×
20.09.2014
216.012.f55a

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖАРОСТОЙКИХ КОМПОЗИТОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих. Композиция для изготовления жаростойких композитов содержит, мас.%: отработанный катализатор ИМ-2201 10-15, щебень 33-40, песок 10-13, НРO 10-15, алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов с содержанием, мас.%: SiO - 7,2, AlO - 68,3, FeO - 1,4, MgO - 0,7, CrO - 10,2, RO - 11,8 24-30. Технический результат - повышение предела прочности при сжатии и термостойкости жаростойких композитов. 4 табл.
Основные результаты: Композиция для изготовления жаростойких композитов, включающая отработанный катализатор ИМ-2201, щебень, песок и HPO, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов с содержанием, мас.%: SiO - 7,2; AlO - 68,3; FeO - 1,4; MgO - 0,7; CrO - 10,2; RO - 11,8 при следующем соотношении компонентов, мас.%: алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавовс содержанием, мас.%: SiO - 7,2; AlO - 68,3; FeO - 1,4;MgO - 0,7; CrO - 10,2; RO - 11,8 24-30
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих. К химически связующим, применяемым в жаростойких бетонах, относятся жидкое стекло, силикат-глыбу (прозрачный стекловидный сплав щелочных силикатов - полуфабрикат жидкого стекла) и фосфатные связки.

Известны композиции для получения пористых заполнителей (для бетонов) на основе химических связующих следующего состава, мас.%: жидкое стекло - 45-65; хлорид натрия - 5-15; отход горно-обогатительной фабрики при обогащения угля - 15-20; межсланцевая глина, образующаяся при добыче горючих сланцев - 15-20 /пат. Российской Федерации №2440312, МПК C04B 14/24. Композиция для производства пористого заполнителя. / Абдрахимова Е.С., Рощупкина И.Ю., Абдрахимов В.З., Куликов В.А.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева. - №2010122114. Заявл. 31.05.20910; опубл. 20.01.2012. Бюл. №2/ [1].

Недостатком указанного состава композиции является относительно низкая прочность 2,65-2,75 МПа.

Наиболее близкой к изобретению является композиция для получения жаростойких композитов, включающая следующие компоненты, мас.%: глиноземсодержащий шлам - 10,5-10,53 (220 кг/м3); отработанный катализатор ИМ-2201 - 10,5-10,53 (220 кг/м3); щебень - 35,88-35,89 (750 кг/м3); песок - 30,62-30,63 (640 кг/м3); H3PO4 - 12,44-12,45 (260 кг/м3) /Хлыстов А.И. Повышение эффективности жаростойких композитов за счет применения химических связующих / А.И. Хлыстов, С.В. Соколова, А.В. Власов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2012. - №9. - С.38-42/[2].

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкий предел прочности при сжатии после твердения и нагревания до температуры 1200°C и низкая термостойкость.

Сущность изобретения - повышение качества жаростойкого композита.

Техническим результатом изобретения является повышение предела прочности при сжатии и термостойкости жаростойких композитов.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную композицию, включающую отработанный катализатор ИМ-2201, щебень, песок и H3PO4, дополнительно вводят алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов с содержанием, мас.%: SiO2 - 7,2; Al2O3 - 68,3; Fe2O3 - 1,4; MgO - 0,7; Cr2O3 - 10,2; R2O - 11,8 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

отработанный катализатор ИМ-2201 10-15
щебень 33-40
песок 10-13
H3PO4 10-15

алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов

с содержанием, мас.%: SiO2 - 7,2; Al2O3 - 68,3; Fe2O3 - 1,4;

MgO - 0,7; Cr2O3 - 10,2; R2O - 11,8 24-30.

Алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов образуются в процессе обработки алюминиевых сплавов металлургических заводов. Из отработанных травильных растворов осаждается осадок, который концентрируется на дне ванны и постепенно кристаллизуется. Шлам этой группы отличается высоким содержанием Al2O3 и может при определенных условиях стать заменителем природного пирофиллита, бокситов и других алюмосодержащих компонентов при производстве жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих.

Химический оксидный состав алюмохромистых отходов травления алюминиевых сплавов представлен в таблице 1, а поэлементный - в таблице 2.

Таблица 1
Химические составы алюмосодержащих отходов производств
Компонент Содержание оксидов, мас. %
SiO2 Al2O3 Fe2O CaO MgO Cr2O3 R2O П.П.П.
1. Алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов 7,2 68,3 1,4 - 0,7 10,2 11,8 -
2. Отработанный катализатор ИМ-2201 7,90 74,5 0,15 - 0,10 14,8 1,57 -

Таблица 2
Поэлементный химический состав компонентов
Компонент Концентрация, мас. %
O Al Mg Na Ca Fe Si Cr
Алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов 64,64 24,55 0,3 4,2 - 0,17 2,48 3,66
Катализатор ИМ-2201 60,74 26,58 - 2,81 - - 2,82 8,1

Для изготовления жаростойких композитов использовались: щебень и песок, которые применяются в бетонах и жаростойких композитах, согласно требованиям ГОСТов.

А) щебень, отвечающий требованиям ГОСТа Г 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия» М 600, 800-1000, со средней плотностью зерен от 2,0 до 2,5 кг/м3 из карбонатных пород, добываемый в Самарской области, фракции 5-10 мм;

Б) песок, отвечающий требованиям ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия». Песок речной, добываемый в Самарской области, имел следующие показатели: средняя плотность в сухом состоянии - 1,5 кг/м3; содержание илистых, пылевидных и глинистых частиц не более - 0,7% по массе; истинная плотность песка речного - 2,65 г/см3; наличие суглинка, комков глины и прочих засоряющих примесей не более - 0,05%; модуль крупности - 1,68. Обычно в составах жаростойких бетонов содержание щебня и песка доходит до 60% и более. В предлагаемых составах максимальное содержание данных природных инертных материалов составляет не более 50% и до 39% - отходы производств (таблица 3).

Таблица 3
Составы для получения жаростойких композитов (бетонов)
Компоненты Содержание компонентов, мас.%
1 2 3
Отработанный катализатор ИМ-2201 согласно ТУ 38.103544-89, насыпная плотность 1,0-1,5 г/см3; 10 12 15
Щебень ГОСТ 8267-93. М800, плотность 2,2 кг/м3 40 38 33
Песок ГОСТ 8736-93, модуль крупности - 1,68 средняя плотность - 1,5 кг/м3 10 11 13
Ортофосфорная кислота H3PO4 в чистом виде по ГОСТ 6552-80, норма - чистый (ч.) ОКП 26 1213 0021 10. Массовая доля ортофосфорной кислоты (H3PO4) не менее 85%, плотность не менее 1,69 г/см3 10 12 15
Алюмохромистые отходы травления алюминиевых сплавов 30 27 24

Для изготовления жаростойких композитов использовались в качестве связующей ортофосфорная кислота H3PO4 в чистом виде по ГОСТ 6552-80, норма - чистый (ч.) ОКП 26 1213 0021 10. Массовая доля ортофосфорной кислоты (H3PO4), не менее 85%, плотность не менее 1,69 г/см3.

В заявке, как и в прототипе, использовался отработанный катализатор ИМ-21 (отходы производства) - ТУ 38.103544-89. Химические составы катализатора: оксидный и поэлементный, представлены в таблицах 1 и 2.

Согласно ТУ 38.103544-89 отработанный катализатор ИМ-2201 должен иметь следующие показатели: внешний вид порошка - серо-зеленого цвета, насыпная плотность 1,0-1,5 г/см3; массовая доля Al2O3 не менее 70%. Отработанный катализатор использовался как огнеупорный материал.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Технологический процесс производства бесцементных жаростойких композитов (бетонов) и изготовления изделий и конструкций из них включает в себя приготовление формовочной массы, формование изделий и термообработку.

Следует отметить, что для своего затвердения и набора марочной прочности жаростойкие композиты (бетоны) требуют особую термообработку.

Для композитов (бетонов) на ортофосфорной кислоте с компонентами, представленными в таблице 3, - нагревание до 500°C с подъемом температуры до 200°C со скоростью 60°C/час и до 500°C - 150°C/час, выдерживание в течение 4 часов, охлаждение вместе с печью.

В таблице 4 представлены физико-механические показатели жаростойкого композита (бетона).

Таблица 4
Физико-механические показатели жаростойкого композита (бетона), после твердения и нагревания до температуры 1200°C
Показатели Составы Прототип
1 2 3
Термостойкость, °C 38 43 48 29
Механическая прочность на сжатие, МПа 54,3 57,1 59,87 46
Огнеупорность, °C 1630 1650 1680 -
Температура под нагрузкой 0,2 МПа, °C. 1520 1540 1580 -

Как видно из таблицы 4, жаростойкий композит (бетон) из предложенных составов имеет более высокие показатели по механической прочности и термостойкости, чем прототип.

Полученное техническое решение при использовании алюмохромистых отходов травления алюминиевых сплавов позволяет значительно повысить показатели по механической прочности и термостойкости жаростойкого композита (бетона).

Использование техногенного сырья при получении жаростойкого композита (бетона) способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для строительных материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Пат. Российской Федерации №2440312, МПК C04B 14/24. Композиция для производства пористого заполнителя. / Абдрахимова Е.С., Рощупкина И.Ю., Абдрахимов В.З., Куликов В.А.; заявитель и патентообладатель Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева. - №2010122114, заявл. 31.05.20910; опубл. 20.01.2012. Бюл. №2.

2. Хлыстов А.И. Повышение эффективности жаростойких композитов за счет применения химических связующих / А.И. Хлыстов, С.В. Соколова, А.В. Власов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2012. - №9. - С.38-42.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 92.
27.02.2013
№216.012.2a73

Способ получения водостойкого пористого заполнителя

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок. Техническим результатом является повышение прочности при сжатии и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476394
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.03.2013
№216.012.3102

Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок. Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478084
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.05.2013
№216.012.3d67

Композиция для производства водостойкого пористого заполнителя

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок. Технический результат заключается в повышении прочности при сжатии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481286
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3d78

Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича. Техническим результатом изобретения является снижение плотности, повышение прочности и морозостойкости изделий. Керамическая композиция для изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481303
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3d79

Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича. Техническим результатом изобретения является снижение плотности, повышение прочности и морозостойкости изделий. Керамическая композиция для изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481304
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.05.2013
№216.012.4439

Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения легковесного кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и снижение плотности изделий. Керамическая композиция для изготовления легковесного кирпича...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483042
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.09.2013
№216.012.6b4c

Керамическая композиция для производства пористого заполнителя

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к пористым заполнителям для бетонов. Керамическая композиция для производства пористого заполнителя включает, мас.%: твердый нефтесодержащий продукт сепарации нефтешлама - нефтяной кек 10-30, межсланцевая глина с содержанием,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493119
Дата охранного документа: 20.09.2013
10.10.2013
№216.012.7298

Керамическая масса для получения кислотоупоров

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кислотоупоров. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и термостойкости кислотоупоров, которые достигаются добавлением алюмосодержащих шлаков от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494993
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.12.2013
№216.012.9090

Керамическая масса для изготовления керамического кирпича

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения кирпича. Техническим результатом изобретения являются повышение морозостойкости и прочности на сжатие изделий. Керамическая масса для изготовления керамического кирпича включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502701
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.01.2014
№216.012.97aa

Способ получения теплоизоляционного материала

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к теплоизоляционным пористым материалам. Технический результат - повышение прочности при раскалывании. В способе получения теплоизоляционного пористого материала на основе жидкого стекла, включающем тщательное перемешивание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504525
Дата охранного документа: 20.01.2014
Показаны записи 1-10 из 86.
10.02.2014
№216.012.9f9f

Способ измерения показателей качества нефтепродуктов

Использование: для измерения показателей качества нефтепродуктов. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе измерения снимаются ЯМР-спектры нескольких эталонных нефтепродуктов с известными значениями показателей качества, охватывающими полный диапазон возможных изменений,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506571
Дата охранного документа: 10.02.2014
27.06.2014
№216.012.d8aa

Композиция для изготовления жаростойких композитов

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих. Техническим результатом изобретения является повышение предела прочности при сжатии и термостойкости жаростойких композитов. Композиция для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521244
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.de95

Виброизолятор тросовый крестообразный с коническими пружинами

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит две параллельно расположенные опоры, упругогистерезисный элемент, жестко закрепленный в опорах, и крепежные детали. В каждой из опор с помощью болта закреплена своей конической частью спиральная пружина сжатия, свитая из одной, трех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522767
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.dfb4

Способ определения распределения плотности проволочного материала по объему изделия и установка для определения плотности проволочного материала в объеме изделия

Изобретение относится к области изготовления изделий из проволочных, волокновых материалов. Предложены способы определения распределения плотности проволочного материала по объему изделия и установка. Установка для определения распределения плотности проволочного материала в объеме изделия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523054
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3fd

Композиция для изготовления жаростойких композитов

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойкого бетона на основе химических связующих. Композиция для изготовления жаростойкого бетона, включающая отработанный катализатор ИМ-2201, щебень, песок и HPO, отличающаяся тем, что она дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524155
Дата охранного документа: 27.07.2014
20.08.2014
№216.012.eb7a

Композиция для изготовления жаростойких композитов

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих. Композиция для изготовления жаростойких композитов содержит, мас.%: отработанный катализатор ИМ-2201 10-15, щебень 33-40, песок 10-13, НРO 10-15,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526090
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.09.2014
№216.012.f487

Устройство для подгонки толстопленочных резисторов

Изобретение относится к изготовлению прецизионных пленочных резисторов. Устройство содержит источник опорного напряжения (1), устройство сравнения (2), измеритель сопротивления (3), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) (4), мультивибратор (5), регистр сдвига (6), первую группу элементов И...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528432
Дата охранного документа: 20.09.2014
10.11.2014
№216.013.050a

Инжектор заряженных пылевых частиц

Изобретение относится к области ускорительной техники и может быть использовано в качестве инжектора пылевых частиц для последующей ускорительной системы. Инжектор заряженных пылевых частиц, содержащий корпус, зарядный электрод, зарядную камеру, внешний составной электрод зарядной камеры, иглу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532688
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.053a

Устройство для изготовления пористого материала

Изобретение относится к области изготовления пористых изделий из нетканого проволочного материала. Устройство содержит катушку с проволочным материалом и установленные последовательно первый и второй деформирующие проволочный материал узлы, причем первый деформирующий узел состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532736
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.12.2014
№216.013.12fb

Устройство для регистрации артериальной пульсации крови

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для регистрации артериальной пульсации крови содержит генератор импульсов, источник света, фотоприемник, преобразователь ток/напряжение, усилитель переменного напряжения, синхронный демодулятор, полосовой фильтр. Дополнительно в устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536282
Дата охранного документа: 20.12.2014
+ добавить свой РИД