огнеупорный цемент

Формула изобретения

Огнеупорный цемент, включающий однокальциевый двуалюминат, хромсодержащий гексаалюминат кальция и добавку, отличающийся тем, что он содержит в качестве добавки натриево-кальциевый алюминат состава 2Na₂О 3СаО5Al₂О₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Однокальциевый двуалюминат - 65-93

Хромсодержащий гексаалюминат кальция - 5-30

Натриево-кальциевый алюминат состава 2Na₂О3СаО5Al₂О₃ - 2-5

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительным материалам, находящим применение для огнеупорной бетонной футеровки тепловых агрегатов различных отраслей промышленности.

Известны цементы (вяжущие), включающие однокальциевый двуалюминат на основе шлаков алюмотермического производства (книга М. Т. Мельник и др. "Огнеупорные цементы", Киев: Виша школа. Головное изд-во, 1984 г, с. 18; авт. св. СССР N 383864, кл. C 04 B 23/00, 1971; патент Великобритании N 765482, кл. C 1 H, 1957). Недостатки этих известных цементов заключаются в пониженных показателях прочности и огнеупорности.

Наиболее близким к изобретению является цемент (вяжущее), содержащее однокальциевый двуалюминат (двуалюминат кальция) и добавку хромсодержащего гексаалюмината кальция (авт. св. СССР N 563378, кл. C 04 B 7/32, 1976). Однако этому цементу присущ недостаток в виде пониженной скорости твердения, что в конечном итоге приводит к увеличению сроков футеровочных работ.

Цель изобретения - ускорение твердения огнеупорного цемента на основе однокальциевого двуалюмината и хромсодержащего гексаалюмината кальция с обеспечением прочностных показателей на уровне прототипа.

Указанный технический результат достигается тем, что цемент на основе однокальциевого двуалюмината и хромсодержащего гексаалюмината кальция содержит в качестве добавки натриево-кальциевый алюминат состава 2Na₂O3CaO5Al₂O₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Однокальциевый двуалюминат - 65-93

Хромсодержащий гексаалюминат кальция - 5-30

Натриево-кальциевый алюминат состава - 2-5

Процесс приготовления предлагаемого огнеупорного цемента заключается в размоле клинкера на основе шлаков алюмотермического производства хрома, содержащих вышеуказанную композицию первых двух основных компонентов, до удельной поверхности более 4000 см²/г в обычных помольных агрегатах с последующим добавлением натриево-кальциевого алюмината состава 2Na₂O3CaO5Al₂O₃ или в размоле исходного клинкера, имеющего в своем составе от 2 до 5% данного натриево-кальциевого алюмината.

В лаборатории физико-химических исследований авторами проведены испытания цемента, приготовленного из клинкера, содержащего перечисленные компоненты в различных соотношениях. Параллельно испытаны для сравнения образцы цемента - прототипа. Образцы испытывались по стандартным методикам ГОСТов 310.1-76, 310.2-76, 310.3-76 и 310.4-81, нагрев образцов выполнялся до температуры 1000^oC.

Составы проверенных цементов и результаты испытаний приведены в таблице, где составы NN 1 и 2 соответствуют прототипу, составы NN 3-6 относятся к предлагаемому изобретению, составы NN 7 и 8 по сравнению с предлагаемым изобретением имеют соответственно пониженное и повышенное содержание добавки 2Na₂O3 CaO5Al₂O₃.

Как следует из результатов испытаний, представленных в таблице, при содержании натриево-кальциевого алюмината состава 2Na₂O3CaO5Al₂O₃ менее 2% (состав N 7) сохраняется низкая скорость твердения цемента в начальный период (1-3 сутки), а при содержании этого компонента более 5% (состав N 8) наблюдается снижение огнеупорности и остаточной прочности цемента после обжига.

Необходимый технический результат - повышение скорости нарастания прочности цемента в начальный период твердения (1-3 сутки) при сохранении остаточной прочности после обжига и огнеупорности на уровне прототипа обеспечивается при содержании в цементе добавки натриево-кальциевого алюмината состава 2Na₂O3CaO5Al₂O₃ в пределах от 2 до 5% массовых частей (составы 3-6).

Практическое применение предлагаемого огнеупорного цемента при выполнении футеровок промышленных теплоагрегатов позволяет повысить производительность труда и тем самым сократить сроки футеровочных работ.