состав для изготовления легковесного безобжигового огнеупора

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

Описание изобретения к патенту

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.