Сырьевая смесь для изготовления высокотемпературных теплоизоляционных изделий на основе диатомита
Владельцы патента RU 2465249:
Общество с ограниченной ответственностью Научно-технологический центр "Силикатные материалы и технологии" (RU)
Общество с ограниченной ответственностью Производственно-инвестиционная компания "Диатомит-Инвест" (RU)
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении высокотемпературных теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления высокотемпературных теплоизоляционных изделий на основе диатомита для получения изделий плотностью 750 кг/м3 содержит в мас.%: диатомит карьерный дробленный со средней фракцией 5 мм 67,7, диатомит обожженный диспергированный со средней фракцией 12 мкм 15, выгорающие добавки 15, бентонитовая глина 2, лигносульфонат натрия 0,3; для получения изделий плотностью 850 кг/м3 сырьевая смесь содержит в мас.%: диатомит карьерный дробленный со средней фракцией 5 мм 83,7, диатомит обожженный диспергированный со средней фракцией 12 мкм 12, выгорающие добавки 3, бентонитовая глина 1, лигносульфонат натрия 0,3; для получения изделий плотностью 950 кг/м3 сырьевая смесь содержит в мас.%: диатомит карьерный дробленный со средней фракцией 5 мм 82,5, диатомит обожженный диспергированный со средней фракцией 12 мкм 12, выгорающие добавки 3, глина огнеупорная 2, лигносульфонат натрия 0,5; для получения изделий плотностью 1050 кг/м3 сырьевая смесь содержит в мас.%: диатомит карьерный дробленный со средней фракцией 5 мм 67,4, диатомит обожженный диспергированный со средней фракцией 12 мкм 12, выгорающие добавки 2, мел 15, глина огнеупорная 2, лигносульфонат натрия 0,5, жидкое стекло 0,1, карбоксилметилцеллюлоза 1. Технический результат - уменьшение теплопроводности, снижение плотности и повышение прочности изделий. 2 табл.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении высокотемпературных теплоизоляционных изделий.
Известна сырьевая смесь на основе диатомитового сырья с добавлением мела и выгорающих добавок (уголь, опилки) (Гончаров Ю.А. и др. Керамика на основе опаловидной породы - диатомита. / В журн. «Строительные материалы», 2009, №8, с.72-73) - прототип.
Известна сырьевая смесь на основе диатомитового сырья с добавлением казеино-канифольного пенообразователя и выгорающих добавок в виде опилок (Китайцев В.А. Технология теплоизоляционных материалов. - М.: Изд. литературы по строительству. 1964. с.234-237).
Известен состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла (SU 912454 A1, B23K 35/36, опубл. 15.03.82, бюл. №10), состоящий из диатомита и мела.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных сырьевых смесей, относится то, что известные смеси не позволяют получать высокотемпературные теплоизоляционные изделия, снизить их кажущуюся плотность и повысить прочность при сжатии.
Сущность изобретения заключается в том, что сырьевая смесь содержит диатомит двух различных фракций: диатомит карьерный дробленный и диатомит обожженный диспергированный, а также карбоксилметилцеллюлозу и для различных плотностей получаемых изделий, и имеет следующее соотношение компонентов в мас.%:
| Состав массы, % | Плотность изделий, кг/м3 | |||
| 750 | 850 | 950 | 1050 | |
| Диатомит ф. 5 мм | 67,7 | 83,7 | 82,5 | 67,4 |
| Диатомит ф. 12 мкм | 15 | 12 | 12 | 12 |
| Выгорающие добавки (например, опилки фракцией 0,5-2 мм) | 15 | 3 | 3 | 2 |
| Мел | - | - | - | 15 |
| Глина огнеупорная | - | - | 2 | 2 |
| Глина бентонитовая | 2 | 1 | - | - |
| Карбоксилметилцеллюлоза (КМЦ) | - | - | - | 1 |
| Лигносульфонат | 0,3 | 0,3 | 0,5 | 0,5 |
| Жидкое стекло | - | - | - | 0,1 |
Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат:
- расширение области применения изделий, полученных из предлагаемых сырьевых смесей.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления высокотемпературных теплоизоляционных изделий на основе диатомита содержит диатомит, мел, огнеупорную или бентонитовую глину, лигносульфонат натрия, жидкое стекло и выгорающие добавки.
Особенность заключается в том, что сырьевая смесь содержит диатомит двух различных фракций: диатомит карьерный дробленный и диатомит обожженный диспергированный и для плотности получаемых изделий 750 кг/м3 имеет следующее соотношение компонентов в мас.%:
| диатомит карьерный дробленный со средней | |
| фракцией 5 мм | 67,7 |
| диатомит обожженный диспергированный | |
| со средней фракцией 12 мкм | 15 |
| выгорающие добавки | 15 |
| бентонитовая глина | 2 |
| лигносульфонат натрия | 0,3 |
итого 100%;
для плотности получаемых изделий 850 кг/м3 имеет следующее соотношение компонентов в мас.%:
| диатомит карьерный дробленный со средней | |
| фракцией 5 мм | 83,7 |
| диатомит обожженный диспергированный | |
| со средней фракцией 12 мкм | 12 |
| выгорающие добавки | 3 |
| бентонитовая глина | 1 |
| лигносульфонат натрия | 0,3 |
итого 100%;
для плотности получаемых изделий 950 кг/м3 имеет следующее соотношение компонентов в мас.%:
| диатомит карьерный дробленный со средней | |
| фракцией 5 мм | 82,5 |
| диатомит обожженный диспергированный | |
| со средней фракцией 12 мкм | 12 |
| выгорающие добавки | 3 |
| глина огнеупорная | 2 |
| лигносульфонат натрия | 0,5 |
итого 100%;
для плотности получаемых изделий 1050 кг/м3 содержит карбоксилметилцеллюлозу и имеет следующее соотношение компонентов в мас.%:
| диатомит карьерный дробленный со средней | |
| фракцией 5 мм | 67,4 |
| диатомит обожженный диспергированный | |
| со средней фракцией 12 мкм | 12 |
| выгорающие добавки | 2 |
| мел | 15 |
| глина огнеупорная | 2 |
| лигносульфонат натрия | 0,5 |
| жидкое стекло | 0,1 |
| карбоксилметилцеллюлоза | 1 |
итого 100%.
Использование в предлагаемых сырьевых смесях выбранных компонентов позволяет повысить температуру эксплуатации теплоизоляционного материала до 1150°C.
Состав смесей и свойства высокотемпературных теплоизоляционных изделий представлены в таблице 1.
Из данных таблицы следует, что предлагаемые составы сырьевой смеси позволяют снизить кажущуюся плотность, повысить прочность при сжатии и получить не разрушающиеся в условиях переменных температур высокотемпературные теплоизоляционные изделия. Такие изделия могут применяться для изготовления как защищенных, так и не рабочих теплоизоляционных футеровок промышленных тепловых агрегатов.
| Таблица 1 | ||||
| Свойства высокотемпературных теплоизоляционных изделий | ||||
| Наименование показателей | Требования к характеристикам изделий | |||
| Температура применения, °С | 950 | 950 | 1000 | 1150 |
| Предел прочности при сжатии, МПа, не менее | 7 | 9 | 16 | 20 |
| Теплопроводность, Вт/(м*К), не более: | ||||
| - при 200°C | 0,17 | 0,19 | 0,27 | 0,38 |
| - при 400°C | 0,18 | 0,21 | 0,28 | 0,44 |
| - при 600°C | 0,19 | 0,23 | 0,31 | 0,52 |
| Огнеупорность по пирометрическому конусу, °C | 1350-1550 | 1350-1550 | 1350-1550 | 1350-1550 |
| Плотность, кг/м3 | 750 | 850 | 950 | 1050 |
Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для изготовления высокотемпературных теплоизоляционных изделий;
- для заявленных составов сырьевых смесей в том виде, как они охарактеризованы в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность их осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемых заявителем поставленных технических задач.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».
Сырьевая смесь для изготовления высокотемпературных теплоизоляционных изделий на основе диатомита, характеризующаяся тем, что для получения изделий плотностью 750 кг/м3 сырьевая смесь содержит, мас.%:
| диатомит карьерный дробленный со средней | |
| фракцией 5 мм | 67,7 |
| диатомит обожженный диспергированный | |
| со средней фракцией 12 мкм | 15 |
| выгорающие добавки | 13 |
| бентонитовая глина | 2 |
| лигносульфонат натрия | 0,3, |
для получения изделий плотностью 850 кг/м3 сырьевая смесь содержит, мас.%:
| диатомит карьерный дробленный со средней | |
| фракцией 5 мм | 83,7 |
| диатомит обожженный диспергированный | |
| со средней фракцией 12 мкм | 12 |
| выгорающие добавки | 3 |
| бентонитовая глина | 1 |
| лигносульфонат натрия | 0,3, |
для получения изделий плотностью 950 кг/м3 сырьевая смесь содержит, мас.%:
| диатомит карьерный дробленный со средней | |
| фракцией 5 мм | 82,5 |
| диатомит обожженный диспергированный | |
| со средней фракцией 12 мкм | 12 |
| выгорающие добавки | 3 |
| глина огнеупорная | 2 |
| лигносульфонат натрия | 0,5, |
для получения изделий плотностью 1050 кг/м3 сырьевая смесь содержит, мас.%:
| диатомит карьерный дробленный со средней | |
| фракцией 5 мм | 67,4 |
| диатомит обожженный диспергированный | |
| со средней фракцией 12 мкм | 12 |
| выгорающие добавки | 2 |
| мел | 15 |
| глина огнеупорная | 2 |
| лигносульфонат натрия | 0,5 |
| жидкое стекло | 0,1 |
| карбоксилметилцеллюлоза | 1 |
