химический каталог




Технология огнеупоров

Автор К.К.Стрелов, П.С.Мамыкин

лнителя, обычно принимают /Сиз= 1.1; ? — коэффициент, зависящий от нормальной густоты цементного теста и равный 0,9 для высокоглиноземистого цемента и 1,0 для обычного глиноземистого; 5 — жесткость, или удобоукладываемость бетонной смеси по техническому вискозиметру, с.

Жесткость бетонной смеси в производственных условиях обычно составляет 25—45 с. С применением при-груза хорошо уплотняются бетоны жесткостью 80— 100 с. Из уравнений (XII.5—XII.8) следует, что расход цемента в бетоне нужно уменьшать не повышением во-довяжущего отношения, а заменой части цемента тонкомолотым заполнителем. Например, необходимо получить бетон с Стсж=25 МПа; заполнитель — кусковой

352

шамот, цемент — высокоглиноземистый марки 500. Требуется определить, какое количество тонкомолотого заполнителя (в долях от цемента) может быть введено в бетон для обеспечения заданных условий?

Для этого решаем уравнение (XII.5) относительно Лв. Полученные выражения приравниваем к уравнению (Х.6) и решаем относительно т:

4 = ^(^7-1,3);

т

или

т = [500· 1 · 0,4 (1/0,29 — 1,3) — 250J/250 = 0,72. (XII.9)

Уравнение (XII.9) позволяет решать различные задачи, например определять условия получения максимальной прочности бетона, максимальную марку цемента для получения той или иной прочности бетона и т.д.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА КОМПОНЕНТОВ НА 1 М3 БЕТОННОЙ СМЕСИ

Расход материалов на 1 м3 бетонной смеси равен сумме объемов компонентов:

v6 = v3 + Увл = 1000, (XII. 10)

где Vq — объем бетона; V3 — объем заполнителя, т.е. зерен крупнее 0,15 мм; Ув.т — объем вяжущего, состоящего из цемента, тонкомолотого заполнителя и воды. Объем вяжущего:

Ув.т = УгДиз, (XII.11)

где Vn — объем пустот; Киз — см. формулу (II.4).

Объем пустот в единице объема заполнителя определяется по формуле

Va = (pJy№,> (ХИ. 12)

где Р3 —расход заполнителя на 1 м3 бетонной смеси; кг; а3 — относительная пустотность заполнителя, т.е. доля пустот в свободно насыпанном объеме заполнителя;

353

у'3— насыпная масса заполнителя в уплотненном (вибрацией) состоянии.

Следовательно, необходимый объем смешанного вяжущего составит

Kr = WJy:, · №13)

а объем бетона

уб = 1000 = PjyK3 + PaaaKJy,. (XII. 14)

Решая уравнение (XII.14) относительно Р3, получим:

Р3= 1000/[1/укз + а3/Сйз/а;], (???.15)

где ук.з — кажущаяся плотность заполнителя (объемная масса в куске).

Расход цемента определяется формулой

Ц = VB.T/[ 1/уц + (т/ут) (1 + т) ????], (XII. 16)

где уц — кажущаяся плотность цемента.

§ 4. СОСТАВЫ И СВОЙСТВА ОГНЕУПОРНЫХ БЕТОНОВ

1. ДИНАСОКВАРЦИТОВЫЕ КРУПНЫЕ БЕТОННЫЕ БЛОКИ

Эти бетоны готовят из боя и брака динаса, кварцита (кварца) на жидком стекле или алюмофосфатных связках. В случае применения жидкого стекла для ускорения процессов твердения в бетон вводят кремнефтори-стый натрий Na2SiF6, представляющий собой мелкий (60 мкм и ниже) кристаллический порошок белого цвета (табл. XII.2).

Таблица XII.2

Состав шихт динасового бетона на жидком стекле

Содерж ание, %

Материал Фракция, мм в шихте

I II

Динасовый бой......... 40—5 15- -20 15—20

5-0,0 40- -45 40—45

0,2 17- -20 —

0,2 17—20

Жидкое стекло, плотность 1,3 г/см3 . — 17- -18 17-18

Кремнефтористый натрий . . . — 1 ,0 1,0

354

Бетонную массу приготовляют в бетономешалках Принудительного действия. Смешение производят в два приема: сначала загружают крупнозернистый наполнитель с жидким стеклом и смешивают 3—4 мин, а затем загружают смесь тонкомолотых составляющих с крем-нефтористым натрием и смешивают еще 3—4 мин.

Массу следует приготовлять непосредственно перед формовкой и она может храниться не более 2 ч. Укладку бетонной массы в форму блока или в опалубку производят вибрацией на виброплощадках или уплотняют глубинными вибраторами. Уплотненный бетон выдерживают при 10—30° С без увлажнения в течение 3 сут, после чего форму блока разбирают, опалубку снимают.

Сушат бетонные блоки или монолитные футеровки обычно до остаточной влажности 0,5—2%. При достаточно высокой газопроницаемости бетонов и в тех случаях, когда они работают без контакта с расплавами металла, шлака или стекла, бетонную футеровку или блоки можно предварительно вообще не сушить. Удаление влаги из них в этом случае происходит при разогреве печей. Если бетоны в условиях службы находятся в контакте с расплавами, то сушат их до остаточной влажности ниже 0,5%·

При уплотнении блоков методом пневмотрамбовки количество вводимого жидкого стекла уменьшают на 8-10%.

Динасовые бетоны на алюмофосфатных связках готовят так же, но вместо жидкого стекла и кремнефто-ристого натрия вводят 7—8% раствора алюмофосфатных связок. Свежеформованные изделия твердеют в течение 1—2 сут, а затем их сушат 25—30 ч с выдержкой при 100—150° С в течение 15 ч. Аналогично готовят кварцитовые и кварцитоглинистые бетоны (табл. ХП.З).

Динасокварцитовые бетоны в виде крупных блоков массой 13 и 18 ? применяют для футеровки нагревательных колодцев прокатных цехов.

Преимущества крупных блоков перед нормальными динасовыми изделиями видны из следующего сравнения (по данным ММК):

Нормаль-Блоки ные изделия

Продолжительность службы, мес. .... 12 2,5—3 Число рабочих, занятых на футеровке ячейки колодца............. 3—4 20

Время футеровки, ч.........0,7—1,0 16—18

355

Свойства динасовых (кремнеземистых) бетонов

Химический состав . % ость, ее

Марка бетона S10.,, ие менее А12Оа №20 •иеупори , не мен

ие более

БКФ — кварцитовый на алюмо-фосфатной связке 93,0 1,5 2,0 — 1700

БК.ГФ ¦— кварцигоглинистый на алгомофосфатной связке . . . 86,0 8,0 2,0 — 1700

БДКЖ — динасокварцитовый на жидком стекле 92,0 1,5 — 3,0 1620

БДЖ — динасовый на жидком стекле 90,0 1,5 — 3,0 1580

Примечание, Предел прочности при сжатии бетона всех марок 15 МПа.

2. КРЕМНЕЗЕМИСТЫЙ ОГНЕУПОРНЫЙ БЕТОН ДЛЯ МОНОЛИТНОЙ ФУТЕРОВКИ СТАЛЕРАЗЛИВОЧНЫХ КОВШЕЙ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ

Бетон состоит из кристаллического кварцита фракции 3—0 мм с содержанием 96—98% Si02, 20—25% растворимого стекла с силикатным модулем 2,5—3,0 плотностью 1,10 г/см3 и шлака, содержащего: 24—27%) Si02; 50—55% СаО; 8—12% MgO; 3—7% Сг203 в количестве 2—-4%) от массы бетона. Шлак имеет удельную поверхность 2000—2200 см2/г. Шлак выполняет роль отверди-теля жидкого стекла (подобно Na2SiFe).

Масса жидкоподвижна (влажность 15—18%) и легко заливается в зазор между арматурным слоем футеровки ковша и опалубкой. Время отливки футеровки 130-т ковша 1 ч; затраты труда на футеровку в сравнении с футеровкой нормальными изделиями более чем в 3 раза ниже. После сушки бетон имеет пористость 27— * 30%; в процессе службы благодаря быстрому нагреву " (от расплавленной стали) ?-кварц сразу переходит в стекло с расширением объема на 20%, пористость при ? этом уменьшается до 12—16%. Ферростатическое давление способствует уплотнению.

356

Таблица: ХИ.З"

Рост в обжиге при 1400°С и выдержке 2 ч, % Кажущаяся пористость, % Область применения

ие более

2,0 22 Плавильные пе-чн

0,8 15 Сталеразливоч-ные и чугуно-возные ковши

2,0 21 Нагревательные печи

1,2 24 То же

Стекло кремнеземистого состава образуется также в результате взаимодействия кварцитовой набивкой футеровки с элементами стали по реакциям:

si°2(TB) + sim -->2SiO

3Si02(TB) + 2Al(H()

3Sio(r) + Ai2o3(TB);

SiO

2(тв)

+ Mn(

Ж)

->SiO(r) +MnO(TB) ; Si02(TB) + Few-> -- ->SiO(r) + FeO(TB).

При температуре ниже 1400° С происходит конденсация SiO и диспропорционирование 2SiO(TB)->-Si(TB)+ +Si02(TB). В окислительной среде SiO(r)+7202->-Si02(TB), в восстановительной среде SiO(r)-f-2 CO(r)->-SiC(TB)+ +2С02(Г). Продукты окисления и диспропорционирова-ния SiO конденсируются в зоне реакции, образуя стек-лофазу состава кварцевого стекла.

Таким образом, высокая стойкость различных кремнеземистых масс в сталеразливочных ковшах объясняется образованием кварцевого стекла и его устойчивостью к стали и шлакам.

3. ГЛИНИСТОКРЕМНЕЗЕМИСТЫЕ МАССЫ НА ФОСФАТНОЙ СВЯЗКЕ

Такие массы обладают высокой устойчивостью к основным шлакам. Основной шлак с основностью ~2,6 более чем на половину состоит из расплавленного двух-кальциевого силиката 2CaO-Si02. Двухкальциевый силикат с кремнеземом и муллитом может вступать в различные химические реакции. Термодинамические расчеты реакций показывают, что кремнезем значительно более устойчив к двухкальциевому силикату, чем муллит. Это послужило основой для применения кварцитовых

357

масс в контакте с основными шлаками. Однако кварцй* товые массы при нагревании вследствие полиморфизма кремнезема разрыхляются, образуя крупные поры.

С целью снижения пористости в массы вводят 10—¦ 15% огнеупорной глины, что положительно влияет и на

при нагревании (1600° С) (рис. XII.1).

Для повышения прочности в массу вводят 2—5% (сверх 100%) 85% ортофосфорной КИСЛОТЫ Н3РО4 (3% на РаОб).

Рациональный зерновой состав получается при применении крупных фракций кварцита 5—0,5 мм (40%) и тонкомолотой смеси (60%), состоящей из 20% глины и 80% кварцита и содержащей не менее 85% зерен ниже 0,088 мм. Глинистокрем-неземистые массы на фосфатной связке применяют футеровки для разливочных ковшей методом набивки. Стойкость набивной футеровки ковшей (130 т) в сравнении со стойкостью ковшовых шамотных изделий увеличивается в 1,5—2 раза.

Введение 10% графита в кремнеземистую массу повышает ее шлакоустойчивость, но несколько снижает прочность при 500° С. Для упрочнения в этом случае вместо Н3РО4 вводят 3—5% 1АФС и 5%) ферросилиция крупностью ниже 0,06 мм. Ферросилиций снижает степень окисления графита в результате образования карбида кремния и оплавления зерен графита.

Дальнейшим повышением плотности набивки является применение обожженных (остеклованных) кварцитов, расширение которых в службе значительно ниже.

§ 5. ТОРКРЕТ-БЕТОН

Для изготовления новых футеровок или ремонта методом торкретирования используют специальные торкрет-порошки. П

страница 67
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

Скачать книгу "Технология огнеупоров" (3.17Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда музыкальной аппаратуры москва
Компания Ренессанс: лестница уличная на второй этаж - качественно и быстро!
стул venus
Интернет-магазин КНС Нева предлагает WD101KRYZ с доставкой в пределах Петербурга

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)