Композиция для изготовления легковесного огнеупорного строительного материала
Владельцы патента RU 2300508:
Общество с ограниченной ответственностью "ПБКомпозит" (RU)
Изобретение относится к составам для производства легковесных безобжиговых огнеупорных строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного слоя конструкции футеровок, непосредственно не соприкасающегося с печной средой. Техническим результатом изобретения является снижение средней плотности и коэффициента теплопроводности материала при обеспечении прочности, достаточной для транспортировки, монтажа и эксплуатации легковесного огнеупора в теплозащитных конструкциях тепловых агрегатов. Указанный технический результат достигается тем, что композиция для изготовления легковесного огнеупорного строительного материала включает минеральное вяжущее, воду, смесь наполнителей и пенообразующее поверхностно-активное вещество, древесные опилки фракции 0,315-1,25 мм и полимерную добавку, в качестве которой используют смесь фенолформальдегидной смолы и поливинилацетатной дисперсии в соотношении 1:1, в качестве минерального вяжущего содержит портландцемент марки ПЦ 500 Д0, в качестве наполнителей - смесь, состоящую из природного каолинита, тонкомолотого боя огнеупорного шамотного кирпича и природного опаловидного кремнезема, в качестве пенообразующего поверхностно-активного вещества - пенообразователь марки "ПО-6К", при следующем соотношении компонентов в мас.%: портландцемент - 15,0-22,7; природный каолинит - 2,0-6,0; тонкомолотый бой огнеупорного шамотного кирпича - 3,0-12,0; природный опаловидный кремнезем - 12,0-18,0; древесные опилки - 0,3-1,3; указанная полимерная добавка - 0,5-0,6; пенообразователь "ПО-6К" - 0,4-0,5; вода - остальное. 2 табл.
Изобретение относится к составам для производства легковесных безобжиговых огнеупорных строительных материалов и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного слоя конструкции футеровок, непосредственно не соприкасающегося с печной средой.
Известен состав легкого жаростойкого бетона ячеистой структуры [1], содержащий, мас.%:
| Глиноземистый цемент | 12-16 |
| Отработанный катализатор производства серы | 7-8 |
| Пиритные огарки | 2,5-3,5 |
| Керамзитовая пыль | 20-24 |
| Пенообразователь "Унипор" | 1,5-2,5 |
| Вода | остальное |
Недостатком указанного состава являются достаточно низкие теплозащитные свойства конструкций тепловых футеровок.
Этот недостаток устраняется снижением средней плотности и коэффициента теплопроводности материала при обеспечении прочности, достаточной для транспортировки, монтажа и эксплуатации легковесного огнеупора в теплозащитных конструкциях тепловых агрегатов.
Указанный технический эффект достигается тем, что для изготовления легковесного огнеупорного строительного материала используется композиция, содержащая минеральное вяжущее, воду, смесь наполнителей и пенообразующее поверхностно-активное вещество и отличающаяся тем, что дополнительно содержит древесные опилки фракции 0,315-1,25 мм и полимерную добавку, состоящую из смеси фенолформальдегидной смолы и поливинилацетатной дисперсии в соотношении 1:1, в качестве минерального вяжущего содержит портландцемент марки ПЦ 500 Д0, в качестве наполнителей - смесь, состоящую из природного каолинита, тонкомолотого боя огнеупорного шамотного кирпича и природного опаловидного кремнезема, в качестве пенообразующего поверхностно-активного вещества - пенообразователь марки "ПО-6К" (ТУ 38.607-22-31-91) в следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Портландцемент | 15,0-22,7 |
| Природный каолинит | 2,0-6,0 |
| Тонкомолотый бой огнеупорного | |
| шамотного кирпича | 3,0-12,0 |
| Природный опаловидный кремнезем | 12,0-18,0 |
| Древесные опилки | 0,3-1,3 |
| Указанная полимерная добавка | 0,5-0,6 |
| Пенообразователь "ПО-6К" | 0,4-0,5 |
| Вода | остальное |
Композиция для изготовления легковесного огнеупорного строительного материала содержит портландцемент, природный каолинит, тонкомолотый бой огнеупорного шамотного кирпича, природный опаловидный кремнезем, пенообразователь, древесные опилки, полимерную добавку и воду.
Использование портландцемента и указанной смеси наполнителей позволяет значительно снизить стоимость, расширить сырьевую базу и обеспечить низкие значения средней плотности и коэффициента теплопроводности огнеупорного строительного материала.
Введение полимерной добавки позволяет значительно повысить устойчивость пеномассы, а добавление древесных опилок - снизить среднюю плотность и расход портландцемента.
Легковесный огнеупорный строительный материал изготавливают следующим образом. Первоначально приготавливают смесь, состоящую из отдозированных количеств воды, полимерной добавки и пенообразующего поверхностно-активного вещества. Затем вспенивают полученную смесь путем увеличения скорости вращения ротора смесителя до 800...1000 об./мин. Далее в указанном режиме перемешивания в смеситель, содержащий пеномассу, последовательно добавляют отдозированные количества минерального вяжущего, смесь наполнителей и древесные опилки. Из полученной смеси изготавливают образцы стандартного размера, которые выдерживали в течение трех суток при естественных условиях твердения до набора прочности и частичного испарения избытка воды. Далее образцы подвергают тепловой обработке по режиму:
- подъем температуры до 950...1000°С в течение 1,5...2 часов;
- изотермическая выдержка при температуре 950...1000°С в течение 0,4...0,6 часа;
- снижение температуры 20°С в течение 2...3 часов.
Составы предлагаемой композиции для изготовления легковесного огнеупорного строительного материала и свойства готовых изделий приведены в табл.1 и 2.
| Таблица 1 | |||
| Компонент | Составы предлагаемой композиции, мас.% | Прототип* | |
| 1 | 2 | ||
| Глиноземистый цемент | - | - | 12...16 |
| Указанный портландцемент | 15,0 | 22,7 | - |
| Отработанный катализатор производства серы | - | - | 7...8 |
| Пиритные огарки | - | - | 2,5...3,5 |
| Керамзитовая пыль | - | - | 20...24 |
| Природный каолинит | 6,0 | 2,0 | - |
| Тонкомолотый бон огнеупорного шамотного кирпича | 12,0 | 3,0 | - |
| Природный опаловидный кремнезем | 12,0 | 18,0 | - |
| Древесные опилки фракции 0,315-1,25 мм | 0,3 | 1,3 | - |
| Указанная полимерная добавка | 0,5 | 0,6 | - |
| Пенообразователь | 0,5 | 0,4 | 1,5...2,5 |
| Вода | Остальное | Остальное | |
| Примечание.* - состав легкого жаростойкого бетона ячеистой структуры [1]. |
| Таблица 2 | ||||
| Состав | Средняя плотность, кг/м3 | Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К) | Предел прочности при сжатии, МПа | |
| предлагаемой композиции | №1 | 300 | 0,09 | 0,9 |
| №2 | 250 | 0,08 | 0,45 | |
| Прототип | 450...600 | 0,14...0,18 | 14...16,2 |
Из таблицы 2 видно, что предлагаемый легковесный огнеупорный строительный материал имеет более низкие среднюю плотность (в 1,8...2 раза) и коэффициент теплопроводности (в 1,75...2 раза), что обеспечивает высокие теплозащитные свойства конструкций тепловых футеровок.
Источники информации
1. Горин В.М., Сухов В.Ю., Нечаев П.Ф., Хлыстов А.И., Риязов Р.Т. Легкий жаростойкий бетон ячеистой структуры // Строительные материалы. 2003. - №8. - С.17-19.
Композиция для изготовления легковесного огнеупорного строительного материала, включающая минеральное вяжущее, воду, смесь наполнителей и пенообразующее поверхностно-активное вещество, отличающаяся тем, что дополнительно содержит древесные опилки фракции 0,315-1,25 мм и полимерную добавку, в качестве которой используют смесь фенолформальдегидной смолы и поливинилацетатной дисперсии в соотношении 1:1, в качестве минерального вяжущего содержит портландцемент марки ПЦ 500 ДО, в качестве наполнителей - смесь, состоящую из природного каолинита, тонкомолотого боя огнеупорного шамотного кирпича и природного опаловидного кремнезема, в качестве пенообразующего поверхностно-активного вещества - пенообразователь марки "ПО-6К", при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Портландцемент | 15,0-22,7 |
| Природный каолинит | 2,0-6,0 |
| Тонкомолотый бой огнеупорного | |
| шамотного кирпича | 3,0-12,0 |
| Природный опаловидный кремнезем | 12,0-18,0 |
| Древесные опилки | 0,3-1,3 |
| Указанная полимерная добавка | 0,5-0,6 |
| Пенообразователь "ПО-6К" | 0,4-0,5 |
| Вода | Остальное |
