Способ изготовления теплоизоляционного материала

 

Изобретение относится к технологии силикатных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных микропористых изделий , применяемых для разливки и транспортирования жидких цветных металлов с температурой плавления до . Целью изобретения является снижение усадки при 850-1000 С. Способ изготовления теплоизоляционного материала включает приготовление водной суспензии оксида кальция и кремнеземсодержащего компонента при соотношении CaO:Si07, равном 0,8-1, введение в нее минерального волокна и добавки, ускоряющей образование гидросиликата кальция, формование, гидротермальную обработку и обжиг при 700-1000°С, причем в качестве добавки в суспензию вводят 5-30% измельченного до размера частиц менее 0,2 мм продукта гидротермальной обработки и 10-50% измельченного продукта обжига с paзмe- ром частиц 0,1-2 мм. Полученный материал обладает усадкой после обжига при 850°С - 0,5-2 и после обжига при 1000°С - 1,4-5,4. Йтабл. С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСОУБЛИН цц 4 С 04 В 28/IS

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИЬЛ| С ТЕ б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4153377/29-33 (22) 28.10.86 (46) 15.08.88. Бюл. 11 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт металлургической теплотехники цветной металлургии и огнеупоров (72) Н.Ф, Лебедев, Т.А. Плинер, Л.А. Костоусова и С.Ю. Плинер . (53) 621 9.052(088.8) (56) Патент США 11 4477397, кл. 264-.

37, опублик. 1984. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к технологии силикатных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных мнкропористых изделий, применяемых для разливки и транспортирования жидких цветных металлов

„.Я0„„1416470 А 1 с температурой плавления до 1000 С.

Целью изобретения является снижение усадки при 850-1000 С. Способ изготовления теплоизоляционного материала включает приготовление водной суспенэии оксида кальция и кремнеэемсодержащего компонента при соотношении

СаО:SiO, равном 0,8-1, введение в нее минерального волокна и добавки, ускоряющей образование гидросиликата кальция, формование, гидротермальную обработку и обжиг при 700-1000 С, причем в качестве добавки в суспензию вводят 5-30Х измельченного до размера частиц менее 0,2 мм продукта гидротермальной обработки и 10-50Х измельченного продукта обжига с разме-. ром частиц 0,1-2 мм. Полученный материал обладает усадкой после обжига при 850 С вЂ” 0,5-2 и после обииге при

1000 С вЂ” 1,4-5,4. 11табл.

1416470

Изобретение относится к технологии силикатных материалов и может. быть использовано для изготовления теплоизоляционных микропористых изделий, применяемых для разливки и транспортирования жидких цветных металлов с температурой плавления менее 1000 С. о

Цель изобретения — снижение усадки при 850-1000 С.

Способ изготовления осуществляют следующим образом.

Порошки оксида кальция, кварцевого песка и перлита (соотношение

Ca0:Si0 равно 0,8-1, соотношение кварцевый песок : перлит равно 1) размалывают в вибромельнице до размера частиц менее 5 мкм, увлажняют

8-кратным количеством воды и выдерживают на водяной бане при 90 С в течение 1 сут.

На пропеллерной мешалке суспенэию перемешивают с добавками минерального волокна и прессуют при давлении 2 МПа в форме с пористым дном.

Гидротермальную обработку образцов проводят при 210-220 С и давлении

1,1-1,2 MIIa в течение 4-5 ч.

Обжиг образцов при 700-1000 С осуществляют в муфельной печи..Часть образцов после гидротермальной обработки и обжига измельчают в фарфоровой ступке, Составы и свойства материала приведены в таблице.

Преимуществом добавок, ускоряющих образование гидросиликата кальция, является то, что они представляют собой сростки гидросиликата кальция, армированного минеральными волокнами,40 поэтому после гидротермальной обработки и обжига материал имеет следующую структуру; крупные частицы, состоящие из отходов обжига и гидротермальной обработки, и минеральные волокна армируют микропористую матрицу гидросиликата кальция. Поскольку частицы отходов армированы минеральным волокном они становятся практически инертным заполнителем, затрудняющим усадку материала при разложении гид50 росиликата кальция. Несмотря на то, что каждый компонент материала.(кроме минеральных волокон) подвержен усадке, структура его тормозит усадку иэделия в целом. Размер частиц отхо55 дов гидротермальной обработки не должен превышать 0,2 мм в связи с тем, что в противном случае поверхность, на которой происходит образование гндросилнката кальция, оказывается недостаточной и наряду с ксонотлнтом и тоберморнтом происходит образование значительного количества низкотемпературных форм гидросиликата кальция, что значительно увеличивает усадку материала при температурах выше

700 С. По этим же причинам содержание данной добавки не должно быть менее 5 мас.7. При увеличении содержания добавки свыше ЭО мас.Е наблюдается уменьшение плотности матрицы гидроснликата кальция, что также приводит к росту усадки материала.

Если добавка отходов гидротермальной обработки в большей степени способствует образованию ксонотлита и в меньшей армированию материала, то добавка отходов обжига материала вследствие инертности поверхности,наоборот, в большей степени способствует образованию жесткого безусадочного каркаса, Именно поэтому размер частиц отходов обжига не должен быть меньше 0,1 мм. При увеличении размера частиц данной добавки более 2 мм резко ослабляется их связь с матрицей, что приводит к образованию трещиноватой структуры и падению прочности материала. Наличие трещин, в материале, контактирующем с жидким металлом, недопустимо, так как проникновение металла в поры материала вызывает его разрушение °

При содержании частиц отходов обжига менее 10 мас.7 они не образуют жесткого каркаса (совместно с частицами отходов гидротермальной обработки и минеральной ватой) и усадка материала возрастает. При содержании частиц отходов обжига более 50 мас.7.

Ю резко снижается прочность материа-. ла вследствие образования крупных пор, несмотря на то, что усадка при

1000 С небольшая, материал разрушается при эксплуатации и становится проницаемым для расплавленного металла.

Количество суспензии гидроксида кальция и кремнеземсодержащего компонента 25-60 мас.7., (в пересчете на оксиды) определено опытным путем.

При содержании менее 25 мас.7 матрица становится черезвычайно пористой, что увеличивает усадку материала, при содержании свыше 60 мас.7 заполнители не образуют жесткого каркаса, 1416470

Содерж&иие компоиеитов мэсi Й

« «»

ИОЕ ЭО» 3 ИДРО Обжпг локио термель матаиой об» рилл работки е ре митерии» ром % ле е рее- тиц,0

НВДОм -2, P честиц,, менее

0,2 мм

«»ю«»»аь»»» уеедцов поспри С »А

Суспеи вил гидрок сиде к ель ция, аерлите и кварцевого песка (в p4C%4« те ии оке сидн) ! (ДРОт тот ил) 60

20 еобест

7,8 15,$

0 52

20 воля.ст !0

1,8 5,4

0,58

0,54

20 асбест 10

3 50

4 50. 20

2,0 48

0,9 1,6

20 ааемосиликат "eà иое во . локио!

20. 0,72

5 " 25

l,2 2,7

l,3 3,S зео . 4.5

0,6 . 1,9

20 "" .,30 .20 -"-, 5

20 «в» . . 30

«н»

0,66

0,68

7 . 25.

8 30

9 50

0,59

0,77

0,71!

09 1,9

10 что также приводит к увеличению усадки материала.

Количество минерального волокна определяется тем, что при его содержании менее 5 мас.7 наблюдается повышенная усадка даже при значительном содержании остальных заполнителей, а при содержании свыше 30 мас.Х в материале образуются пустоты, не заполненные гидросиликатом кальция, что также приводит z росту усадки и падению прочности материала.

Применение материала позволяет существенно увеличить стойкость ме-. таллопроводов для разливки и транспортирования жидких металлов с температурой плавления до 1000 С.

-1

Существенным преимуществом является возможность устранить полностью брак и отходы производства, которые

1, являются компонентами при его изготовлении.

Формула изобретения

Способ изготовления теплоиэоляционного материала путем приготовления водной суспензии оксида кальция и кремнеэемсодержащего компонента при соотношении Са0:Si02, равном

0,8-1, введения в нее минерального волокна и добавки, ускоряющей образование гидросиликата кальция, формованик, гидротермальной. обработки и обжига при 700-1000 С, о т л и ч а ю- шийся тем, что, с целью снижения усадки при 850-1000 С, в качестве добавки в суспенэию вводят 5-30Х из- мельченного до размера частиц менее

0,2 мм продукта ги, ра ермальной обработки и 10-507 измеяьченного продукта обжига с размером частиц 0,1-2 мм.1416470

Продолжение таблицы

Соаержааае «онноаеатоэ, иве.X

0,74

10 !О

0,8 2,0

40!,О

25 0,6У

3,5!

О!

35 062

Ф

50 0,У8,5

Корректор Н. Король

Закаэ 4029/21

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

l0, 40

l l, 60 !

2 30

Составитель О. Самохина

Редактор Н. Кнштулинец Техред Л.Сердюкова:

Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1,5 4,3

0 5 1,4

0,9 2,0.