close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2403

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2403
(13)
C1
6
(51) C 04B 35/06
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДОЛОМИТОВОГО ОГНЕУПОРА
(21) Номер заявки: 2588
(22) 07.12.1994
(46) 30.09.1998
(71) Заявитель: Белорусский государственный технологический университет (BY)
(72) Авторы: Кузьменков М.И., Куницкая Т.С., Бычок
Г.Н. (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский
государственный технологический университет (BY)
(57)
Способ получения доломитового огнеупора, включающий приготовление клинкера обжигом доломита, смешение с кремнегелем и фосфатной связкой, формование смеси и ее термообработку, отличающийся тем, что кремнегель до приготовления клинкера смешивают с доломитом и полученную
смесь гранулируют, при этом в качестве кремнегеля используют отход производства фторида алюминия, а смешение ведут при следующем соотношении компонентов, мас.%:
отход производства
фторида алюминия
10,0-14,5
доломит
85,5-90,0.
(56)
1. А.с. СССР 57059, МПК 80b, 8/02, 1940.
2. Заявка Франции 2340919, МПК С04В 35/06, 1977.
3. Jour. Amer. Ceram. Soc., 1989, v. 72, № 9, 1698-1703 (прототип).
Изобретение относятся к огнеупорной промышленности и может быть использовано в производстве
огнеупоров.
Известен способ получения огнеупоров путем совместного обжига доломитов и природных силикатов магния (серпентина, оливина и др.), причем природные силикаты магния берут в количестве, необходимом для полного связывания кремнеземом в 3СаО * SiО2 и одновременном связывании окиси
железа и алюминия, также находящихся в шихте [1].
Недостатком данного способа является высокая температура обжига и сравнительно невысокая
плотность клинкера.
Известен способ получения доломитовых огнеупоров, включающий обжиг природного или синтетического доломита, смешивание доломитового клинкера с тонкодисперсным кремнеземом (3-6 вес.%) и
связующей смолой, обжиг смеси [2].
Недостатком этого способа является высокая температура обжига доломита (1790-1825°С) и низкая
прочность получаемого огнеупора.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения доломитового огнеупора, включающий обжиг доломита с кремнеземсодержащей добавкой при соотношении CaO/SiO2 - 2,01-2,31, смешивание доломитового клинкера с
фосфатной связкой, формование и обжиг смеси [3].
Недостатком данного способа является получение огнеупора с низкой механической прочностью.
Задачей предполагаемого изобретения является повышение механической прочности огнеупора.
Для решения поставленной задачи предложен способ получения доломитового огнеупора, включающий приготовление клинкера обжигом доломита, смешение с кремнегелем и фосфатной связкой,
BY 2403 C1
формование смеси и ее термообработку, отличающийся тем, что кремнегель до приготовления клинкера смешивают с доломитом и полученную смесь гранулируют, при этом в качестве кремнегеля используют отход производства фторида алюминия, а смешение ведут при следующем соотношении
компонентов, мас.%;
отход производства фторида алюминия 10,0-14,5
доломит
85,5-90,0.
В качестве фосфатной связки используется полифосфат натрия NanH2PnO3n+l, где n=20-25. Полифосфат натрия
(ПФН) представляет собой стеклообразный продукт чешуйчатой формы, растворим в воде, образуя водные растворы до 45%-ной концентрации. При увеличении содержания полифосфата натрия в воде образуется вязкая суспенизя. Температура плавления полифосфата натрия 625°С. Благодаря относительно низкой температуре
плавления ПФН в расплавленном состоянии начинает взаимодействовать с остаточным количеством СаО, находящимся в составе доломитового клинкера, образуя соединение NaCaPO4 - ренанит с температурой плавления
1750°С.
Именно благодаря этому качеству ПФН выгодно отличается от других известных фосфатных связок.
Вводится полифосфат натрия как в виде 45%-ного водного раствора в смесь, так и в порошкообразном
состоянии. Массовая доля ПФН в составе огнеупорных масс лежит в пределах 3-5%. Отпимальное количество 4% использовалось в примере, приведенном в описании.
Кремнегель представляет собой отход производства фторида алюминия и имеет удельную поверхность
10000 см2/г. Химический состав кремнегеля, мас.%: SiO2 - 70,98; AlF3 - 20,46; А1(ОН)3 - 0,56;Н2O - 8.
Известно использование кремнегеля в бумажной промышленности лишь в незначительных количествах, а большая часть отхода сбрасывается в отвалы, загрязняя тем самым окружающую среду.
Из литературных источников неизвестно использование кремнегеля-отхода производства фторида
алюминия для получения доломитового огнеупора с целью увеличения его механической прочности и
нами предлагается впервые.
Использование кремнегеля позволяет получить водоустойчивый доломитовый клинкер. Это достигается тем, что доломит и кремнегель смешивает в соотношениях, обеспечивающих полное связывание
оксида кальция, образующегося в результате разложения СаСО3, в двухкальциевый силикат, преимущественно γ-модификации C2S. Наличие в кремнегеле фторида алюминия способствует стабилизации γ
- модификации C2S и снижению температуры обжига смеси, что на практике выльется в энергосберегающую технологию.
Задачей предлагаемого технического решения является полное связывание образующейся при обжиге оксида кальция в химически инертное соотношение γ - C2S. Именно благодаря этому в последующем при использовании водных растворов фосфатных связок исключается гидратация двухкальциевого
силиката. Полному связыванию СаО с SiO2, способствует минерализующаяся роль АlF3, который присутствует в кремнегеле - отходе производства фтористого алюминия. Положительное влияние на полноту решения оказывает и предварительное гранулирование смеси.
Применение ПФН способствует относительно низкотемпературному спеканию огнеупорных изделий благодаря низкой температуре плавления связки и ее высокой реакционной способности по отношению к СаО, что ведет к образованию тугоплавкого соединения - ренанита.
Доломитовый клинкер, полученный таким образом имеет сравнительно высокую плотность, а огнеупор на его основе обладает повышенной механической прочностью.
Изобретение поясняется выполнением конкретных примеров.
Пример 1. Берут доломит в количестве 180 г (90%), смешивают с кремнегелем в количестве 20 г
(10%), гранулируют, обжигают при температуре 1525-1550°С в течении 1,5-2,0 часа. В полученный доломитовый клинкер (оптимального фракционного состава) вводят фосфатную связку, прессуют при
р=50 МПа, сушат в течении суток и обжигают при 860°С и 1160°С.
Доломит, используемый в примерах, имел следующий химический состав, мас. %: СаО - 29,58; MgO - 19,73;
SiO2 - 3,89; Al2O3 - 0,44; Fe2O3 - 0,93; Na2O - 0,15; K2O - 0,10; ППП - 45,18.
Полученные образцы огнеупоров подвергают испытаниям на прочность согласно типовой методике.
Результаты испытаний сведены в таблице.
Остальные примеры выполнены аналогично, но отличаются количественным составом компонентов
и представлены в таблице.
2
BY 2403 C1
Компоненты
доломит
кремнегель - отход производства фторида алюминия
кремнеземсодержащий компонент
С/S
Прочность, МПа (при T=860°С)
Прочность, МПа (при T=1160°С)
1
90,0
2
87,0
Составы (мас.%)
3
4
85,5
91,0
5
85,0
прототип
91,3
10,0
1,82
5,6
19,0
13,0
1,92
6,1
19,9
14,5
2,02
9,2
20,7
15,0
2,2
4,6
14,6
8,90
2,10
4,8
15,2
9,0
1,71
3,9
12,1
Обозначение C/S означает отношение оксидов CaO/SiO2. Обозначение С/S означает двухкальциевый силикат 2CaO∗SiO2. Такие обозначения являются общепринятыми в технологии силикатов, в частности технологии вяжущих материалов.
Как видно из таблицы, огнеупоры, полученные данным способом, имеют прочность в 1,25 - 1,36 раза
выше по сравнению с огнеупорами, полученными известным способом, причем наибольшей прочностью обладают огнеупоры, в которых соотношение C/S - 1,92- 2,02.
Cоставитель А.Ф. Фильченкова
Редактор В.Н. Позняк
Корректор Т.Н. Никитина
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
154 Кб
Теги
by2403, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа