СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОВЕСНОГО БЕЗОБЖИГОВОГО ОГНЕУПОРА

СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОВЕСНОГО БЕЗОБЖИГОВОГО ОГНЕУПОРА


RU (11) 2294906 (13) C2

(51) МПК
C04B 28/06 (2006.01)
C04B 35/18 (2006.01)
C04B 38/10 (2006.01)
C04B 35/66 (2006.01)
C04B 111/40 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.03.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005116395/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.05.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.05.30 
(43) Дата публикации заявки: 2006.11.20 
(45) Опубликовано: 2007.03.10 
(56) Аналоги изобретения: ГОРИН В.М. и др. Легкий жаростойкий бетон ячеистой структуры. Строительные материалы. 2003, №8, с.17-19. RU 2145311 C1, 10.02.2000. RU 2239615 С2, 10.11.2004. RU 2070874 C1, 27.12.1996. DE 19754826 А, 18.06.1998. JP 11157908 А, 15.06.1999. 
(72) Имя изобретателя: Прошин Анатолий Петрович (RU); Береговой Виталий Александрович (RU); Болотникова Ольга Васильевна (RU); Саксонова Екатерина Николаевна (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (RU) 
(98) Адрес для переписки: 440028, г.Пенза, ул. Г. Титова, 28, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства 

(54) СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОВЕСНОГО БЕЗОБЖИГОВОГО ОГНЕУПОРА
Изобретение относится к составам для производства легковесных безобжиговых огнеупоров и может быть использовано как материал для изготовления теплоизоляционного слоя конструкции футеровок, непосредственно не соприкасающегося с печной средой. Состав для изготовления легковесного безобжигового огнеупора, включающий цемент, наполнитель, пенообразователь и воду, в качестве цемента содержит высокоглиноземистый цемент, в качестве наполнителя - шамотный наполнитель - тонкомолотый бой огнеупорного шамотного кирпича, в качестве пенообразователя - пенообразующее поверхностно-активное вещество ПАВ - «ПО-6К» и дополнительно - алюмосиликатный заполнитель природный каолинит Al2O 3 2SiO2 2H2O и полимерные добавки - фенолформальдегидную смолу и поливинилацетатную дисперсию в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%: высокоглиноземистый цемент 10...16, указанный шамотный наполнитель 5,0...6,0, указанное ПАВ 0,4...0,5, указанный заполнитель 32...34, указанные полимерные добавки 1,4...1,6, вода остальное. Технический результат: уменьшение средней плотности и коэффициента теплопроводности материала при обеспечении прочности, достаточной для транспортировки, монтажа и эксплуатации легковеса в теплозащитных конструкциях тепловых агрегатов. 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к составам для производства легковесных безобжиговых огнеупоров и может быть использовано как материал для изготовления теплоизоляционного слоя конструкции футеровок, непосредственно не соприкасающегося с печной средой.

Известен состав легкого жаростойкого бетона ячеистой структуры /1/, содержащий, мас.%:

Глиноземистый цемент 12...16 
Отработанный катализатор производства серы 7...8 
Пиритные огарки 2,5...3,5 
Керамзитовая пыль 20...24 
Пенообразователь «Унипор» 1,5...2,5 
Вода Остальное 


Недостатком указанного состава является достаточно высокая средняя плотность и высокий коэффициент теплопроводности материала.

Этот недостаток устраняется уменьшением средней плотности и коэффициента теплопроводности материала при обеспечении прочности, достаточной для транспортировки, монтажа и эксплуатации легковеса в теплозащитных конструкциях тепловых агрегатов.

Указанный эффект достигается тем, что состав для изготовления легковесного безобжигового огнеупора содержит в определенных количествах цемент, наполнитель, пенообразователь и воду. В качестве цемента он содержит высокоглиноземистый цемент (ВГЦ 1 ГОСТ 969-91), в качестве наполнителя - шамотный наполнитель - тонкомолотый бой огнеупорного шамотного кирпича, в качестве пенообразователя - пенообразующее поверхностно-активное вещество ПАВ - «ПО-6К» и дополнительно алюмосиликатный заполнитель - природный каолинит Al2O3 2SiO2 2H2O и полимерные добавки - фенолформальдегидную смолу и поливинилацетатную дисперсию в соотношении 1:1.

Соотношение компонентов следующее, мас.%:

Высокоглиноземистый цемент 10...16 
Указанный шамотный наполнитель 5,0...6,0 
Указанное ПАВ 0,4...0,5 
Указанный заполнитель 32...34 
Указанные полимерные добавки 1,4...1,6 
Вода Остальное 


Материал готовили в два этапа. На первом этапе смешивали необходимое количество воды с полимерными добавками и раствором пенообразующего ПАВ. После перемешивания вышеуказанных компонентов производили вспенивание раствора путем увеличения скорости вращения ротора до 800...1000 об/мин. На втором этапе, не прекращая перемешивания, вводили в пеномассу минеральные компоненты: вяжущее, алюмосиликатный и шамотный наполнители.

Образцы выдерживали в течение трех суток при естественных условиях твердения до набора прочности и частичного испарения избытка воды. Увеличение набранной прочности достигалось путем первого нагрева материала до температуры 1250-1300°С.

Использование высокоглиноземистого цемента в сочетании с природными алюмосиликатами и пеномассой, изготовленной путем смешивания синтетического ПАВ с водоразбавленными полимерами, позволило обеспечить достаточную прочность и устойчивость структуры материала при минимальной плотности.

Примеры составов для изготовления легковесного безобжигового огнеупора и свойства готовых изделий приведены в табл.1 и табл.2.

Таблица 1 
Компонент Составы предлагаемой композиции, мас.% Прототип 
1 2 
Глиноземистый цемент - - 12...6 
Высокоглиноземистый цемент 12,0 16,0 - 
Отработанный катализатор производства серы - - 7...8 
Пиритные огарки - - 2,5...3,5 
Керамзитовая пыль - 20...24 
Указанный алюмосиликатный заполнитель 34,0 32,0 - 
Указанный шамотный наполнитель 5,0 6,0 - 
Указанная полимерная добавка 1,4 1,6 - 
Пенообразователь 0,5 0,4 1,5...2,5 
Вода 47,1 44 Остальное 
Примечание - состав легкого жаростойкого бетона ячеистой структуры [1]. 


Таблица 2 
Состав Средняя плотность,

кг/м 3 Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С) Предел прочности при сжатии, кгс/см2 
До обжига 
Предлагаемой композиции №1 450 0,09 6 
№2 500 0,10 8 
После обжига 
Предлагаемой композиции №1 350 0,08 10 
№2 450 0,09 12 
Прототип 450...600 0,14...0,18 140...162 


Литература (прототип):

1. Горин В.М., Сухов В.Ю., Нечаев П.Ф., Хлыстов А.И., Риязов Р.Т. Легкий жаростойкий бетон ячеистой структуры // Строительные материалы. 2003. №8. С.17-19.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Состав для изготовления легковесного безобжигового огнеупора, включающий цемент, наполнитель, пенообразователь и воду, отличающийся тем, что в качестве цемента он содержит высокоглиноземистый цемент, в качестве наполнителя - шамотный наполнитель - тонкомолотый бой огнеупорного шамотного кирпича, в качестве пенообразователя - пенообразующее поверхностно-активное вещество (ПАВ) ПО-6К, и дополнительно алюмосиликатный заполнитель - природный каолинит Al2O3·2SiO 2·2H2O и полимерные добавки - фенолформальдегидную смолу и поливинилацетатную дисперсию в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Высокоглиноземистый цемент 10 - 16 
Указанный шамотный наполнитель 5,0 - 6,0 
Указанное ПАВ 0,4 - 0,5 
Указанный заполнитель 32 - 34 
Указанные полимерные добавки 1,4 - 1,6 
Вода Остальное