Способ изготовления огнеупорных теплоизоляционных изделий

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕ- ; УПОРНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий перемешивание вспученного . i перлита с огнеупорным наполнителем и фосфатным связуккцим, формование и сушку, отличающийся тем, что, с целью снижения теплопроводности и усадки при сушке, перед перемешиванием вспученный перлитовый песок пропитывают 0,040 ,06 .4 фосфатного связующего, затеял его перемешивают с 0,5-0,6 ч огнеупорного наполнителя и О,5-0,6 ч Фосфатного связующего, полученную смесь подсушивают при 180-250С в течение 15-60 мин, после чего ее. смешивают с оставшимися частями огнеупорного заполнителя и фосфатного связующего, при этом плотность :последнего составляет 1,18-1,24 г/см (Л

„.$0„„8404 А

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5п С 04 В 43 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ перлита с огнеупорным наполнителем и фосфатным связующим, формование исушку, отличающийся тем, что, с целью снижения теплопроводности и усадки при сушке, перед перемешиванием вспученный перлитовый песок пропитывают 0,040,06 ч фосфатного связующего, затем его перемешивают с 0,5-0,6 ч огнеупорного наполнителя и 0,5-0.,6 ч фосфатного связующего, полученную смесь подсушивают при 180-250ОC в течение 15-60 мин, после чего ее смешивают с оставшимися частями огнеупорного заполнителя и фосфатного связующего, при этом плотность последнего составляет 1,18-1,24 г/см . Е .3 Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3400585/29-33 (22) 18.02.82 (46) 23.01.84..Бюл. В 3

{72) Т.А.Данилбва и С,П.Хайнер (71) Центральный ордена Трудового .Красного Знамени научно-исследовательский институт строительных конструкций им.В.А.Кучеренко (53) 662.998.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 296731, кл. С 04 В 21/06, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР

Р 654575, кл. С 04 В 29/02, 1977 .(прототий). (54) (57 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕ-.

УПОРНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий перемешивание вспученного

С:

CO

Cb

;00 в

C)

4ь

1068404

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для изготовления огнеупорных теплоизоляционных изделий на основе вспученного перлита.

Известен способ изготовления 5 огнеупорных иэделий, включающий накатывание на зерно выгорающего материала огнеупорного порошка, перемешивание гранул со связующим, последующее прессование и обжиг f13. !О

Недостатками этого способа являются высокая теплопроводность изделий и большая усадка при сушке, так как при смешивании гранул, на которых находится слой огнеупорного 15 порошка, связка йроникает только на этот слой, но не проникает внутрь гранул, а после выгорания гранул образуются крупные поры, что ведет к пов ению коэффициента теплопро- 20 водности материала, особенно при повышенных температурах.

Применение этого способа для жаростойких изделий из перлита неприемлемо из-за значительного истирания перлита, которое приводит к увеличению объемного содержания связующего.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления теплоизоляционного материала, включающий перемешивание вапученного перлита с наполнителем и фосфатным связующим, прессование и термообработку f3).

Недостатками известного способа 35 являются получение иэделий с большой усадкой при сушке и высокой теплопроводностью, так как при изготовлении перлитовых изделий содержание вспученного перлитового песка 4р в массе, являющегося плавнем, превышает ЗОВ, и высокое содержание огнеупорной связки.

При применении известного способа вспученный перлитовый песок в массе, содержащей значительное количество связующего, сильно истирается, что приводит к повышении объемной массы изделий, следовательно, и теплопроводности и, вследствие значительного .содержаний связки и сильного истира- 5О ния перлита, являющегося отощителем, резко возрастают усадки материала при.сушке.

Целью изобретения является снижение теплопроводности и усадки при сушке.

Указанная цель. достигается тем, что согласно. способу изготовления огнеупорных теплоизоляционных изделий, включанжщму перемешивание 60 вспученного перлита с огнеупорным наполнителем и фосфатным связующим, формование и сушку, перед перемешиванием вспученный перлитовый песок пропитывают 0,04-0,06 ч,фосфатнога

65 связующего, затем его перемешивают с 0,5-0,6 ч.,огнеупорного наполнителя и 0,5-0,6 ч. Фосфатного связующего, полученную смесь подсушивают при 180-250 С в течение 15-60 мин, после чего его смешивают с оставшимися частями огнеупорного заполнителя и"фосфатного связующего, при этом плотность последнего составляет 1,18-1.,24 г/смз. фосфатное связующее с плотностью

1,18-1,24 г/см проникает внутрь перлитового песка, образуя огнеупорные перемычки, не плавящиеся при плавлении, перлитовых зерен, в результате чего теплопроводность материала, имеющего поры, разделенные огнеупорными перемычками, становится ниже, чем теплопроводность материала с порами, образованными при выплавлении перлита. Кроме этого, пропитка зерен перлита улучшает адгезию к ним огнеупорного порошка и обеспечивает лучшее перемешивание перлита с огнеупорным порошком.

Перемешивании вспученного перлита с нанесеннным на него 0,5-0,6 ч, огнеупорного наполнителя, 0,5-0,6 ч, связующего уменьшает истирание перлита, которое протекает в массе, содержащей все количество связующего, т.е. в массе с большой влажностью.

Проводимая затем термообработка придает зернам массы водостойкость, достаточную для того, чтобы образо-. ванный огнеупорный слой на зернах не растворился!при дальнейшем перемешивании их со связующим, приводит к тому, что слой огнеупорной массы на зернах перлита при последующей сушке готовых изделий не будет давать усадки и увеличивает прочность зерен перлита.

При последующем перемешивании полученного сыпучего материала с остальной частью огнеупорного наполнителя и оставшейся частью связующего истирание зерен перлита будет незначительным, так как масса содержит лишь часть неэаполимериэованного связующего (т.е. ее влажность невелика), а зерна перлита упрочнены ранее нанесенным на них водостойким слоем иэ огнеупорного наполнителя и фосфатного связующего.

Пример 1. Для получения изделий берут. 20 мас.Ъ вспученного перлита и пропитывают его 2% тридцатипроцентной фосфорной кислоты (плотность 1,18 г/см ), затем перемешивают перлит с огнеупорным наполнителем, взятым в количестве "15% и фосфорной кислотой в количестве 25%, после чего массу подсушивают при

250 С в течение 15 мин при перемешивании.

Полученную массу перемешивают с

15% огнеупорного наполнителя и 23%

1068404 фосфорной кислоты, прессуют при давлении 0,5 МПа и термообрабатывают при 270 С в течение 3 час.

Пример 2. 25 мас.Ъ вспученного перлита пропитывают 2,5 вес.% алюмохромфосфатного .связующего (плот- з ность 1,24 г/смЗ), перемешивают с

° 12,5 вес.Ъ огнеупорного наполнителя и 30 вес.Ъ алюмохромфосфатного связующего. Массу подсушивают при 200 С в течение 30 мин при перемешивании. 10

Полученную сухую массу смешивают с 10 вес.Ъ огнеупорного наполнителя и 20 вес ° Ъ алюмохромфосфатного свя зующего, прессуют при давлении

0,5 MIla и термообрабатывают при

300 С в течение 3 час.

По извест Показатели по примерам

Свойства изделий

Деформация при сушке, Ъ

0,01 0,008 0,1

0,1 0,03

Теплопроводность

Вт/м К при 125 С после выдержки изделий при 1000 С

0,096 0,094 0,094 0,092 0,16

0,11

1540-1620 1710 1690 1680 1600 1710

Огнеупорность

Кажущаяся плотность, r /см:

0,43

0,20

0,25-0,40 0,28 0,25 . 0,23

6,0-7,9 7,5 7,0 5,8

Прочность при сжатии, кгс/см

10,4

3,1

Пример 3. 28 вес.% вспученного перлита пропитывают 3 вес.Ъ алюмохромфосфатного связующего (плотностью 1,20 г/см ), перемешивают с 10 вес.Ъ огнеупорного наполнителя и 32 вес.Ъ алюмохромфосфат.ного связующего. Массу подсушивают при 180 С в течение 60 мин при перемешивании. Полученную сухую массу смешивают с 8 вес.Ъ огнеупорного наполнителя с 19 вес.Ъ алюмохром. фосфатного связующего, прессуют при давлении 0,5 МПа и термообрабатывают при 300 С в течение 3 час.

В каждом из приведенных примеров использовали шамот из обожженной 55 молотой пластичной глины. Кроме этого, проверяли в качестве огнеупорных наполнителей гидроокись алюминия; глинозем марок ГО и ГК, двуокись циркония, корунд. Изделия ф) с этими наполнителями характеризуются аналогичными или близкими дефор-. мациями при сушке, теплопроводностью и кажущейся плотностью, но более .высокой огнеупорностью. удельная

Пример 4 . Для получения изделий берут 37 мас.Ъ вспученного перлита и пропитывают его в 10 вес.Ъ алюмохромфосфатного связующего, (плотность 1,20 г/смЗ), перемешивают с 7 вес.Ъ алюмохромфосфатного связующего. Массу подсушивают при 150 С в течение 90 мин при перемешивании.

Полученную сухую массу смешивают с

3 вес.Ъ огнеупорного наполнителя и 20 вес.Ъ алюмохромфосфатного связующего, прессуют при давлении

0,.5 МПа и термообрабатывают при

300 С в течение 3 час.

П Р и м е Р 5. 11 вес.% вспученного перлита пропитывают 1 вес.% алюмохромфосфатного связующего (плотность 1,24 г/см ), перемешивают с

15 вес.Ъ огнеупорного наполнителя и 18 вес.Ъ алюмохромфосфатного связующего. Массу подсушивают при

350 С в течение 2 мин при перемешивании. Полученную сухую массу смешивают с 40 вес.Ъ огйеупорного наполнителя и 15 вес.Ъ алюмохромфосватного связующего, прессуют при, давлении 0,5 МПа и термообрабатыва,ют при 300 С в течение 3 час.

Результаты испытаний изделий, изготовленных по описанному и известному способам, представлены в таблице. поверхность всех опробованных наполнителей 1700-2500 см /г. Фосфорная кислота имела концентрацию 30%, содержание сухого остатка в алюмо" хромфосфатном связунхцем плотностью

1,24 г/смЗ после сушки при 105+2 С составляет 32%, а плотность

1;20 г/см з — 28%.

Параметры сушки предварительно обработанной смеси зависят от вида используемого фосфатного связующего, Оптимальный диапазон температур

1668404

Составитель И. Иноземцева

Редактор С. Патрушева Техред Ж .Кастелевич

Корректор A. Тяско

Заказ 11384/18 . Тираж б08 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и время Сушки предварительно обработанной смеси для фосфорной кисло-, ты и алюмохромфосфатного связующего, применяемых в примерах, должен составлять 180-250 С в течение 1560 мин. При температуре сушки предварительно обработанной смеси ниже

180 С даже в течение длительного времени не происходит образование гидралитически стойких связей и . образующийся экран из алюмофосфатных солей на.гранулах перлита неводостоек, что приводит при последующем перемешивании предварительно обработанной смеси с оставше йся частью фосфатного связующего к растворению ранее нанесенного связующего. При этом количество незатвердевшего фосфатного связующего становится настолько большим, что вызывает значительные усадочные явления при термообработке иэделий.

Если предварительно обработанную смесь подвергнуть сушке при температурах выше 250 С, то наблюдается потеря активности,алюмофосфатного экрана на. зернах перлита, 5 а следовательно, теплоизоляционные изделия получаются с низкими механическими характеристиками.

Описанный способ позволит полу ð чить безусадочные изделия при сравнительно невысоком содержании отощающего массу наполнителя — вспученного перлита. Эти изделия характе.ризуются пониженной теплопроводностью, как за счет меньшего истирания перлита, и следовательно, меньшей объемной массы изделий, так и за счет образования перемычек, разделяющих поры, образованные при плавлении вспученного перлита.