Бетонная смесь для изготовления огнеупорных изделий

(51) 04 28/04 (2006.01) 04 35/66 (2006.01) 04 111/20 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Технический результат достигается тем, что с целью повышения предела прочности и шлакоустойчивости смеси, предлагаемая бетонная смесь дополнительно содержит хромитовую руду с содержанием 2 О 3 - 48-52 и в качестве связующего материала применяется портландцемент марки М-400. Физико-химические характеристики предлагаемой бетонной смеси отходы хромомагнезита фракции (0-20 мм) 48-52 хромитовая руда фракции (0-9 мм) 27-33 портландцемент М-400 18-22 кажущаяся плотность 2,72 г/см 3 предел прочности при сжатии 265 кг/см 2. Применение данной бетонной смеси с заполнителем из отходов хромомагнезита позволило в 2-3 раза снизить себестоимость готовых изделий, ускорить работу по перефутеровке нагревательных колодцев и улучшить экологию земельных угодий.(72) Садовский Валентин Георгиевич Климушкин Анатолий Николаевич Сейсимбинов Темир-Али Сейлханович Алтынбеков Болат Жамиевич Абишев Эрик Жаныбекович Агапеев Евгений Николаевич Атрахимович Владимир Степанович Микляев Александр Павлинович(73) Акционерное общество АрселорМиттал Темиртау(54) БЕТОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к составу бетонной смеси для футеровки элементов нагревательных колодцев. 17876 Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к составу бетонной смеси для футеровки элементов нагревательных колодцев. Известна бетонная огнеупорная смесь магнезит 28-32 окислы железа 23-28 алюминий 10-13 хромомагнезит 18-22 глина огнеупорная 5-6 жидкое стекло 6-9(а.с. СССР 494374, кл. С 04 35/68, от 05.12.1975, бюл.45). Недостатком этой смеси является низкая механическая прочность (160-170 кг/см 2), а также высокая стоимость используемых компонентов. Наиболее близкой по технической сущности является огнеупорная масса, включающая магнезиальный порошок 60-70 хромомагнезит 10-20 глина огнеупорная 7-15 жидкое стекло 8-10(а.с. СССР 282365, кл. С 21 С 5/52, 28.09.1970,бюл.30). Данный состав является наиболее близким прототипом к предлагаемой бетонной смеси. Недостатком этой массы является низкая шлакоустойчивость, а также высокая стоимость используемых компонентов. Задачей изобретения является разработка бетонной смеси с заполнителем из отходов хромомагнезитового огнеупорного лома с высокой механической прочностью и шлакоустойчивостью. Технический результат заключается в стойкости готовых изделий (6 месяцев) в условиях контакта с жидким шлаком и механической нагрузкой при температуре 1380 С, а также в утилизации отходов огнеупорного лома, что снижает производственные затраты и улучшает экологические условия промышленных предприятий. С целью повышения предела прочности и шлакоустойчивости смеси, предлагаемая бетонная смесь дополнительно содержит хромитовую руду с содержанием С 2 О 3 - 48-52 и в качестве связующего материала применяется портландцемент марки М-400. Высокая шлакоустойчивость достигается за счет нейтральности окислов хрома к шлаку. Малый коэффициент линейного расширения отходов хромомагнезита 0,11 способствует незначительному изменению объема готовых изделий при температуре эксплуатации 1300-1380 С. Физико-химический состав предлагаемой бетонной смеси отходы хромомагнезита фракции (0-20 мм) 48-52 хромитовая руда фракции (0-9 мм) 27-33 портландцемент М-400 18-22 . Указанная композиция позволяет получить бетонную смесь, например для футеровки нижней части нагревательных колодцев, обладающей шлакоустойчивостью 3,4 мм/месяц и пределом прочности при сжатии 258-265 кг/см 2. Результаты исследований и промышленных испытаний предлагаемой бетонной смеси приведены в таблице. Результаты исследований и промышленных испытаний в нагревательных колодцах предлагаемой бетонной смеси Позиция Отходы хромомагнезита фракции (0-20 мм) - 60 Хромитовая руда фракции (0-9 мм) - 25 Портландцемент М-400 - 15 Отходы хромомагнезита фракции (0-20 мм) - 57 Хромитовая руда фракции (0-9 мм) - 25 Портландцемент М-400 - 18 Отходы хромомагнезита фракции (0-20 мм) - 50 Хромитовая руда фракции (0-9 мм) - 30 Портландцемент М-400 - 20 Отходы хромомагнезита фракции (0-20 мм) - 48 Хромитовая руда фракции (0-9 мм) - 30 Портландцемент М-400 - 22 Отходы хромомагнезита фракции (0-20 мм) - 45 Хромитовая руда фракции (0-9 мм) - 30 Портландцемент М-400 - 25 Из таблицы видно, что лучшими физикомеханическими параметрами обладает состав по позиции 3. Уменьшение содержания портландцемента на 25 и хромитовой руды на 5 в составах позиций 1 и 2 способствует уменьшению предела прочности с 2 Предел прочности при сжатии,кг/см 2 265 кг/см 2 (позиция 3) до 227 кг/см 2 (позиция 1), а шлакоустойчивость изменяется с 3,4 мм/месяц (позиция 3) до 4,7-5,2 мм/месяц (позиция 1 и 2). Уменьшение количества портландцемента способствует ослаблению связи между зернами заполни 17876 теля, а изменение содержания хромитовой руды вызывает уменьшение содержания окислов хрома С 23. При увеличении содержания портландцемента автоматически уменьшается общее количество заполнителя и количество окислов С 23 уменьшается в объеме за счет его равномерного распределения. Увеличение мелкой фракции портландцемента на 2-5 и уменьшения крупной фракции хромомагнезита на 2-5(позиция 4 и 5) между мелкими зернами происходит внутреннее перенапряжение,что приводит к образованию трещин. Это обстоятельство снижает предел прочности с 265 кг/см 2(позиция 3) до 254 кг/см 2 (позиция 5), а шлакоустойчивость уменьшается с 3,4 мм/месяц до 4,4 мм/месяц. Таким образом, предлагаемая бетонная смесь по позиции 3 может иметь отклонение каждого компонента на 2-5 , и дальнейшее отклонение приводит к отрицательным результатам. Предлагаемая бетонная смесь может быть приготовлена следующим образом. Отдельные составляющиеотходы хромомагнезита фракции (0-20 мм) в количестве 765 кг, хромитовая руда фракции (0-9 мм) в количестве 460 кг,портландцемент М-400 - 305 кг перемешиваются в лопастном смесителе объемом 0,5 м 3 в сухом состоянии в течение 3-4 минут, затем подается вода в количестве 150 литров, далее содержимое перемешивается 3-4 минуты во влажном состоянии (влажность - 7-8 ), засыпают в формы и пневмотрамбовками формуют отдельными слоями 50-60 мм до полной высоты изделия. Твердение бетона проходит в две стадии- заформованное изделие в форме выдерживают 24 часа до полного его затвердевания- после разопалубки готовых изделий подвергают выдержки в течение 7 суток при температуре не ниже плюс 15 С. После получения бетонной смеси в виде готовых изделий она имеет следующие физико-химические характеристики отходы хромомагнезита фракции (0-20 мм) 50 хромитовая руда фракции (0-9 мм) 30 портландцемент М-400 20 кажущаяся плотность 2,72 г/см 3 предел прочности при сжатии 265 кг/см 2. Применение данной бетонной смеси с заполнителем из отходов хромомагнезита позволило в 2-3 раза снизить себестоимость готовых изделий, ускорить работу по перефутеровке нагревательных колодцев и улучшить экологию земельных угодий. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Бетонная смесь для изготовления огнеупорных изделий, включающая хромомагнезит, отличающаяся тем, что в качестве хромомагнезита она содержит его отходы фракции (0-20 мм) и дополнительно содержит хромитовую руду фракции (0-9 мм) и портландцемент марки М-400 при следующем соотношении компонентов, мас. отходы хромомагнезита фракции (0-20 мм) 48-52 хромитовая руда фракции (0-9 мм) 27-33 портландцемент М-400 18-22.