositions of heat-resistant concrete on the crystalline hydrates of sodium polysilicate with various silicate modules.

При этом, увеличение связки в бетоне более 2,5% приводит к снижению вышеуказанных показателей свойств. А результаты испытания образцов с содержанием связки менее 1,5% нами не приведены, так как это приводит к снижению необходимой монтажной прочности.At the same time, an increase in bond in concrete of more than 2.5% leads to a decrease in the above properties. And the test results of samples with a binder content of less than 1.5% are not given by us, since this leads to a decrease in the required mounting strength.

1. Авторское свидетельство СССР №1261926, кл. C04B 28/24, 1986.1. USSR copyright certificate No. 1261926, cl. C04B 28/24, 1986.

2. Авторское свидетельство СССР №1351907, кл. C04B 28/26, 1987.2. USSR copyright certificate No. 1351907, cl. C04B 28/26, 1987.

Claims

Смесь для изготовления жаростойкого бетона, включающая связующее, хромомагнезит, боксит, динас, отход производства двуокиси циркония после стадии хлорирования, отличающаяся тем, что она содержит в качестве связующего кристаллогидраты полисиликата натрия Na₂O·4SiO₂·10H₂O, или Na₂O·5SiO₂·9H₂O, или Na₂O·6SiO₂·8H₂O при следующем соотношении компонентов, мас.%:
кристаллогидрат полисиликата натрия 1,5-2,5 хромомагнезит 12-17 боксит 1,5-2,0 динас 58,5-75,0 отход производства двуокиси циркония после стадии хлорирования 12-20

A mixture for the manufacture of heat-resistant concrete, including a binder, chromomagnesite, bauxite, dinas, a waste product of the production of zirconium dioxide after the chlorination stage, characterized in that it contains sodium polysilicate Na ₂ O · 4SiO ₂ · 10H ₂ O, or Na ₂ O as a binder · 5SiO ₂ · 9H ₂ O, or Na ₂ O · 6SiO ₂ · 8H ₂ O in the following ratio of components, wt.%:
sodium polysilicate crystalline hydrate 1.5-2.5 chromomagnesite 12-17 bauxite 1.5-2.0 dinas 58.5-75.0 zirconia production waste after the chlorination stage 12-20