СПОСОБ РЕМОНТА ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ ЖАРОСТОЙКИМ БЕТОНОМ</td>
</tr>
<tr>
<td width=

RU (11) 2265780 (13) C2

(51) 7 F27D1/16, C04B35/66 

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

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.12.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004102127/03 
(22) Дата подачи заявки: 2004.01.26 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.01.26 
(43) Дата публикации заявки: 2005.07.10 
(45) Опубликовано: 2005.12.10 
(56) Аналоги изобретения: SU 1079638 A, 15.03.1984.

SU 1645256 A1, 30.04.1991.

SU 1583396 A1, 07.08.1990.

RU 2187484 C1, 20.08.2002. 

RU 2000112913 A, 20.03.2002.

CA 1318486 A, 01.06.1993. 

GB 2314326 A, 24.12.1997.

БАЖЕНОВ Ю.М. Технология бетона. - М.: АСВ, 2002, с. 500. 
(72) Имя изобретателя: Хлыстов А.И. (RU); Соколова С.В. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СамГАСУ) (RU) 
(98) Адрес для переписки: 443001, г.Самара, ул. Молодогвардейская, 194, СамГАСУ, патентный отдел 

(54) СПОСОБ РЕМОНТА ФУТЕРОВКИ ТЕПЛОВЫХ АГРЕГАТОВ ЖАРОСТОЙКИМ БЕТОНОМ
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно изготовлению жаростойких бетонов, и может быть использовано для ремонта футеровок тепловых агрегатов. Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационной прочности жаростойких бетонов, упрощение технологического процесса и снижение стоимости ремонта футеровки. В способе ремонта футеровки тепловых агрегатов жаростойким бетоном, включающем подготовку поверхности футеровки с последующим нанесением специальной смеси перед нанесением мелкозернистой жаростойкой бетонной смеси, поверхность футеровки обрабатывают 50-70% раствором ортофосфорной кислоты или кислых фосфатов, затем наносят мелкозернистую жаростойкую бетонную смесь, после затвердевания которой полученный слой пропитывают 50-70% раствором ортофосфорной кислоты или кислых фосфатов с последующей термообработкой при первом пуске и выводе на режим теплового агрегата. 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно изготовлению жаростойких бетонов, и может быть использовано для ремонта футеровок тепловых агрегатов.

Известен способ ремонта футеровки нанесением на горячую поверхность огнеупора термитной массы из порошка кремния, марганцевого концентрата, железорудного концентрата и шамота, в которую предварительно вводят хлорид натрия и воду до вязкопластичного состояния /Пат. РФ №2187484, МПК7 С 04 В 35/65. Способ горячего ремонта футеровки коксовых печей и термитная масса для горячего ремонта Гамма-2 КС / М.П.Уткин, А.В.Тивин, Ю.В.Белов - №2001106535/03; Заявлено 14.03.2001; Опубл. 20.08.2002/ [1].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относят - сложность и дороговизну ремонта из-за необходимости его применения только при горячем состоянии тепловых агрегатов.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ пропитки бетона полимерами с целью улучшения физико-механических свойств бетонных изделий, таких как прочность, истираемость, морозостойкость, водонепроницаемость. Для этого готовые бетонные или железобетонные изделия подвергают специальной обработке, которая включает сушку изделий, вакуумирование, пропитку специальным составом и полимеризацию / Технология бетона / Ю.М.Баженов. - Москва: АСВ, 2002. - 500 с./ [2], принят за прототип. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится:

1) сложность технологического процесса;

2) зависимость окончательного свойства материала от свойств обрабатываемого бетона.

Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных свойств получаемого покрытия, упрощение технологического процесса и снижение стоимости ремонта футеровки.

Технический результат достигается тем, что в известном способе ремонта футеровки тепловых агрегатов жаростойким бетоном, включающем подготовку поверхности футеровки с последующим нанесением специального состава, особенность заключается в том, что перед нанесением последней поверхность футеровки обрабатывают 50-70% раствором ортофосфорной кислоты или кислых фосфатов, затем наносят мелкозернистую жаростойкую бетонную смесь, после затвердевания которой полученный слой пропитывают 50-70% раствором ортофосфорной кислоты или кислых фосфатов с последующей термообработкой при первом пуске и выводе на режим теплового агрегата.

При сушке и термообработке происходит взаимодействие фосфатных растворов с составляющими оксидами и минералами затвердевшего жаростойкого бетона с образованием стабильных тугоплавких фосфатов металлов. В основе научного подхода к применению жидких фосфатов при ремонте футеровок лежит их химическая активность к взаимодействию со многими неорганическими соединениями (оксиды, силикаты, алюминаты и т.д.). Фосфаты по условию образования представляют собой неорганические полимеры. Основным структурным элементом фосфатов служит группа РО4 3-, которая на поверхности имеет один атом кислорода, соединенный двойной связью с центральным атомом фосфора. Такое строение придает поверхности жаростойких бетонов на фосфатной связке несмачиваемость различными расплавами. Поэтому ортофосфорную кислоту и связки на ее основе предпочтительно применять в качестве раствора для образования прослойки между старой кирпичной и новой бетонными футеровками.

Пример:

Из предлагаемых составов мелкозернистых плотных шамотных бетонов были приготовлены опытные образцы на двух типах вяжущих: I серия - на портландцементе для ремонта футеровки подготовительного барабана вращающейся керамзитообжигательной печи; II серия - на жидком стекле для ремонта футеровки обжигового барабана печи. Составы и эксплуатационные характеристики разработанных бетонов для ремонта футеровок приведены в таблице. Следует отметить, что легкий жаростойкий бетон на портландцементе эксплуатируется при максимальных температурах 700-800°С, а тяжелый бетон на жидком стекле при температурах 800-1200°С, а по заявляемому способу температуру эксплуатации защитного покрытия можно довести до 1700°С.

Физико-термические характеристики жаростойких бетонов 
№ п/п Составы бетонов, кг/м3 Средняя плотность, кг/м3 в сухом состоянии Предел прочности при сжатии, МПа 
После обжига при рабочей температуре После пропитки Н3 РО4 и обжига 
I Портландцемент, 1220 
ПЦ-400-Д-20 -150 5,65 9,1 
Керамзитовая пыль, (лаб. печь) (лаб. печь) 
фр. 0,14-1,25 -150 5,5 8,8 
Шамотный щебень, (пром. печь) (пром. печь) 
фр. 5-10 -150 
Вода -250 
II Отработанный алюмохромистый 2060 26,5 42,6 
катализатор, ИМ-2201 -300 
Глиноземистый цемент -100 
Шамотный щебень, 
фр. 5-10 -650 
Шамотный песок, 
фр. 0,14-5 -750 
Жидкое стекло, 
(плотн. 1,36 г/см 3) -350 


Поверхностная пропитка жаростойких бетонов ортофосфорной кислотой позволила повысить их эксплуатационную прочность в 1,6 раза. Кроме того, предлагаемый способ по сравнению с прототипом имеет и другие преимущества:

- заявляемый способ позволяет ремонтировать футеровки при нормальной температуре, что делает его наиболее эффективным и безопасным с точки зрения технологии производства;

- может быть использовано для ремонта футеровок тепловых агрегатов в условиях температур до 1700°С;

- применяемые сырьевые материалы в ремонтных массах являются недефицитными и многие взяты из промышленных отходов, поэтому предлагаемый способ является недорогим среди известных способов; 

- данный способ является универсальным, так как позволяет производить ремонт футеровок как из штучных огнеупоров, так и из монолитного бетона и бетонных элементов.

Источники информации 

1. Пат. РФ №2187484, МПК7 С 04 В 35/65. Способ горячего ремонта футеровки коксовых печей и термитная масса для горячего ремонта Гамма-2 КС / М.П.Уткин, А.В.Тивин, Ю.В.Белов - №2001106535/03; Заявлено 14.03.2001; Опубл. 20.08.2002.

2. Технология бетона / Ю.М.Баженов. - Москва.: АСВ, 2002. - 500 с.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ ремонта футеровки тепловых агрегатов жаростойким бетоном, включающий подготовку поверхности футеровки с последующим нанесением специальной смеси, отличающийся тем, что перед нанесением мелкозернистой жаростойкой бетонной смеси поверхность футеровки обрабатывают 50-70%-ным раствором ортофосфорной кислоты или кислых фосфатов, затем наносят мелкозернистую жаростойкую бетонную смесь, после затвердевания которой полученный слой пропитывают 50-70%-ным раствором ортофосфорной кислоты или кислых фосфатов с последующей термообработкой при первом пуске и выводе на режим теплового агрегата.