Способ изготовления теплоизоляционных изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ,СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 1 А1 (19) (И1 (51) 4 С 04 В 38/08

ВСЕО11(1Ч11.1

13," ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иьин.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3943848/29-33 (22) )3.08.85 . (46) 15.03.88. Бюл. 11 10 (Vl) Минский научно исследовательский институт строительных материалов (72) Б.К.Демидович, Н.Н.Страсковский, Н.П.Садченко, С.С.Иодо, Н.Э.Стаховская и М.А.Соловейчик (53) 666.992.980 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(1062196 кл. С 04 В 38/08.

Авторское свидетельство СССР

1(1222664, кл. С 04 В 38/08, 1983. (54) спосоБ изготовлкния ткйлоизоляqH0He1x издклий (57) Изобретение относится к производству строительных материалов, предназначенных для теплоизоляции промьппленных печей. Изобретение позволяет обеспечить стабильность эксплуатационных свойств теплоизоляционных изделий. В процессе изготовления теплоизоляционных изделий на основе перлитового песка, асбестового волокна и связующего, в качестве связующего используют смесь каолина и ортофосфорной кислоты в соотношении (5-8):(1-3). Иэделия формуют и термообрабатывают по режиму. подъем температуры со скоростью 4-10 С/мин, выдержка при 559"650 С 5-20 мин, охлаядение иэделий со скоростью 15о

35 С/мин. В процессе эксплуатации снижается усадка материала, что позволяет увеличить межремонтный период тепловых агрегатов. 1 табл.

13811

Изобретение относится к производству строительных материалов, предназначенных для теплоизоляции промышленных печей, преимущественно к способам изготовления теплоизоляционных изделий на основе вспученного перлита.

Цель изобретения - обеспечение стабильности эксплуатационных свойств 10 и упрощение технологии изготовления изделий.

Технология изготовления изделий заключается в следующем.

В лопастной мешалке приготавливают связующее: заливают воду, ортофосфорную кислоту, засыпают каолин и тщлтельно перемешивают в течение

3-5 .иин.

Затем в мешалку подают асбестовое 20 волокно, вспученный перлитовый песок и перемешивают до Образования однородной массы.

Соотношение воды и твердого вещества (Б /Т) соответствует 7-10. 25

Полученную формовочную массу (гидромассу) заливают в форму и подвергают естественно-принудительному обезвоживанию (прессованию и вакуумировлнию). Термообработку сырцовых из- 30 делпй ведут по режиму: подъем темпео ратуры со скоростью 4-10 С/мин, выдержка при 550-650 С 5-20 мин, охлаждение изделий со скоростью 1535 С/мин, В приведенных ниже примерах осущеститения способа при изготовлении обрлэцов иэделий используют следующие сырьевые материалы: вспученный перлитовый песок марки "100" Минского за- 40 вода строительных материалов, асбест марки "П-5-50", каолин Просяновского месторождения, едкий натр технический, ортофосфорную кислоту техническую и водопроводную ВОДув IIpkroтОв 45 ленную формовочную массу заливают в о формы размером 1000х500 мм.

Пример 1. В лопастной мешалке готовят связующее, перемешивая в течение 3 мин воду, 6 мас. ортофос- 50 форной кислоты и 10 мас. . каолина (соотношение каолина и ортофосфорной кислоты 5:3). Затем в мешалку подают

297 асбестового волокна и 55 вспученного перлитового песка и перемешивают до получения однородной массы.

Отнопение воды и твердого вещества в гидромассе составляет 7,0. Полученную гидромлссу заливают в форму и .

11 2 подвергают прессованию (максимальное усилие подпрессовки 0,5 MIIa) и вакуумированию при разрежении 0,9 ати.

Термообработку сырцовых изделий, извлеченных из формы, ведут по режиму . подъем температуры со скоростью

10 С/мин, выдержка при 550 С 5 мин, охлаждение изделий со скоростью

15 С/мин.

II p и м е р 2. В лопастной мешалке приготавливают связующее, перемешивая в течение 4 мин воду, 4 мас.й ортофосфорной кислоты, 12,0 мас.% каолина (соотношение каолина и ортофосфорной кислоты 6:2). Затем в мешалку загружают 29% асбестового волокна, засыпают 55 вспученного перлитового песка и перемешивают до получения однородной массы. Отношение воды и твердого вещества в гидромассе составляет 8,5; Полученную гидромассу заливают в форму и подвергают прессованию (максимальное усилие подпрессовки 0,5 ИПа) и вакуумированию при разрежении О, 9 ати. Термообработку сырцовых изделий, извлеченных из формы, ведут по режиму: подъем темо пературы со скоростью 7 С/мин, выдержка при 600 С 12 мин, охлаждение иэделий со скоростью 25 С/мин.

Пример 3. В лопастной мешалке приготавливают связующее, перемешивая в течение 5 мин воду, 1,8 мас. ортофосфорной кислоты и 14,2 мас. каолина (соотношение каолина и ортофосфорной кислоты 8:1). Затем в мешалку подают 297. асбестового волокна и 557 вспученного перлитового песка и перемешивают до получения однородной массы. Отношение воды и твердого вещества в гидромассе составляет 10,0. Полученную гидромассу заливают в форму и подвергают прессованию (максимальное усилие подпрессовки 0,5 ИПа) и вакуумированию при разрежении 0,9 ати. Термообработку сырцовых иэделий, извлеченных из формы, вели по режиму: подъем температуры со скоростью 4 С/мин, выдержка при о о

650 С 20 мин, охлаждение со скоростью 35 С/мин.

Пример 4. В вибросмесителе

5 масЛ вспученного перлитового песка смешивают с 297 асбестового волокна в течение 4 мин. Затем полученную сухую смесь загружают в лопастную мешалку, куда подают оставшиеся 507 вспученного перлитового

1 38! 111 песка, 167, едкого натра (в. виде раствора 25_#_ концентрации) и производят окончательное перемешивание до получения однородной массы. Полученную массу загружают в форму и прессуют

5 иэделия (максимальное усилие 0,8 МПа).

Иэделия помещают на поддонах в печь и подвергают термообработке в течение

60 мин при 570 С.

В процессе приготовления связующего часть каолина вступает во взаимодействие с ортофосфорной кислотой с образованием алюмофосфатов. При введении в раствор связующего асбеста волокна последнего равномерно распределяются при перемешивании по объему массы и покрываются мельчайшими частичками алюмофосфатов, образуя достаточно прочный каркас изделий, заполненный перлитом. Не вступивший во взаимодействие с кислотой каолин, относясь к тощим глинам, препятствует усадке каркаса и, следовательно, самих изделий при термообра- 25 ботке, а также в процессе их эксплуатации при 85Î"900 C. Алюмофосфаты способствуют упрочнению каркаса при температурах эксплуатации и тем самым повышают стабильность свойств изделий.

Режим термообработки способствует миграции растворимых солей ортофосфорной кислоты (не вступившей во взаимодействие с каолином при приготовлении связующего), в частности солей

Mg-магнезиального цемента, образующихся при взаимодействии асбеста с кислотой в процессе перемешивания компонентов, из центра изделия к пе40 риферии, в результате чего на поверхности изделия..после термообработки образуется корка толщиной 0,1-0,5 мм, увеличивающая несущую способность материала.

Образование прочной поверхностной корки позволяет исключить из технолоI гического процесса операцию упаковки изделий или упрочнения поверхностного слоя путем армирования его стекло-холстом иги стеклорогожкой и тем самым упростить технологию изготовления изделий.

Результаты испытания изделий, полученных по предлагаемому способу, приведены в таблице.

Использование предлагаемого способа позволяет получать крупноразмерные теплоизоляционные изделия размером

1000х500 мм и более, обладающие повышенной прочностью, низкой хрупкостью, не требующие дополнительных средств на их упаковку. Образование прочного каркаса позволяет на 407. снизить усадку материала в процессе его эксплуатации. Тем самым в 2-3 раза увеличивается межремонтный период тепловых агрегатов, изолированных мате риалом, полученным по предлагаемому способу. формула и з о б р е т е н и я

Способ изготовления теплоизоляционных изделий, включающий приготовление формовочной массы путем смешивания вспученного перлитового песка, асбестового волокна и связующего на основе каолина, формование и термообработку при 550-650 С, о т л и ч а ю шийся тем, что. с целью обеспечения стабильности эксплуатационных свойств материала, связующее дополнительно содержит ортофосфорную кислоту в соотношении каолина к последней (5-8):(1-3), а термообработку осуществляют по режиму: подъем температуры со скоростью 4-10 С/мин, выдержка при термообработке 5-20 мин, охлаждение изделий со скоростью 1535 С/мин.

138 1 I 11

Иэделия, полученные по способу

Показатель

Предлагаемому Известно3 (2 1 3

5:3 6:2

8:l

О:16

10,0 12 0 14,2 16

1,8 О

6,0

4,0

51

55

7,0 8,5

10,0 10

0,76 0,80 0,78

0,80

0,12 0,15 0,13

0,15

550 600 650

5 12 20

600

Скорость охлаждения, С/мин 15

35

Свойства готовых изделий

260

0,8 8

О 30 О 36 О 40 1 75

0 075 О 073 0 079 0 080

0,5

0,3

09 I

Соотношение каолина и ортофосфорной кислоты в связующем

Количество каолина, мас.7

Количество ортофосфорной кислоты, мас.

Степень роспуска асбеста, 7

Водотвердое отношение гидромассы

Коэффициент однородности массы

Сырцовая прочность иэделий, MIIa

Режим термообработки

Скорость подъема температуры, С/мин

Температура, С

Выдержка, мин

Э

Плотность, кг/м

Прочность при сжатии, МПа

Линейная температурная усадка, Х

Теплопроводность, Вт/(м К) Толщина поверхностной корки, мм

250 265 252

0,92 0,85 О, 43

1381111

Продолжение таблицы

1 J

«ю» е ев м 1 зделия полученные по способу

Воказатель

Предлагаемому ИзвестноГ

Свойства после 3 мес эксплуатации

275

268

251

262

0,076 0,073 0,080 0,083

После 6 мес эксплуатации

Плотность, кг/м

295

255 272

268

Теплопроводность, Вт/(м К) 0,077 0,074 0,081 0,086

После 12 мес эксплуатации

Плотность, кг/м

333

283

265

273

Тепл опро водно ст ь, Вт/(м К) 0,081 0,076 0,085 0,095

Составитель Н.Кошелева

Редактор Н.Киштулинец Техред Л.Олейник Корректор М.Шароши с.

Заказ 1160/25 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Плотность, кг/м

Теплопроводность, Вт/(м;К) *1