Способ получения теплоизоляционного материала на основе минерального волокна, способ и установка для формования изделия по этому способу

 

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов и изделий, преимущественно огнеупорных, предназначенных для работы и теплоизоляции объектов при температуре до 1400^oC. Теплоизоляционный материал получают отливом и обезвоживанием суспензии муллитокремнеземистого волокна, 5 - 25%-ного золя кремниевой кислоты с размером частиц 2-8 мкм. Двухстадийное формование теплоизоляционного огнеупорного изделия осуществляют отливом суспензии на основе минерального волокна, в сетчатой форме, внутренние боковые и нижняя поверхности которой имеют профиль внешних поверхностей изделия, обезвоживанием, вакуумированием и последующей механической и термической обработкой. На первой стадии формуют оболочку изделия, а на второй - менее плотную внутреннюю объемную часть изделия. Установка для формования теплоизоляционного изделия-сырца включает два дозатора, сетчатую форму, вакуумную емкость, охватывающую форму, устройство выталкивания изделия-сырца и систему обработки его верхней стороны. Получают изделие пониженной теплопроводности при снижении плотности и повышении прочности. 3 с. и 3 з. п. ф-лы, 2 ил. 1 табл.

Изобретение относится к области производства теплоизоляционных материалов и изделий, преимущественно огнеупорных на основе минерального волокна, предназначенных для работы и теплоизоляции объектов при температурах до 1400^oC.

Известны способы получения теплоизоляционных материалов на основе алюмосиликатного, муллитокремнеземистого и т.п. минерального волокна, включающие смещение волокна с водой и связующим, отлив полученной суспензии, формование, обезвоживание и сушку полученного материала.

Известно получение теплоизоляционного материала из композиции, включающей муллитокремнеземистое волокно в количестве 95,7 - 97,8 мас.%, полиэтилсилоксановую жидкость с молекулярной массой 1700 - 2000 в количестве 0,2 - 0,3 мас.% [1].

Полученный известным способом материал имеет высокие огнеупорные свойства /1770 - 1820^oC/, достаточно низкий коэффициент теплопроводности /0,13 - 0,17 ккал/м · ч · град при температуре 700^oC/, но обладает низкой прочностью, связанной с высокой линейной усадкой /2,7 - 3,6%/. При температуре выше 700^oC/.

Известен ряд способов отлива теплоизоляционного материала из суспензии, включающей в качестве основного материала минеральное волокно и в качестве связующего - золь или гель кремниевой кислоты, обеспечивающих снижение резкого несоответствия прочности и теплопроводности.

Известен способ получения теплоизоляционного материала путем отлива, обезвоживания и сушки суспензии, включающей 95,5 - 98 мас.% алюмосиликатного волокна и 2,0 - 4,5 мас.%золя кремниевой кислоты /на сухое вещество/. За счет оптимизации соотношения компонентов достигается коэффициент теплопроводности при 700^oC равный 0,29 - 0,385 ккал/ч · град, объемная масса 0,27 - 0,32 г/см³ и предел прочности на расслоение 0,8 - 1,2% [2]. Несмотря на снижение несоответствия прочности требованиям теплопроводности, средние их показатели при температуре 700 - 1300^oC остаются низкими.

Известен способ отлива теплоизоляционного материала из суспензии, включающий 60 - 95 мас. % алюмосиликатного волокна, 4,9 - 30 мас.% золя кремниевой кислоты и 0,1 - 5,0 мас.% эмульсии полиметилсилоксана с мол.м. 8000 - 11000 /на концентрированное вещество/ [3]. Полученный материал имеет коэффициент теплопроводности при 700^oC равный 0,31 - 0,36 ккал/м · ч · град, объемную массу 300 - 400 кг/м³, предел прочности на разрыв 0,08 - 0,42 МПа и линейную усадку при 1200^oC 1,6 - 2,0%.

За счет введения полиметилсилоксана, при воздействии высоких температур происходит деструкция олигометилсилоксана с отрывом органических радикалов, сопровождающаяся образованием кремнекислого каркаса и изменением энергии активации, следствием чего является возникновение дополнительных связей волокно - связующее, что способствует повышению прочностных характеристик материала. Недостатком известного способа является высокая теплопроводность получаемого материала, следствием чего является низкая теплоизолирующая способность объектов /промышленных агрегатов, оборудования/ при температуре 700 - 1300^oC.

Известна композиция для изготовления теплоизоляционных изделий, включающая огнеупорное волокно /муллитокремнеземистое, алюмосиликатное/ в количестве 93,5 - 97,9% мас., кремнезоль /на сухое вещество/ в количестве 2 - 6 мас.% и вспениватель /ГОСТ 25644-83/ в количестве 0,2 - 0,5 мас.% /4/.

Полученный материал имеет кажущуюся плотность 0,25 - 0,35 кг/см², линейную усадку при температуре 1700^oC равную 5,3 - 6,8% и теплопроводность при 700^oC равную 0,22 - 0,27 ккал/м · ч · град.

За счет добавки вспенивателя снижается теплопроводность материала, но ухудшаются его прочностные характеристики.

Известен наиболее близкий к заявляемому техническому решению по достигаемым показателям и характеризующим его признакам, выбранный в качестве ближайшего аналога, способ получения теплоизоляционного огнеупорного материала из композиции, содержащей алюмосиликатное волокно 20 - 30% мас., кремнегель 58 - 78 мас.% и сульфат алюминия 2 - 12 мас.% При этом в воде растворяют сульфат алюминия, полученный раствор затворяют кремнегелем, перемешивают, добавляют огнеупорное волокно и снять перемешивают до получения однородной массы в смесителе принудительного действия в течение 15 - 20 мин. Полученную массу помещают в форму, обезвоживают и сушат при температуре 90 - 100^oC в течение 6 - 8 часов, извлекают из формы и сушат при температуре 150^oC в течение 14 - 16 часов /5/.

Полученный теплоизоляционный материал имеет плотность 230 - 255 кг/м³ и теплопроводность при 300^oC равную 0,103 - 0,108 Вт/мК и при 1100^oC - равную 0,22 - 0,25 Вт/мК.

Введение в состав теплоизоляционной композиции в качестве связующего кремнегеля и сульфата алюминия и позволяет получить матрицу алюмосиликатного состава. Сульфат алюминия в формовочной массе при pH жидкой фазы 6,5 - 7 диссоциируется с образованием положительно заряженных аквакомплексов /Al/H₂O/³₄⁺. При этих значениях pH поверхность коллоидных микрочастиц кремнегеля и частиц волокна заряжена отрицательно. В результате ионодипольного взаимодействия части аквакомплексов с коллоидными частицами, микрочастицами и поверхностностью волокна образуются структурные связи, обеспечивающие поверхностную прочность композиции. Кроме того, в зоне контактов коллоидных частиц кремнегеля и поверхности волокна в процессе высушивания композиции из оставшегося гидросульфата образуются поликристаллические сростки, что дополнительно повышает прочность композиции.

Недостатком известного способа является использование композиции с большим содержанием кремнегеля, представляющей собой гелеобразную структуру, в которой алюмосиликатные волокна выполняют армирующую функцию, что не позволяет получить слоистую структуру материала, следствием чего является высокая степень контактов составных элементов материала, повышающая теплопроводность.

Кроме того, повышение плотности в соответствии с известным способом должно быть связано с отрицательным влиянием на некоторые прочностные характеристики, например, величину линейной усадки.

Задачей изобретения является получение теплоизоляционного материала и формование огнеупорных изделий с пониженным коэффициентом теплопроводности при одновременном сохранении или уменьшении средней плотности и повышении прочностных характеристик.

Поставленная задача решается за счет того, что при использовании основных признаков, характеризующих известный способ получения теплоизоляционного материала на основе минерального волокна отливом и обезвоживанием суспензии, полученной смешиванием минерального волокна, воды и связующего и последующей сушкой полученного материала-сырца, в соответствии с изобретением, в качестве связующего используют золь кремниевой кислоты с размером частиц 2 - 3 мкм при его концентрации в суспензии 5 - 5% мас., а pH суспензии доводят до 8,5 - 9,5.

В качестве минерального волокна может быть использовано муллитокремиземистое волокно.

Золь кремниевой кислоты с размером частиц 2 - 3 мкм может быть получен из геля кремниевой кислоты с концентрацией окиси кремния 0,75 - 0,8% мас., путем его диспергирования с помощью лопастной мешалки при скорости 1500 - 2000 об/мин в течение 3 - 5 часов.

Значение pH волокнистой суспензии может быть обеспечено добавлением в нее 10%-ного раствора силиката натрия с контролем pH-метром.

Выбор размера частиц золя кремниевой кислоты в 2 - 3 мкм определяется целесообразностью согласования их со средним диаметром волокна, который, в частности для муллитокремнеземистых волокон марки МКРР-130 по ГОСТ 23619-79 составляет около 3 мкм. Использование тонкодисперсного золя с частицами указанного размера в качестве связующего не нарушает оптимальной для теплоизолирующей способности слоистой структуры материала и обеспечивает высокую прочность за счет большого количества скрепляющих контактов между волокнами и частицами связующего.

Золь кремниевой кислоты с частицами 2 - 3 мкм обладает развитой активной поверхностью с высокой концентрацией гидроксильных групп. Последние способны образовывать водородные связи с поверхностными гидроксилами волокон, а при дальнейшей сушке упрочнять материал путем образования силанольных сшивок либо связей типа между волокнами и частицами SiO₂.

Взаимодействием частиц связующего с волокнами в водной среде зависит от их электроповерхностных свойств, которые зависят от pH дисперсной среды. Экспериментальным путем установлено pH суспензии, равное 8,5 - 9,5 в качестве оптимального, при котором имеет место наиболее полное осаждение частиц на волокнах, приводящее к максимальному числу скрепляющих контактов и увеличению механической прочности материала. Кроме того, более полное осаждение свободных частиц связующего на волокнах способствует сокращению времени обезвоживания суспензии, в частности путем вакуумирования на сетке.

Выбор концентрации связующего в суспензии в рамках 5 - 25 мас.% является экспериментально выведенной оптимизацией этих параметров, при которых достигаются оптимальные характеристики материала в отношении плотности, прочности и коэффициента теплопроводности.

Более подробно заявляемое техническое решение рассматривается на примерах выполнения способа с различным размером частиц золы кремниевой кислоты, различной его концентрацией и разным pH суспензии.

Пример 1.

Был приготовлен 1,6 ± 0,05 мас.% раствор Na₂SiO₃, путем добавления концентрированной соляной кислоты с контролем pH-метром pH был доведен до 6,0 ± 0,2 и раствор остановлен на 10 часов для созревания геля. Путем диспергирования геля с помощью лопастной мешалки при скорости вращения 1750 об/мин в течение 4 часов был получен золь SiO₂ с размером частиц 2 - 3 мкм и концентрацией твердой фазы 0,8 мас.

Была приготовлена суспензия из муллитокремнеземистого волокна МКРР-13,0, воды и связующего. При этом навеску волокна 2,0 г распускали в 1 л H₂O и полученный золь использовали в качестве связующего в концентрации 5, 15, 25 мас. % После перемешивания добавлением 10%-го раствора Na₂SiO₃ с контролем pH-метром pH суспензии было доведено до 9 ± 0,2. Волокнистую суспензию с концентрацией золя SiO₂ 5, 15 и 25 мас.% отливали на листоотливном аппарате, обезвоживали под вакуумом и сушили при температуре 150^oC. Результаты измерений физико-механических свойств полученного материала с разной концентрацией связующего приведены в таблице под номером 1.

Пример 2.

Теплоизоляционный материал был получен приведенным в примере 1 способом с концентрацией связующего 5, 15 и 25% мас., pH, равным 9 ± 0,2, но с размером частиц золя 5 - 8 мкм. Физико-механические свойства материала приведены в таблице под номером 2.

Пример 3.

Теплоизоляционный материал был получен приведенным в примере 1 способом с концентрацией связующего 5, 15, 25% мас., pH равным 9 ± 0,2, но с размером частиц золя 7 - 12 мкм. Физико-химические свойства материала приведены в таблице под номером 3.

Примеры 4, 5.

Теплоизоляционный материал был получен приведенным в примере 1 способом с концентрацией связующего 5, 15, 25% мас., pH равным 9 ± 0,2 с размером частиц золя 2 мкм (пример 4) и 3 мкм (пример 5). Физико-химические свойства материала приведены в таблице под номерами 4 и 5.

Примеры 6 - 10.

Теплоизоляционный материал был получен приведенным в примере 1 способом с концентрацией связующего 25% мас., размером частиц золя равным 2 - 3 мкм, pH равным 3 /пример 6/, 5 /пример 7/, 7 /пример 8/, 8 /пример 9/ и 10 /пример 10/. Физико-механические свойства материала приведены в таблице под номерами 6, 7, 8, 9 и 10.

Как показали результаты испытания материала в соответствии с примерами выполнения заявляемого способа, оптимальное улучшение теплоизоляционных свойств при одновременном сохранении или повышении плотности и прочностных характеристик достигается при использовании суспензии, в частности из муллитокремнеземистого волокна, с золем кремниевой кислоты с размером частиц 2 - 3 мкм при его концентрации 5 - 25 мас.% с pH суспензии, равным 8,5 - 9,5.

Увеличение размера частиц золя влечет за собой ухудшение теплоизоляционных свойств и прочностных характеристик, в частности при температуре выше 700^oC.

Уменьшение значения pH суспензии ниже 8 - 9 влечет за собой увеличение времени обезвоживания и ухудшение прочностных характеристик, в частности прочности на разрыв, а увеличение pH - уменьшению времени обезвоживания, но к ухудшению показателей плотности и прочности на разрыв.

По сравнению с ближайшим аналогом, полученный при указанных оптимальных параметрах материал имеет сравнимую с ним плотность, но значительно более низкую теплопроводность как при температурах около 300^oC, так и при температурах выше 700^oC.

Заявляемое техническое решение полностью выполняет задачу, стоящую перед изобретением в отношении способа получения материала.

Известен способ формирования теплоизоляционного огнеупорного изделия из суспензии, состоящей из муллитокремнеземистого волокна, воды и золя кремниевой кислоты в качестве связующего путем отлива суспензии в форму, ее обезвоживания вакуумированием и последующей термической обработки /6/.

Недостатком известного способа является равномерная по внешней части и внутреннему объему плотность и прочность изделия, что нецелесообразно по причине различного механического, физического и химического воздействия при эксплуатации на поверхностную и внутреннюю объемную части; при этом повышенная плотность внутренней объемной части изделия отрицательно влияет на его теплоизолирующие свойства.

Известна установка для формирования изделия-сырца из волокнистой суспензии, включающая устройство дозирования суспензии, вакуумную емкость, соединенную с системой вакуумного отсоса и отвода жидкой фазы, установленную в вакуумной емкости форму, снабженную сеткой для обезвоживания вакуумированием, имеющую внутренние боковые и нижнюю поверхности, соответствующие внешнему профилю изделия и устройство для выталкивания изделия-сырца /7/.

Известные способ и установка имеют наибольшее количество общих с заявляемыми техническими решениями существенных признаков и выбраны в качестве ближайших аналогов.

Известные способ и установка обеспечивают возможность отлива суспензии и ее обезвоживание непосредственно в форме, внутренние поверхности которой формируют внешний профиль изделия, за исключением верхней стороны. За счет формирования внутренних поверхностей формы изделию может быть придан требуемый усложненный профиль без дополнительной механической обработки изделия-сырца.

Недостатком установки, так же как и способа, является отсутствие возможности формования изделия из волокнистой суспензии с различной прочностью и плотностью в их поверхностной и внутренней объемной части.

Задачей изобретения является повышение теплоизолирующей способности изделия при уменьшении средней плотности и увеличении прочностных характеристик.

Поставленная задача достигается за счет того, что при использовании признаков известного способа формирование теплоизоляционного огнеупорного изделия из суспензии, состоящей из муллитокремнеземистого волокна, воды и золя кремниевой кислоты в качестве связующего, производят путем отлива суспензии в форму, обезвоживания суспензии вакуумированием и последующей термической обработки полученного изделия-сырца. В соответствии с изобретением формование ведут в две стадии, на первой из которых формуют оболочку изделия повышенной плотности из суспензии с повышенной концентрацией связующего, а на второй - менее плотную внутреннюю часть изделия из суспензии с уменьшенной концентрацией связующего; при этом используют форму, выполненную сетчатой с внутренними боковыми и нижней поверхностями, имеющими профиль внешних поверхностей формуемого изделия, вакуумирование в форме осуществляют с пяти сторон с одновременным формованием внешних боковых и нижней поверхностей изделия, а полученное изделие-сырец подвергают механической обработке.

Теплоизоляционное огнеупорное изделие в соответствии с заявляемым способом его формования, например, огнеупорного кирпича, может быть сформовано из суспензии, состоящей из муллитокремнеземистого волокна, воды и золя кремниевой кислоты. При этом суспензия для формирования оболочки может содержать связующее в количестве 6 - 10% от массы волокна, а суспензия для формования внутренней объемной части - 3 -5% от массы волокна.

Поставленная задача решается с помощью установки для формования теплоизоляционного изделия-сырца из волокнистой суспензии, в которой, при использовании признаков известной установки, включающей устройство дозирования волокнистой суспензии, вакуумную емкость, соединенную с системой вакуумного отсоса жидкой фазы, установленную в вакуумной емкости форму, снабженную сеткой для обезвоживания вакуумированием и имеющую внутренние боковые и нижнюю поверхности, соответствующие внешнему профилю изделия, а также устройство для выталкивания изделия-сырца, в соответствии с изобретением устройство дозирования выполнено с двумя дозаторами с различной концентрацией связующего, форма выполнена в виде сетки как со стороны днища, так и с боковых сторон, вакуумная емкость имеет кольцевую полость, охватывающую форму также с боковых сторон, соединенную с системой вакуумного отсоса и имеется система обработки неотформованной верхней стороны изделия-сырца.

Система обработки неотформованной стороны может состоять из установленной на транспортирующей ленте ваймы с полостью, имеющей размер формуемого изделия и открытой верхней стороной, фрезы для обрезания выступающих из ваймы кромок и валкового устройства для выравнивания и закатывания неотформованной стороны изделия.

Заявляемые способ и установка для формирования изделия-сырца с совокупностью характеризующих их признаков обеспечивают повышение теплоизолирующей способности изделия за счет уменьшения его средней плотности без снижения прочностных характеристик объекта в целом. Повышенная плотность и прочность оболочки, испытывающей при эксплуатации основные механические, физические и химические нагрузки, обеспечивают по крайней мере сохранение общей прочности изделия. В то же время пониженная плотность внутренней объемной части повышает теплоизолирующую способность изделия.

Более подробно заявляемое техническое решение рассматривается на примере работы установки для формирования огнеупорного кирпича-сырца, представленной на чертежах, где - на фиг. 1 - установка для формования кирпича-сырца, вид в разрезе по вертикали; - на фиг. 2 - система для механической обработки неотформованной стороны кирпича, схема последовательности операций.

Установка для формования огнеупорного кирпича из волокнистой суспензии по фиг. 1 включает дозирующее устройство, состоящее их расположенных параллельно дозаторов 1 и 2, расположенную под дозаторами вакуумную емкость 3 с откидным днищем 4, соединенную с системной отсоса и отвода жидкой фазы вакуумированием /не показана/, расположенную в вакуумной емкости сетку 5, имеющую внутренние боковые и нижнюю поверхности, соответствующие внешнему профилю формуемого кирпича. Между корпусом вакуумной емкости и сеткой имеется полость 6, охватывающая днище и боковые стороны формы-сетки 5, связанная с вакуумной системой. Над сеткой расположен приемник 7 в виде емкости для волокнистой суспензии, подаваемой из дозаторов 1 и 2 для заполнения формы-сетки 5 и поршень 8 для выталкивания изделия через откидное днище 4. Под днищем расположен поворотный столик 9 с демпфирующим устройством для приема отформованного кирпича и передачи его для дальнейшей обработки.

Система для механической обработки неотформованной стороны изделия-сырца состоит из установленной на транспортной ленте металлической формы-ваймы 10, имеющей внутренний размер, соответствующий размеру формуемого кирпича и открытую верхнюю сторону, фрез 11 для обрезания выступающих из ваймы кромок кирпича-сырца и валкового устройства 12 для выравнивания и закатывания выступающей из ваймы неотформованной стороны.

Пример выполнения формования огнеупорного кирпича-сырца.

Для формования кирпича в соответствии с заявляемым способом получения теплоизоляционного материала приготавливали суспензию из муллитокремнеземистого волокна, воды и золя кремниевой кислоты для устройства дозирования. При этом для дозатора 1 была приготовлена суспензия с содержанием связующего в количестве 10% от массы волокна, а для дозатора 2 - в количестве 5% от массы волокна. После заполнения дозаторов соответствующей суспензией с дозированием по объему в приемник 7 была подана вода. Суспензия из дозатора 1 была слита в приемник с разбавлением водой 1 : 3 и за счет подключения вакуумной емкости к вакуумной системе /вакуум-насосу/ произведено осаждение и обезвоживание волокнистой массы в форме, которое при давлении 40 - 60 мм Hg продолжается 20 - 30 с. При этом за счет вакуумирования формы с пяти сторон волокнистая масса осаждалась как на днище, так и на боковые стенки формы, формируя оболочку для кирпича-сырца толщиной 7 - 10 мм. Непосредственно после этого в приемник 7 сливали суспензию из дозатора 2 и также за счет вакуумирования формировали внутреннюю объемную часть кирпича. При этом в зависимости от давления процесс осаждения и обезвоживания продолжается 4,5 - 8 мин. После этого открывали откидное днище 4, под открытую нижнюю грань подводили столик 9 и кирпич-сырец выдавливали на него с помощью поршня 8. Извлеченный из формы кирпич поворотом стола 9 отводили из-под вакуумной емкости 3, откидное днище закрывали, а поршень отводили в исходное положение. После этого цикл формования повторяли. При этом отформованный кирпич имел профиль наружных поверхностей, соответствующий внутренним поверхностям формы, и неотформованную верхнюю сторону. Для доформовки кирпич-сырец подавали на систему механической обработки. При этом его помещали в металлическую форму-вайму 10, с помощью фрез 11 обрезали под углом 45^o выступающие кромки таким образом, что он приобретал форму трапеции, закатывали и выравнивали с помощью валкового устройства 12. После этого верхняя сторона приобретала плотность, приблизительно равную плотности оболочки. Готовый кирпич-сырец отправляли на сушку и обжиг.

Проводилось также формование кирпича-сырца с другим количеством связующего для дозаторов 1 и 2, в частности от 6 до 10% от массы волокна для оболочки и от 3 до 5% от массы волокна для объемной части. Полученные кирпичи при толщине оболочки 7 - 10 мм имели плотность поверхностей части 300 - 400 кг/м³ и плотность внутренней объемной части 150 - 120 кг/м³. Как видно из иллюстрирующей примеры 1 - 10 таблицы, такое снижение плотности внутренней части значительно увеличивает ее теплоизолирующую способность, а увеличение плотности оболочки повышает ее прочность.

За счет обезвоживания вакуумированием с пяти сторон влажность полученного кирпича-сырца была снижена в 1,5 - 2 раза по сравнению с традиционным формованием, что упрощает последующие операции и сокращает время их проведения.

Заявляемые способ и установка для формования плотностью решают задачу, стоящую перед изобретением.

Заявляемые технические решения являются оригинальными, не вытекают очевидными образом из существующего уровня техники и отвечают требованиям критерия "изобретательский уровень".

Заявляемые способы и установка могут быть реализованы промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий, сырья и материалов и отвечают требованиям критерия "промышленная применимость".

Заявляемые технические решения на настоящее время не известны в Российской Федерации и за границей и отвечают требованиям критерия "новизна".

Источники информации 1. А.с. СССР N 718439, МКИ: C 04 B 28/00,1978 2. А.с. СССР N 1013443, МКИ: C 04 B 28/24,1983 3. А.с. СССР N 1161496, МКИ: C 04 B 28/00,1985 4. А.с. СССР N 1477565, МКИ: B 28 B 1/52,1989 5. А.с. СССР N 1724638, МКИ: C 04 B 28/24,1992 6. А.с. СССР N 1477565, МКИ: B 28 B 1/52,1989 7. А.с. СССР N 1404355, МКИ: B 28 B 1/52,1988т

Формула изобретения

1. Способ получения теплоизоляционного материала на основе минерального волокна отливом и обезвоживанием суспензии, полученной смешиванием минерального волокна, воды и связующего и последующей сушкой полученного материала-сырца, отличающийся тем, что в качестве связующего используют золь кремниевой кислоты с размером частиц 2 - 3 мкм при его концентрации в суспензии 5 - 25 мас.%, а pH суспензии доводят до 8,5 - 9,5.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве минерального волокна используют муллитокремнеземистое волокно, золь кремниевой кислоты с размером частиц 2 - 3 мкм получают из геля кремниевой кислоты с концентрацией окиси кремния 0,75 - 0,8 мас.% путем его диспергирования с помощью лопастной мешалки при скорости 1500 - 2000 об/мин в течение 3 - 5 ч, а значение pH суспензии 8,5 - 9,5 обеспечивают добавлением в нее 10%-ного раствора силиката натрия с контролем pH-метром.

3. Способ формования теплоизоляционного огнеупорного изделия из суспензии, состоящей из муллитокремнеземистого волокна, воды и золя кремниевой кислоты в качестве связующего, путем отлива суспензии в форму, обезвоживания суспензии вакуумированием и последующей термической обработки полученного изделия-сырца, отличающийся тем, что формование ведут в две стадии, на первой из которых формуют оболочку изделия повышенной плотности из суспензии с повышенной концентрацией связующего, а на второй - менее плотную внутреннюю часть изделия из суспензии с уменьшенной концентрацией связующего; при этом используют форму, выполненную сетчатой с внутренними боковыми и нижней поверхностями, имеющими профиль внешних поверхностей формуемого изделия, вакуумирование в форме осуществляют с пяти сторон с одновременным формованием внешних боковых и нижней поверхностей изделия, а полученное изделие-сырец подвергают механической обработке.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что для формования кирпича-сырца используют суспензию из муллитокремнеземистого волокна, воды и золя кремниевой кислоты в качестве связующего, причем для формования оболочки кирпича используют суспензию с содержанием связующего 6 - 10% от массы волокна, а при формовании внутренней объемной части - с содержанием связующего 3 - 5% от массы волокна.

5. Установка для формования теплоизоляционного изделия-сырца из волокнистой суспензии, включающая устройство дозирования волокнистой суспензии, вакуумную емкость, соединенную с системой вакуумного отсоса и отвода жидкой фазы, установленную в вакуумной емкости форму, снабженную сеткой для обезвоживания вакуумированием и имеющую внутренние боковые и нижнюю поверхности, соответствующие внешнему профилю изделия, а также устройство для выталкивания изделия-сырца, отличающаяся тем, что устройство дозирования выполнено с двумя дозаторами для суспензий с различной концентрацией связующего, форма выполнена в виде сетки как со стороны днища, так и с боковых сторон, вакуумная емкость имеет кольцевую полость, охватывающую форму также с боковых сторон, соединенную с системой вакуумного отсоса, и имеется система обработки неотформованной верхней стороны изделия-сырца.

6. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что система обработки верхней стороны изделия-сырца состоит из установленной на транспортирующей ленте ваймы с полостью, имеющей размер формуемого изделия, и открытой верхней стороной, фрезы для обрезания выступающих из ваймы кромок и валкового устройства для выравнивания и закатывания неотформованной стороны изделия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 28.01.2010

Дата публикации: 10.12.2011

---