PL201196B1 - Sposób wytwarzania cementu ogniotrwałego - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania ogniotrwałego cementu glinowego, znamienny tym, że poddaje się wypaleniu w temperaturze od 1150-1520°C mieszaninę surowcową zawierającą tlenek glinu, wapień i dolomit przy zachowaniu szybkości ogrzewania co najmniej 150°C/godz.

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 201196 (13) B1 (²¹) Numer zgłoszema: ³⁷⁴¹³⁴ ) HtCI.

C04B 7/32 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 04.04.2005 (54)

Sposób wytwarzania cementu ogniotrwałego

	(73) Uprawniony z patentu: Instytut Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych,Warszawa,PL
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	(72) Twórca(y) wynalazku:
16.10.2006 BUP 21/06	Józef Sawków,Gliwice,PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	Józef Wojsa,Gliwice,PL Jerzy Czechowski,Gliwice,PL Jacek Podwórny,Gliwice,PL Józef Barański,Gliwice,PL
31.03.2009 WUP 03/09	(74) Pełnomocnik: Marszałek Jeremi, Oddział Materiałów Ogniotrwałych ISCMOiB

(57) 1. Sposób wytwarzania ogniotrwałego cementu glinowego, znamienny tym, że poddaje się wypaleniu w temperaturze od 1150-1520°C mieszaninę surowcową zawierającą tlenek glinu, wapień i dolomit przy zachowaniu szybkości ogrzewania co najmniej 150°C/godz.

PL 201 196 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ogniotrwałego cementu glinowego.

Znane są cementy zawierające od 40 do 70% wag. Ά^Θβ o wysokiej aktywności hydraulicznej po 24 godzinach twardnienia i ogniotrwałości zwykłej około 1650°C. Cementy takie stosuje się w materiałach monolitycznych pracujących w temperaturach do 1600°C. Cementy glinowe składające się z glinianów wapniowych i ewentualnie dodatki korundu nie są odporne na działanie silnie zasadowych żużli metalurgicznych, co poważnie ogranicza ich stosowanie w betonach używanych w hutnictwie i w przemysłowych urządzeniach cieplnych.

Celem wynalazku jest otrzymanie cementu glinowego, który zapewni betonom dobre własności hydrauliczne, ogniowe i odpornościowe, szczególnie w zakresie ich odporności korozyjnej na działanie żużli metalurgicznych o wysokiej zasadowości.

Cel ten osiągnięto poprzez wytworzenie i przemiał klinkieru składającego się głównie z CA i ΜΆ, gdzie CA oznacza CaO Al₂C>3 a ΜΆ oznacza MgO Al₂O3 uzyskuje się to poddając wypaleniu w temperaturze od 1150 do 1520°C mieszaniną surowcową zawierającą tlenek glinu, wapień i dolomit przy zastosowaniu szybkości ogrzewania co najmniej 150°C/godz., przy czym mieszanina surowcowa poddawana wypaleniu zawiera:

52-60% wag. tlenku glinu

40-49% wag. dolomitu

0-24% wag. wapienia, a wytworzony klinkier miele się na cement o uziarnieniu odpowiadającemu powierzchni właściwej co najmniej 3200 cm²/g.

Uzyskany cement glinianowo-spinelowy pomimo mniejszej zawartości glinianów wapniowych aniżeli cementy glinowe wykazuje wysoką aktywność hydrauliczną wskutek małej wielkości kryształów glinianów wapnia, utrzymującej się w granicach 0,3-10 ąm, a przeważnie nie przekraczającej 3 ąm. Taka wielkość kryształów glinianów wapniowych spowodowana jest tym, że w czasie wypalania tworzące się kryształy spinelu MA oddziaływują hamująco na rozrost kryształów glinianów CA wskutek rozszerzalności towarzyszącej powstawaniu spinelu w klinkierze glinianowo-spinelowym.

Cement według wynalazku pomimo niewielkiej ilości glinianów wapniowych charakteryzuje się korzystnymi własnościami hydraulicznymi oraz ogniotrwałością zwykłą ok. 1630°C, ponadto zapewnia betonom ogniotrwałym wysoką odporność na działanie silnie zasadowych żużli metalurgicznych. Do sporządzania ogniotrwałych betonów z cementu glinianowo-spinelowego winno być stosowane kruszywo korundowe, spinelowo-korundowe (MA-alfaA) i spinelowe (MA).

Sposób wytwarzania ogniotrwałego cementu według wynalazku przedstawiono w przykładach:

P r z y k ł a d 1:

Klinkier glinianowo-spinelowy wytwarza się podczas wypalania shomogenizowanego zestawu surowcowego w 1500°C, składającego się z 55% pyłu tlenku glinu o zawartości min. 99% Al₂O3 i 45% czystego dolomitu o poziomie domieszek do 0,8%. Zestaw surowcowy spieka się na klinkier przy szybkości ogrzewania pieca ~300°C/godz. Wytworzony klinkier miele się bez dodatków na cement o uziarnieniu odpowiadającym powierzchni właściwej wg Blaine'a co najmniej 3200 cm²/g.

P r z y k ł a d 2:

Zestaw surowcowy do wytwarzania klinkieru glinianowo-spinelowego składa się z 5,2% tlenku glinu o ilości Al₂O3 min. 99%, 24% wapienia o poziomie domieszek do 0,5%, 24% czystego dolomitu w którym udział domieszek nie przekracza 0,8%. Zhomogenizowany zestaw surowcowy spieka się na klinkier w piecu ogrzewanym z postępem temperatury ok. 300°C/godz. Wytworzony klinkier przemiela się bez dodatków na cement o powierzchni właściwej wg Blaine'a min. 3200 cm²/g.

Właściwości uzyskanych cementów:

Główne fazy: jednoglinian wapniowy-CA, Spinel MA w obecności domieszki dwuglinianu wapniowego i korundu.

Czas wiązania wg Vicata: początek 2 godz. 55 min., koniec 6 godz. 50 min.

Ogniotrwałość zwykła w temperaturze utleniającej - 1627°C

Wytrzymałość jednodniowa na ściskanie betonu wg BN-82/6761-15, związanego cementem glinianowo-spinelowym - 82,5 MPa.

Wytrzymałość jednodniowa na zginanie betonu j. w.: 9,8 MPa.

Wytrzymałość na zginanie betonu j. w. po wypaleniu w 1500°C/2h - 10,8 MPa

Wytrzymałość na ściskanie betonu j. w. po wypaleniu w 1500°C/2h - 26,3 MPa

Zmiany liniowe betonu j. w. po wypaleniu w 1500°C/2h: +2,18%.

PL 201 196 B1

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania ogniotrwałego cementu glinowego, znamienny tym, że poddaje się wypaleniu w temperaturze od 1150-1520°C mieszaninę surowcową zawierającą tlenek glinu, wapień i dolomit przy zachowaniu szybkości ogrzewania co najmniej 150°C/godz.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanina surowcowa poddana wypaleniu zawiera:

   52-60% wag. tlenku glinu

   40-48% wag. dolomitu

   0-24% wag. wapienia a wytworzony klinkier miele się na cement o uziarnieniu odpowiadającemu powierzchni właściwej co najmniej 3200 cm²/g.