Способ изготовления минераловолокнистого материала с кристаллической структурой

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИНЕРАЛОВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА С КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ, включающий варку шихты гаСбро-Оазальтового сос-тава , содержащей 5102, , Tif, FeO, ,, CaO, HgO,K, в присутствии катализаторов кристаллизации -. ионов , Fe , последующее волокнообразование, тепловую обработку и охлаждение материала , отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения эксплуатационных свойств материала, при варке шихты обеспечивают избыточное содержание ионов , Fe ивыдерживанием соотношения МдО : СаО

09) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С ОЗ В 37/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3422638/29-33 (22} 17.02.82 (46) 15.10.83. Бюл. 9 38 (72) P,В. Вагапова и Г.С. Раевская (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт

"Теплопроект" (53) 666.198(088.8) (56) 1. Патент США Р 3929497", кл. 106-50, 1973, 2. Войнаровитчне Х,И. Кристаллизация неорганических волокнистых материалов, пригодных для теплоизоляции.-Журнал научного общества силикатной промышленности "Ер!t5anyад" 31, 1979, Р 10, с. 361-365 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИНЕРАЛОВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА С КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ, включающий варку шихты габбро-базальтового сос;тава, содержащей .51 О, А I< 0>, T i б

Fe0, Fe<0> > Сао, Ид О, К О H Na<0, в присутствии катализаторов кристаллизации - ионов Нд > Fe++v Fe++ > последующее волокнообраэование, тепловую обработку и охлаждение материала, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения зксплуатационных свойств материала, при варке шихты обеспечиваит избыточное содержание .ионов Mg +> Fe H Fe выдерживанием соотношения Mgо: Сао=(1:1) (1:1,5} и Fe<0+ . FeO (113) - (1! 5), а тепловую обработку материала ве-, е дут при 550-750 С в течение 1020 мин.

1047850

Качественные показатели

Минеральное волокно с кристаллической структурой

Содержание неволокнистых включений, %

ТемпературоустойчиВость|

Диаметр волокна, мкм

Водостойкость, рН

Модуль кислот» ности

Плотность рыхлой массы, кг/м

Предлагаемый способ

1,7-2 95 70-.80 4-7

Известный способ

17 2

3,10

850

88 . 5,6

1,85

ВНИИПИ Заказ 7852/23 Тираж 486 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 ковра 100-150 кг/м, усадка его в процессе. эксплуатации в дна раза меньше по сравнению с неотожженным материалом.

Нижний предел температуры обжига обоснован тем, что для обеспечения образования центров кристаллизации при температуре термообработки ниже ЗО

550 C требуются значительные затраты времени, что экономически нецелесообразно, так как ведет к увеличению затрат топлива и длительности производственного цикла. Термообработка при 550О С н течение 15 мин соотнетстнует начальной стадии эффек- . тивного периода образования центров кристаллизации — шпинелидон И90 ° А l 0 и Fe0 F e<0; (магнетит ) за счет повышенного содержания ионов Fе, е

Mg, являющихся катализаторами кристаллизации. Этот процесс длится не более 20 мин.

Температурный предел отжига 750 С 45 является оптимальным для создания центров кристаллизации — шпинелидов

И90 A! ОЗ, F eO F е Оз (магнетит ) и

ИпО Ai Î (галаксит ) при продолжительностй воздействия температуры 5О не ниже 10 мин и не выше 20 мин.

При продолжительности отжига ниже

10 мин не наблюдается образование центров кристаллизации, а при продолжительности действия 20 мин этот процесс заканчивается, поэтому дальнейшая термообработка экономически нецелесообразна.

Свойства минераловолокнистого материала с кристаллической структурой, полученного предлагаемым способом, представлены в таблице.

10-15 2-2,5 980-1100

Соотношение Mg0:Ca0 в пределах (1:1 ) — (1:1,5 ) обеспечивает необходимое содержание ионов Mg для образования центров кристаллизации.

При этом если соотношение И90:СаО является меньше нижнего предела, то не происходит образование шпинелидных ядер, которые при последующей термообработке переходят в пироксеновую фазу, обуславливающую высокую температуроустойчивость минерального волокна. При соотношении И90:СаО выше верхнего предела, т.е. при поае шенном содержании СаО в указанном интервале температуры термообработки не наблюдается образования цент- ров кристаллизации. В этом случае для образования центров кристаллизации, необходима более высокая температура (1200 С) и более длительная тепловая обработка.

При соотношении F е О .F еО менее

1:3 не достигается образонание центров кристаллизации, так как не происходит процесс перехода Fe â Г еэ+, что необходимо для получения магнетита.

При соотношении Fе О FеО более

1:5 образование магнетита вообще не происходит. При более высоких температурах термообработки происходит образование крайне неустойчивого минерала - мелилита.