Многослойный конструктивно-теплоизоляционный элемент

 

Сущность изобретения элемент состо ит из огнеупорного слоя содержащего мае % высокогпиноэемистый цемент IB- 20 заполнитель из плавленогоюрундаили высокоглиноземистого шамота 51-63 заполнитель из карбида кремния 20-25 бентонит 2-4, промежуточного слоя, содержащего мае % глиноземистый цемент 15- 20 заполнитель и. каолинового шамота 60-70, шпак вторичного переплава алюминия 15-20, поризовэнного теплоизоляци онного слоя, содержащего, , мае % глиноземистый цемент 30-35, заполнитель из каолинового шамота 39-5 j перлит -5-7, муппитокремнеземнстое волокно или ри зотиповый асбест 10-15, алюминиевая пудра 0 03-0,05 и бентонит 1 97-3,95 арактеристики элемента: газопроницаемость 011-0.. 12 мкм, термостойкость 95 т/смен, прочность на сжатие 31,6-335 Н/мм I з п ф-пы I табл

ГО(Оп ГОЕЕТГ (1К

rOLIl4fh ПИГТИЧЕГ 1

Г ЕГПУЕП111

4Р

В 32 В 5/ОО С 04 В 38/02

ГОГ Д РОТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО ОГСЕ (ГОГП4ТЕНТ Г I: CP f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИД

) . ПАТЕНТУ (21) 4893147/33 (22) 19 12 90 (46) 30 12 92 Бюп fl". 48 (71) Члраинсьий научно-исспедовзтепьс йй институт of ípóïopoâ (72) Р М Федору Н В Питэв fl М Дегтчре ва П.Д Грицу В 11 Ромэнтовси1й В д Че ченев и В Д Г)рапч

173) украинский научно-исспедовэтепьс ий институт огнеупоров (56) Авторское свидетепьство ССС Р

fl 1004323 ни С 04 В 43/00 1983

Авторское свидетепьство СССР

М 1252192, > и В 32 В 5/ОО 1985 (54) МНОГОСЛСЦ1НЫ11 0HI ТРЧ1ТИВНС

ТЕПЛОИЗОЛЯЦ!1ОННЫ11 ЭЛЕМЕНТ (57) Сущность изобретенич племенT состо ит из огнеупорного споч содержащего

Изобретение относитсч огнеупорным материалам, а именно н производству высолотемпературного слоистого зпеменга ис попьзуемого дпч Фyтеровоi тепповы агрегатов с температурой спужбы 1000—

15000Ñ

Известен споистый онстругтивно-теппоизопчционный зпемент содержащий мс. с )(,: огнеупорныи слой из н:аопина 10-24, шэмог 45-70 ьерамзит 8-15, фосфатное свчзующее 10 — 17, асбестовое волокно 2-4 теппоизопчционный спой из наопинэ 9-20, шамота 15 — 30, ерамэыта 40 — 60 Фосфэтного свчзующе î 14-23 асбестового вопо на 2-4

Наибопее бпиэ им I предпагаемому чвпчетсч многоспойныи h OHcTptl тивнп-теппо„.,5U„„1785508 А3

I3c gn высокогпиноземистый цемент 15—

20 запопнитепь из ппэвпеного орунда ипи высо огпинозел1истого шамота 51 — 63 запопнитепь из ларбида лремнич 20-25 бентонит 2 — 4, промежуточного споч, содерж ащего мас 7 . гпиноземистый цел1ент 1520 зэпопнитепь и I,àonh1íoâoãî шамота

60-70, шпм вторичного переплава апюминич 15-20, поризованного теппоизопчционного споч содержащего,,мэс I(, гпиноземистый цемент 30 — 35, запопнигепь

13 аопинового шамота 39-53 перпит -5 — 7, I"li/nпито ремнезем IcTQe Bonol íî h1nl1 ° ph1 эот11повый зсбест 10 — 15, зпюл1инб1евач пудра 0 03 — 0,05 и бентонит 1 97-3,95

° ара теристини зпемента гээопроницае

I :lîñòü 0 11 — 0.12 м м, термостой ость 95 т/смен прочность нэ сжатие 31,6-33 5

Н/т1м 1 э и Ф-пы 1 табп иэопчционнь и зпемент содержащий, 4 мэс g

Ппотный огнеупорный спои (у

Гпиноэем 46 — 55 (У

Высоногпиноземистый ( шамат 22 — 37 l©p пюл1офосфатное свч зующее 17 — 23

Эп,зстичный герметизирующий спой

Ша11от 66-76

Неорганический eonol»нистыи компонент 2 — 4

:1 ид ое стеь по 2 1-27 испыи отвердитепь 1 — 3

Поризованный теппоизопчционный слой

Фосфозит из гпинозема фрэь Ции 1 -5 м11 31-39

15-23

4 — 7

12-19

Для изготовления теппоизопяционного слоя в бетоносмеситель загружали эапопнигель из»аопинового шамота увла» няпи водой до насыщения (2%) и перемешивали до

Однородной влажности иагсы V, увпэ:ж,ненному шамоту добавляли заполнитель иэ перпига, волокнистый компонент и порошок эпю»ииниевой пудры Полученную попусу»ую массу перемешивали затем добавляли воду 18%) и перемешивали до однородной влажной массы После перемешивания добавляли гпиноьемистый цемент, водоудер.кивающий материал (в»ачестве Водоугперодистого материала использовали бентонит) и Остальное фра»;ции 5 — 10 мм

Огнеупорная глина

Перпит

Алюмокромфосфатное

СВЯЗУЮЩЕЕ 22-23

Недостат».ом такого мнолоспойного

» онструктивно-теппоизопяционного элемента является недостаточно высокая термостойкосгь 45 аозд теплосмен и гаэопроницаемость 0,2 мкм

Цепь изобретения — повышение термостойкости и сни.кение газопроницаемости при со».ранении меканической прочности и теп поп роводности

8 качестве сырья использовали муппитокорундовый кус»овой шэмот марки ШС-85

Семипу»с»ого огнеупорного завода по ТИ завода 199-0-4 — 01-80, заполнитель из карбида кремния черного (ГОСТ 3647-80), заполнитель шамотный марки ЗШО (ГОСТ

23637-78, воло» но иэ»иуппито» ремнеземистой ваты марки МКРВ (ГОСТ 23619-791, асбест»ризогиповый ГОСТ 12871-83), шпа» вторичного переплава алюминия 1 уйбышевского металлургического завода бенгонит тонкомопотый { ТУ 33-043-), цемент высокогпиноземистый эпю»ио» апьциевый бысгриэтвердеющий по ТИ Опытного завода

УкрНИИО 207-ИО-282-81, цемент гпиноземистый llo ГООСТ 969-77 песок перпитовый вспученный мар»и М-75 по ГОСТ 10832-83, порошок алюминиевый пудры мэр»и ПАП по ГОСТ 5494-71 глинозем rlo ГОСТ 691274, апюмофосфатное связующее по ТУ 6-181бб-83, глина Огнеупорная мар»и ЛТ-1 по TV

14-8-152-75, сте»по натриевое жидкое по

ГОСТ 13078-81

Для формования многослойного конструктивно-блочного элемента изготавливали массы рэздепьны»и смешением компонентов LUM,»òû а бетоносмеситепе

Приготовление масс и формовэние образцов многоспойного элемента Осуществпя пи следующим образом

20 копичестВО ВОды и снОВэ перемешивали до

ОДНОроДНой МаССЫ

Массу укпадыаапи в форму ипи опапуб» у толщиной 50 — 70 мм и уплотняли ВибратоРОМ

Дпя изготовления промежуточного армированного слоя В бетоносмесигепь загружали заполнитель из каопинового шамота, увлажняли водой до насыщения (2%) пперемешивапи до однородной влажной массы V. увлажненному шаиоту добавпяпи шпак вторичного переплава алюминия Полученную полусу»ую массу перемешивали, затем добавляли воду (41 и перемешивали до однородной влажной массы После перемешивания добавляли гпиноэе»иистый цемент и остальное»опичество воды (4%) и снова перемешивали до однородной массы

Массу у»падывэпи повер» теппоизопяционного слоя и уплотняли вибратором

Дпя изготовления Огнеупорного слоя в бегоносмесигепь загру.кали эапопнитепь L13 плавленого норунда или высокоглиноземистого UJBMQTB, увлажняли водой до насыщения (2ф,1 и перемешивали до однороднои

Влажной массы V, увпа,жненному шамоту добавляли заполнитель из»арбида»ремния

Полученную попусу»ую массу перемешивали эатем добавляли Воду i4%) и перемешивали до однородной Впа»иной массы Поспе переиешивания добавляли Высо» Огпиноэемистый цемен г,. Водоудерм и Вающий и атериал — бентонит и ОСтапьнОе »Опичесгао воды (4 ф) и снова перемешивали до однородной массы

Массу у»ладывапи повер. промежуточного армированного слоя и уплотняли вибратором

При укладке масс обеспечивапи соогно40 шение между толщиной слоев равное 2 1 1 у» пад» у и уплотнение слоев массы производили при температуре не ниже +!4"С, rIohep»:ность образцов блочного элемента покрывали после изготовления мешкови45 ной, регулярно увпажняемой водой-. Общий срок. твердения образцов не менее 7 сут при температуре не ниже+15 С

Многослойный конструктивно-теппоизопяционный элемент по прототипу изго50 тэвпивают следующим образом

В бетоносмесителе н смесь плотного огнеупорного слоя следующего состава, мас % глинозем 51, аысокогпиноземистый шамот 29, алюмо55 борфосфатное связующее АВФС) 20. Смесь у» падывают в форму или опалубку толщиной

5Î-70 мм и уплотняют трамбованием Потом приготавливают смесь поризованного геп-. поизопяционного слоя следующего состава мас,ф, фосфозит иэ глинозема фракции 1-5

1765508

1Î

15 О

15 — 20

ЗО 35

40 мм 35 фракции 5-10 мм 19 огнеупорная глина 5, перпит 16, апюмо:ромфосфатное связующее ККФМ 25 Смесь унпадывают поверк огнеупорного споя топщиной 150300 мм и уплотняют трамбованием ипи вибратором Повер уплотненного теппоиэопяционного споя толщиной 30-50 мм заяивают и разравнивают смесь эластичного герметизирующего слон следующего состава, мас шамот 71 неорганический вопокнистый компонент 3,,кидкое стенпо 24, кислый огвердигепь 2

Дополнигепьное уппотнение вер:него споя не требуется и отформованный конструнтивно-теппоиэопвционный элемент термообрабатывается при 100 — 110 С в течение

12-16 ч, после чего он готов н эн сппуатации

Составы и свойства образцов многослойного конструн гивно-бпочного элемента приведены в табпице.

Испытания свойств пок,зэапи, что предлагаемый многоспойный н онструктивно бпочный зпе-leHr обеспечивает бопее высокую (в 2 раза1 термостойн ость и ниэн ую

10,.10 — 0,11 мкм") газопроницаемость

Формула изобретения

1 Многоспойный нонструнтивно-теппоизопйционный элемент н виде огнеупорного споя, внлючающего связующее, эаполнитепь иэ ппавпеного норунда ипи высоногпиноземистого шамота и бентонит прониежугочного слоя, включающего связующее и заполнитель L13 наопинового LLIi3MOта, и поризованного теппоиэопяционного споя, включающего связующее эапопнитепь из каопинового шамота и перлит, о тпичающийся тем что,сцепью повышения термостойн ости L1 сниннения газопроницаемости при со .ранении ме.анической прочности и теппопроводносги огнеупорный слой содер н ит в качестве связующего высокогпиноземистый цемент и допопнитепьHo эапопнитепь l13 н арбида н ремния при следующем соотношении номпонентов,мас

Высок огпиноземистый цемент 15-20

Запопнитепь из ппавпеного карунда или высоногпиноземистого шамота 51 -63

Запопнитепь из нарбида кремния 20 25

Бентонит 2 — 4 проние и уточный слой содер кит в качестве связующего гпиноэемистый цемент и допапнитепьно шпак вторичного переплава апюминия при спедующем соотношении номпоненгов мас "ф

Гпиноэениистый цемент

3апопнитепь иэ наопинового шамата 60-7О

Шпан вторичного переппава апюминия 15-20 а пориэованный теппоиэопяционный спой содернит в качестве связующего гпиноэениис ый цемент ll допопнитепьно мулпитонремнеэемистое Botloh но ипи криэотиповый асбест, апюминиевую пудру и бентонит при спедующем соотношении номпонентов. мас %.

Гпиноэем истый цемент 30 — 35

Запопнитепь иэ наопинового шамота 39-53

Перпит 5-7

Муппитонремнеземистое вопон но ипи .ри гютиповый асбест 10 — 15

Апюминиевая пудра 0,ОЗ вЂ” 0,05

Бенгониг 1,97 — 3,95

2 Элемент по и,1, о т.п и ч а ю шийся тем что он снаб кен армирующими cTBAbHblми трубами водоон па+даемого коподипьнина распопо кенными в проние+уточнони слое

О в

)»»

О в ф

1 I «»Ъ ф») О

ЪО

О О в в

О

ФчЪ ° 4 !

О в в

О О

«»Ъ» I ) О

Cl

ЪО

О в

4,)) Cl в

«»Ъ

О O в в

О LA й») I I

О в

»1) o o в в

О ICL

Ф») I 1

О в

«»Ъ

»О

О О в °

LC» Ill

1Л.

Ф

Е

1Х

С:

Ъ О в а в ( в

О в .р ю

О«С » О в в CD

lA LC» Г*»

tA 1»)»- 1»Ъ 1

О в

ЧЭ CO

1 1

CD О в в

О О

Ф») Ф») 1

1С) в

1С) »т«

О в

CD г4

О1 в

Cl е4

О в

«»4 I 1

О в

1 с у, »?

Ы

X X

% Э а 1- э

Э X О

Г ? Z о х о !

X ? L

О Э I

П) IO Ъ) 1 I

Э

III Cl.

c &

О в

L ф о х

X

Х Е

ClI o

IN

I1I CV

? Ф

? l

IQ X а z а zo а 1» 1»Ъ

Э 1

Э Щ Ш

U .««

1 CL

exz

z Э

X X a

?ed а э

О с ?

I5 Ф О

I»I Cf

»х о

О gl Э

X Э IX

О Д

1?

lЫ

X

О

X с

О 1Z

O Э

U K

3 Э

Ф е

c o

Л « Ъ

Q

CL

z

CL

III

l1)

IIl

)О

»?

C) и

1X

3

Ш

t5

lО о

»Х

z «х

Ф»м

Э 1!

)-«X

О О Z

cc) а

С Э

О о

I 1

1 1 ! I

>h l 1

X I

l-

Q I

1- !в а

C 1 1

o I o I

I -

I I

1 1

1 I

I 1

1 1

1 0Ъ 1

1 I

1 I

Г

I 1

I l

1 1

I 1

1». О I

1 I

1 3

1 I

I I

1 I

I I

1 1

I ) в

)

1 1

1 1

1 1

1 1

Ъ« I »Þ I

III 1 I

Ill I I

)- — -!

LI I

o )

О 1 ! I

Ъ )ЪЛ)

I I

X I — 1

Э I I

Э l I

I 1

CTl 1 1

)»

) I 1

Э 1 ——

C I I

I 1

0 с

I 1в» I

I 1

1 I

1 I

I I

1 1

1 1

I 1

1 М 1

1 1

) — — з

I 1

I )

I I ! l

1»

z

Э Q fU

С ъ 1Ф о3 с 3 е

»X C C) -=) о

«»» Q

lII Q

»Х 4 с(.1« I- o

3 С? Со

Э>ЭX "» а а )-X о ?оxэт

cz zm с с о э ао от

C I С*а

»по еаза

О Е? Е1 е

О О в в

» О

1 I 1 LA йЧ

О CD в в в

LCL 1A С:1

° — «») ° — I I

О О О в в

МЪ LCL О

° »») 1 I

С«О в в О

МЪ С)

Ф Ъ г»Ъ LA 1 1

О О в в О

LC) в ш» о в О

41Ъ

C I - С) l ) О О

О в С«

СЪ IA

М C! I 1

"з

lk в О 1Ъ в

«») «»Ъ I I

o o в 1 О

О О

Е»Ъ Г4 1 1

1 1

I 1

1 3

> I

I I

I " 1

l - I

I I

1 Л

h I

1 1

I 1

tD Ф

1 - I

I I

C к

>О

3О о.

О с о о

»»

LA С(Ъ

Г(Ъ е— о о

I LA г4

1 — — » — !

Г«3 С>

МП

СГ> о

СР СО

Ю Ю (4 г 1

» а

Р ГГ(о

° «(3

Ъъ

П>

>О

О

О

О

X ф (5

L (C (»

С»

Э с

Р

СО (Kl

О »

» ф 3

СС ("Л

С( в

° tA о ««> Ъ

С3

tLA

Г"Ъ

LA

СГ(» СГ(«(1 о (73

1Л г>

С> Г Ъ

3». (МР

O (4 о ъ

I 1 1

1 ф

IX ф

Э

О

lu

X

9

z

Э

CL

O Cl

I- Z

Ф

О

1» 1»

>э Ct

:Е Ф

X 3 с

O (5

t5 CL

Э

X X

X X

Pl 1.(Ъ е—

X б I

Ц

>X X Е

& 9 15 15

2833

1X

И

Щ

Ф

>-

О

Cl

Ф

О

3I

Ф

Щ

>о

О (>С е

K t5

Э О.

С

Э с (> с

1X

1»

О с (П ((3 Щ

>з с

>- CL

LI 9

x c с

Ф

X

1t5

О

О

Э

IО

О

3Х Я з

Ф О

О

l- Х

Е (Р

Q О

О

lО х

IО

3»

Ч

О

»х

З

Z

О

:Г с

X

О с с

Э

I(t

1»„

f5

K

Ф

X t5

>4> О

Э (П

>- з

X o

zo>

L г

О О

C (5 X

Л х >

t5

1- CL и О

Z C

О

Э

Z Z

15 1 (43 О

tC

15 L>

5l >С

ttt

О ЯГе з

О % О

6l (tl

С2 Ь:; >

Л и

О

ХФ

Г 3;

R tt.

h= Z:

1 д I 3 I

Е > ! (5

>- > (3> 1

>

Ф

3« (С >

С>

+ I

О 1

CL 3

I

>

1

I !

1

3

1

1 !

1

1

l !

I

1

1

1

I

I

I

I

I

I

I

I

1

1

1

I

I ! !

1

I Ф

1 I

I 1

1 1

»

Ч СГ(Ф

I Ф

I 1

> 33

I I

l

I I

I CÎ I

I I

3 — — 3

I 1

Ф 1

I I

1 1

I Г 1

1 3

1 3

1 3

I I

1 1

I 1

1 43 б

I 1

I I

1 — — 1

I 1

1 I

> )

I 1

1 (Г(1

I Ф

I -l

1 1

1 1

1 1

I 5 I

1 t

I I

> I

l I

1 1

1 ««(>

3 1

1 1

1 1

1 1

1 1

I Г4

I 1

1 >

Г Ч

1 I

I >

1 — >

> о (С>

I I > 1 о О О

»

Г о О О а > Г4 г4 (D о о о о

Ю »

CD (D о м1 - ("4 г> О

CD О

» О CD

С I

» («1 в 0 (4 1 СИЗ (4 Э

ct О

С> СЪ 1 Ъ (4 1Л 43 « 4 (t«> l Г4 о О О (» (I о о

«(Ъ

» О t»Ъ

LA Ю 1 » ГГ(о

О О О Г«(» О О

1(Ъ О О

LA LA » 1 Г«1 О о О LA

О О

Г\ 3 «»(4\

t43 (О (О ,г 3

1 е -Г О>

tD о »(3

» о О

LA О

«»(Г»- »- I л

» г4 1 1 I 1

CA

«4 1 I 1 I

О1

С1Ъ (4 1 Ф (л

ОЪ (гб 1 I I Ф

>»

СГ(»

1 3 1

1Р 1

1 1 l I

LA . В

Г> 1 1 I I

LA

° Ъ

» г4 > l 1 3

-П

СГ1

»

f I I !

Ф

z

1б

1О

IL с

О

C о

Г«Ъ

Ю о

Ю о

L4L ю о

3 -Р!

«l

С7

LA

t ai

«

СC

О

tel

lD

lW

«

1Т1

С3 г4

С3

В 6

1 1

1 1

1 1

1 I

I 1

I - 1

1 I

1 — 4

I 1

1 1

1 1 о

1 - 1

1 1! 1

I 1

1 I

1 1

1 1

1 04 1

I I

1 1

Г 1

I I

1 1

1 t

«Cl I

1 I

1 Э

I I

I I

1 I

I I

I Г »

1 3

I 1 ! 1

1 I

I 1

1 О I

t 1

I I

1 — -4

I I ! ! ! ! Ln

I

I I

I I ! I ! I

1 1

1 1 1

I t

1 I ! n

I 1

1 1

1 1

1

С4 1

1

1 ! !

1О

О

Z C

О

CL

Q М

Е

1- й«4

4»

LI

О Х

4К 444

«Х X

О О

1» с

О IО °

Q, Ф

Э О

1- 4tt

СЭ 1

«Ч I о (о !!!

I! с»

I! о

° О

° — 1 о о!

«Ч !

«Ч I е о

1

« 4 I >

«4 I °! о 1!

I

1 о о 1

I

CO 1,— (! 1

1

1 т 1

» !

1

1 о

СЪ

LA 1 » !

+ о I

1 г е- !

1 о 1!

1

1 о.Ь 1

О 1

Э tI

e I

О 1 а с

О еМ

33t

1 Q Ii

1,