СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖАРОСТОЙКОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖАРОСТОЙКОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ


--- Закажите полную версию данного патента ---

RU (11) 2284305 (13) C1

(51) МПК
C04B 28/08 (2006.01)
C04B 40/02 (2006.01)
C04B 111/20 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.09.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005107159/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.03.14 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.03.14 
(45) Опубликовано: 2006.09.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2145311 C1, 10.02.2000. SU 590291 A, 30.01.1978. SU 937404 A, 23.06.1982. SU 1215824 A, 07.03.1986. JP 04-001304 A, 06.01.1992. НЕКРАСОВ К.Д. и др. Жаростойкие бетоны на портландцементе, Москва, Издательство литературы по строительству, 1969, с.75-83. 
(72) Имя изобретателя: Сырых Валерий Александрович (RU); Завьялов Олег Александрович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Сырых Валерий Александрович (RU); Завьялов Олег Александрович (RU) 
(98) Адрес для переписки: 454080, г.Челябинск, ул. Васенко, 63, ЮУТПП, Е.А. Крешнянской (для ООО "Инженерный центр АС Теплострой") 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖАРОСТОЙКОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ
Изобретение относится к способам производства изделий из жаростойкой бетонной смеси и может быть использовано для футеровки промышленных тепловых агрегатов, работающих при температуре до 1300°С, в частности для футеровки вагонеток обжига кирпича. Технический результат - повышение эксплуатационных характеристик элементов футеровки тепловых агрегатов за счет повышения прочности бетона и его термостойкости. В способе изготовления жаростойкой бетонной смеси, включающем смешение шамотного заполнителя и самораспадающегося феррохромового шлака, в качестве шамотного заполнителя используют шамот фракции 5-10 мм и менее 5 мм, а после указанного смешения в полученную сухую смесь вводят едкий натр в виде водного раствора при следующем соотношении компонентов, масс.%: шамот фракции 5-10 мм - 30-32, шамот фракции менее 5 мм - 30-32, самораспадающийся феррохромовый шлак - 22-26, едкий натр твердый - 2-4, вода - 10-13. В способе изготовления изделий из жаростойкой бетонной смеси, содержащей самораспадающийся феррохромовый шлак и шамотный заполнитель, включающем ее твердение, изготовление указанной бетонной смеси осуществляют, как указано выше, уплотняют ее, а твердение осуществляют при тепловой обработке по следующему режиму: подъем температуры до 60-70°С в течение 2,0-2,5 часов, выдержка при 60-70°С в течение 14 часов, подъем температуры до 90-95°С в течение 1,5-2,0 часов, выдержка при 90-95°С в течение 5 часов, подъем температуры до 110-120°С в течение 2,0-2,5 часов, выдержка при 110-120°С в течение 10 часов, снижение температуры до 50-70°С в течение 3-4 часов. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к способам производства изделий из жаростойкой бетонной смеси и может быть использовано для футеровки промышленных тепловых агрегатов, работающих при температуре до 1300°С и, в частности, для футеровки вагонеток обжига кирпича.

Известен способ изготовления жаростойкой бетонной смеси, включающий перемешивание шамотного заполнителя, тонкомолотой добавки (шамот и обожженный гидратированный глиноземистый цемент), феррохромового шлака и жидкого стекла, и способ изготовления изделий из жаростойкой бетонной смеси, включающий ее твердение (см. описание к а.с. №590291 от 13.10.76).

Наиболее близкий к заявляемому объекту по технической сущности и выбранный заявителем в качестве прототипа является способ изготовления огнеупорных материалов по бетонной технологии для футеровки вагонеток обжига кирпича и других тепловых агрегатов, включающий смешение шамотного заполнителя двух фракций (менее 8 мм и менее 3 мм), самораспадающегося феррохромового шлака, жидкого стекла (плотностью 1,39-1,41 г/см3) и пены на основе синтетического пенообразователя или гидролизаторов в протеина (см. описание к патенту №2145311 от 07.07.98, МКИ С 04 В 19/04).

Недостатками этого способа являются невысокая механическая прочность элементов футеровки тепловых агрегатов в интервале температур 20-1300°С (до 20 МПа), повышенная пористость и относительно невысокая термостойкость бетона (30-40 водных теплосмен).

Технической задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационных характеристик элементов футеровки тепловых агрегатов за счет повышения прочности бетона и его термостойкости.

Это достигается тем, что в известном способе изготовления жаростойкой бетонной смеси, включающем смешение шамотного заполнителя и самораспадающегося феррохромового шлака, согласно изобретению в качестве шамотного заполнителя используют шамот фракции 5-10 мм и менее 5 мм, а после указанного смешения в полученную сухую смесь вводят едкий натр в виде водного раствора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

шамот фракции 5-10 мм 30-32 
шамот фракции менее 5 мм 30-32 
самораспадающийся феррохромовый шлак 22-26 
едкий натр твердый 2-4 
вода 10-13 


Предлагается способ изготовления изделий из жаростойкой бетонной смеси, содержащей самораспадающийся феррохромовый шлак и шамотный заполнитель, включающий ее твердение, в котором согласно изобретению изготовление указанной бетонной смеси осуществляют, как указано выше, уплотняют ее, а твердение осуществляют при тепловой обработке по следующему режиму:

подъем температуры до 60-70°С в течение 2,0-2,5 часа; 
выдержка при 60-70°С в течение 14 часов; 
подъем температуры до 90-95°С в течение 1,5-2,0 часа; 
выдержка при 90-95°С в течение 5 часов; 
подъем температуры до 110-120°С в течение 2,0-2,5 часа; 
выдержка при 110-120°С в течение 10 часов; 
снижение температуры до 50-70°С в течение 3-4 часа. 


Введение в состав бетонной смеси водного раствора едкого натра обеспечивает образование в системе: алюмосиликат (шамот) - силикат кальция (самораспадающийся феррохромовый шлак) - едкий натр - вода, натриевых гидроалюмосиликатов гидрокальциевых силикатов. Эти продукты гидратации комплексного вяжущего обеспечивают надежное сцепление заполнителя с растворной составляющей бетона, а твердение данной системы в условиях тепловой обработки при оптимальных режимах ускоряет твердение и позволяет зафиксировать определенную форму кристаллогидратов, предотвращая образование промежуточных продуктов. Полученный таким способом композиционный материал обладает высокой прочностью. Близкая химическая однородность продуктов гидратации с шамотным заполнителем обеспечивает близость значений коэффициентов температурного расширения составляющих бетона, что обеспечивает высокие значения термической стойкости полученного бетона.

Кроме того, бетонная смесь, приготовленная путем смешения шамотного заполнителя и компонента вяжущего - самораспадающегося феррохромового шлака с последующим добавлением в смесь раствора едкого натра, обладает высокой технологичностью и может сохранять свои пластические свойства до трех суток, что позволяет обеспечить такому производству безотходность.

Проведенные патентные исследования не выявили идентичных и сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне заявляемого технического решения.

Отечественная промышленность располагает материалами и оборудованием для реализации предлагаемого технического решения и возможностью его широкого использования. Применение: элементы футеровки тепловых агрегатов, работающих до 1250-1300°С: футеровка и элементы канализованного пода вагонеток обжига глиняного кирпича (до настоящего времени изготавливались только из керамики), сантехнических изделий; элементы конструкций туннельных и кольцевых печей обжига кирпича; элементы обмуровки котлов ТЭЦ и ГРЭС; верхние конструкции титано-магниевых электролизеров и т.д.

Способ осуществляется следующим образом.

В смеситель принудительного действия засыпаются расчетное количество сухих компонентов: шамотный щебень (5-10 мм), шамотный песок (менее 5 мм), модуль крупности 2,5 и самораспадающийся феррохромовый шлак. Для получения бетонной смеси были испытаны три смеси. Составы смесей приведены в таблице 1.

Отдельно готовится раствор едкого натра плотностью 1,3-1,4 г/см3 . После тщательного перемешивания сухих компонентов в смеситель заливается раствор едкого натра в таком количестве, чтобы обеспечить введение необходимого количества едкого натра в пересчете на твердое состояние. После одной минуты перемешивания подвижность смеси корректируется добавлением чистой воды. Полученная бетонная смесь раскладывается в приготовленные формы. Затем смесь уплотняется на вибростоле. Уложенная смесь направляется в камеру тепловой (термической) обработки, где осуществляется ее твердение по режиму: подъем температуры до 60-70°С (предпочтительно 65°С) в течение 2,0-2,5 часов с выдержкой при этой температуре 14 часов; подъем температуры до 90-95°С в течение 1,5 часов с выдержкой при этой температуре 5 часов; подъем температуры до 110-120°С (предпочтительно 115°С) в течение 2,0-2,5 часов с выдержкой при этой температуре 10 часов и снижение температуры (охлаждение) до 50-70°С в течение 4 часов.

Свойства жаростойких бетонов по предлагаемому способу и прототипа приведены в табл.1.

Таблица 1 
Компоненты, мас.% По предлагаемому способу По прототипу 
Состав 1 Состав 2 Состав 3 
Шамот фракции 5-10 мм 32 31,0 30,0 25-34 (фракция менее 8 мм) 
Шамот фракции менее - 5 мм, М кр=2,4-3,0 32 31,0 30,0 25-34 (фракция менее 3 мм) 
Самораспадающийся феррохромовый шлак 22,0 23,0 26,0 13-21,6 
Едкий натр (твердый) 3,0 2,0 4,0 - 
Жидкое стекло - - - 15,6-26,0 
Пена - - - 2,4-3,4 
Вода 11,0 13,0 10,0 - 
ИТОГО: 100 100 100 
Основные свойства жаростойкого бетона 
Средняя плотность, кг/м 3 1920-2100 1450-1750 
Прочность после твердения, МПа 40,4 69,6 82,4 5,0-7,5 
Прочность после 1000°С, МПа 32,3 48,7 54,1 15 
Термостойкость, циклы 800°С - вода 57 82 112 до 52 
Максимальная температура применения, °С 1300 1280 1250 1300 


Таким образом, изделия, полученные по предлагаемому способу, по совокупности основных свойств имеют высокие показатели. Высокие значения прочности и термостойкости обеспечивают более эффективное и надежное применение изделий из жаростойкого бетона и позволяют расширить области применения.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ изготовления жаростойкой бетонной смеси, включающий смешение шамотного заполнителя и самораспадающегося феррохромового шлака, отличающийся тем, что в качестве шамотного заполнителя используют шамот фракции 5-10 мм и менее 5 мм, а после указанного смешения в полученную сухую смесь вводят едкий натр в виде водного раствора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Шамот фракции 5-10 мм 30-32 
Шамот фракции менее 5 мм 30-32 
Самораспадающийся феррохромовый шлак 22-26 
Едкий натр, твердый 2-4 
Вода 10-13 


2. Способ изготовления изделий из жаростойкой бетонной смеси, содержащей самораспадающийся феррохромовый шлак и шамотный заполнитель, включающий ее твердение, отличающийся тем, что изготовление указанной бетонной смеси осуществляют по п.1, уплотняют ее, а твердение осуществляют при тепловой обработке по следующему режиму:

Подъем температуры до 60-70°С в течение 2,0-2,5 ч 
Выдержка при 60-70°С в течение 14 ч 
Подъем температуры до 90-95°С в течение 1,5-2,0 ч 
Подъем температуры до 110-120°С в течение 2,0-2,5 ч 
Выдержка при 110-120°С в течение 10 ч 
Снижение температуры до 50-70°С в течение 3-4 ч






ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru