Термоизоляционная масса

Авторы патента:

Нагинский Игорь Александрович (RU)

Васильева Алёна Александровна (RU)

Зубкова Татьяна Евгеньевна (RU)

Пластун Екатерина Олеговна (RU)

Масленникова Людмила Леонидовна (RU)

Сватовская Лариса Борисовна (RU)

C04B28/26 - силикаты щелочных металлов

C04B111/20 - Известь; магнезия; шлак; цементы; их составы, например строительные растворы, бетон или аналогичные строительные материалы; искусственные камни; керамика (кристаллизуемая стеклокерамика C03C 10/00); огнеупоры, обработка природного камня

B09B3/00 - Уничтожение твердых отходов или переработка их в нечто полезное или безвредное

Владельцы патента RU 2684656:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" ФГБОУ ВО ПГУПС (RU)

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к термоизоляционным массам, и может быть использовано для теплоизоляции, ремонта тепловых, печных агрегатов с температурой применения 1300°С, например для уплотнения соединительных швов огнеупорных форм, подвергающихся кратковременному воздействию высоких температур, при алюминотермитной сварке стыков железнодорожных рельсов. Термоизоляционная масса содержит формоотход, кембрийскую глину, огнеупорную глину, жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³, этиленгликоль, дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, представленный кварцевым песком с остатками невыгоревшего органического связующего до 3%, и воду, при следующем соотношении компонентов, мас. %: формоотход 30,0-34,0; кембрийская глина 23,0-25,0; огнеупорная глина 7,5-8,5; жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³ 1,0-2,0; указанный дробленый бой огнеупорных форм 22,0-24,0; этиленгликоль 0,5-1,5; вода остальное. Технический результат - повышение огнеупорности. 2 табл., 1 пр.

Настоящее изобретение относится к области строительных материалов, в частности, к термоизоляционным массам, предназначенным для теплоизоляции, ремонта тепловых, печных агрегатов с температурой применения 1300°С, а также для уплотнения соединительных швов огнеупорных форм, подвергающихся кратковременному воздействию высоких температур, при алюминотермитной сварке стыков железнодорожных рельсов.

Известна термоизоляционная масса (RU №2370468, С04В 28/26, 18/14, 14/10, 35/66, 111/40 бюл. №29, опубл. 20.10.2009) при следующих соотношениях компонентов, мас. %: жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³ - 30,5-37,0, гранулированный доменный шлак с модулем крупности М_кр=2,0-2,8 - 45,0-48,0, кембрийская глина - 12,7-15,0, стеклобой - 0,7-0,9, череп - 1,0-1,2, гранитные отсевы - 1,8-2,2, доломит - 1,8-2,2.

Недостатком такой термоизоляционной массы является не достаточно высокая огнеупорность.

Наиболее близкой к заявляемой термоизоляционной массе является термоизоляционная масса (RU №2426707, С04В 28/26, 18/14, 35/66, 111/20 бюл. №23, опубл. 20.08.2011) при следующих соотношениях компонентов, мас. %: жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³ - 32,0-37,0, гранулированный доменный шлак с модулем крупности М_кр=2,0-2,8 - 46,0-48,0, кембрийская глина - 7,0-8,0, огнеупорная глина - 3,5-4,0, формоотход - 3,5-4,0, череп - 0,8-1,0, доломит - 2,2-3,0.

Недостатком такой термоизоляционной массы является также низкое значение огнеупорности.

Настоящее изобретение направлено на создание новой термоизоляционной массы с повышенной огнеупорностью и одновременной утилизацией промышленных отходов.

Технический результат достигается тем, что термоизоляционная масса, содержащая формоотход, кембрийскую глину, огнеупорную глину и жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³, дополнительно содержит этиленгликоль, дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, представленный кварцевым песком с остатками невыгоревшего органического связующего до 3% и воду, при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

формоотход	30,0-34,0
кембрийская глина	23,0-25,0
огнеупорная глина	7,5-8,5
жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³	1,0-2,0
указанный дробленый бой огнеупорных форм	22,0-24,0
этиленгликоль	0,5-1,5
вода	остальное

В работе используются следующие материалы:

Жидкое стекло Na₂SiO₃*nH₂O (ГОСТ 13078-81, ТУ 113-08-00206457-28-93), изготавливаемое из растворимого силиката натрия.

Кембрийская глина - легкоплавкая, полукислая, низкодисперсная, с низким содержанием крупнозернистых включений, насыпная плотность 1450 кг/м³, интервал спекания 50-100°С.

Огнеупорная глина представлена боровичской глиной марки ПГБ по ТУ 1522-009-00190495-99 с изм. 1, с массовой долей Al₂O₃ - 33,8%.

Данные химического анализа кембрийской глины представлены в таблице 1.

Этиленгликоль по ГОСТ 19710-83.

Формоотход является отходом от сталеплавильного производства, на 98% состоящим из кварцевого песка с остатками частично не выгоревшей органики и жидкого стекла. Возможно небольшое присутствие окалины.

Дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки ж/д рельсов представлен на 97% кварцевым песком (SiO₂) с остатками невыгоревшего органического связующего и жидкого стекла.

Пример конкретного выполнения

Дозируют и подвергают помолу в шаровой мельнице до остатка на сите № 05 не более 22% кембрийскую, боровичскую глины и формоотход. Дозируют полученную порошковую смесь в глиномешалку. Дозируют дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки ж/д рельсов отсеянный на сите №1, добавляют этиленгликоль, жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³ и воду, соответствующую ГОСТ 23732-79; до необходимой формовочной влажности, и далее приготавливают термоизоляционную массу, смешивая отдозированные компоненты в глиномешалке в течение 3-5 минут. Термоизоляционная масса может быть использована в виде ремонтного строительного раствора или в качестве уплотнительной пасты при алюминотермитной сварке ж\д рельсов, а также может транспортироваться на участок прессования, где формуют изделия требуемой формы и образцы для проведения физико-механических испытаний методом экструзии или набивки.

Сушка термоизоляционной массы осуществляется в течение 24 часов при температуре 100-110°C. Высушенные образцы готовы к эксплуатации. Обжиг при максимальной температуре плюс 1300°C с выдержкой не менее 1 часа. Огнеупорность определяли по ГОСТ 4069-69. Состав и свойства термоизоляционной массы представлены в таблице 2.

При получении термоизоляционной массы заявляемого состава используется техногенное сырье, что благоприятно сказывается на экологической обстановке, а также снижает себестоимость продукции.

Термоизоляционная масса, характеризуемая физико-механическими характеристиками, указанными в таблице 2, может быть использована для изготовления жаростойких изделий, с температурой применения до плюс 1300°С, а также в качестве уплотнительной пасты при алюминотермитной сварке стыков железнодорожных рельсов при кратковременном воздействии (30 сек) высоких температур.

Анализируя данные таблицы 2 можно сделать вывод, что термоизоляционная масса характеризуется огнеупорностью более высокой по сравнению с прототипом, что расширяет диапазон применения массы и достигается попутный эффект утилизации отходов.

Термоизоляционная масса, содержащая формоотход, кембрийскую глину, огнеупорную глину и жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит этиленгликоль, дробленый бой огнеупорных форм от алюминотермитной сварки железнодорожных рельсов, представленный кварцевым песком с остатками невыгоревшего органического связующего до 3%, и воду, при следующих соотношениях компонентов, мас. %:

формоотход	30,0-34,0
кембрийская глина	23,0-25,0
огнеупорная глина	7,5-8,5
жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см³	1,0-2,0
указанный дробленый бой огнеупорных форм	22,0-24,0
этиленгликоль	0,5-1,5
вода	остальное

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок.

Состав и способ изготовления динасового жаростойкого бетона // 2672681

Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов и может быть использовано при изготовлении изделий из динасового жаростойкого бетона. Технический результат - повышение термической стойкости и водостойкости изделий из динасового жаростойкого бетона.

Состав и способ изготовления кварцитового жаростойкого бетона // 2672361

Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов, а именно жаростойким бетонам, и может быть использовано при изготовлении изделий из кварцитового жаростойкого бетона.

Состав и способ изготовления шамотного жаростойкого бетона // 2670806

Изобретение относится к промышленности огнеупорных материалов, а именно жаростойким бетонам, и может быть использовано при изготовлении изделий из шамотного жаростойкого бетона.

Состав для отделки // 2669317

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам для отделки, и может быть использовано в качестве шпатлевки для выполнения отделки наружных фасадов и внутренних стен зданий.

Состав и способ изготовления корундового жаростойкого бетона // 2668594

Изобретение относится к жаростойким бетонам. Состав для изготовления корундового жаростойкого бетона, включающий: связующее, электроплавленный корундовый заполнитель, тонкомолотый электроплавленный корунд, тонкомолотый технический глинозем, тонкомолотый диатомит и нагретую воду, содержит в качестве связующего коллоидный полисиликат натрия с силикатным модулем 6,5, полученный путем введения в 20%-ный водный раствор силиката натрия 16%-ного гидрозоля диоксида кремния в соотношении 1:1,6, перемешивания при 100°С в течение 3,0 ч с выдержкой при указанной температуре не более 0,5 ч, и дополнительно - природный аморфный тонкодисперсный кремнезем с содержанием 20% нанодисперсных частиц, имеющий следующий химический состав, мас.

Состав и способ изготовления хромомагнезитового жаростойкого бетона // 2662820

Настоящее изобретение относится к жаростойким бетонам. Состав для изготовления хромомагнезитового жаростойкого бетона, включающий связующее, хромомагнезитовый заполнитель, тонкомолотые наполнители и воду, содержит в качестве связующего коллоидный полисиликат натрия с силикатным модулем 6.5, полученный путем введения в 20%-ный водный раствор силиката натрия 16%-ного гидрозоля диоксида кремния при их соотношении 1:1,6, перемешивании при 100°C в течение 3,0 ч с выдержкой не более 0,5 ч, и в качестве тонкомолотого наполнителя – тонкомолотый хромомагнезит и тонкомолотый лом периклазохромитовых изделий при следующем соотношении компонентов, мас.%: хромомагнезитовый заполнитель фракции 0,18-7 мм 60-80, тонкомолотый хромомагнезит Sуд=2500-3000 см2/г 8-16, коллоидный нанодисперсный полисиликат натрия 5-12.5, тонкомолотый лом периклазохромитовых изделий Sуд=2500-3000 см2/г 7-11.5, вода из расчета В/Т 0.12-0.14.

Бетонная смесь с высокой стойкостью к высолообразованию // 2651683

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к составам строительных растворов и бетонов с высокой стойкостью к высолообразованию, используемых при производстве бетонных изделий и конструкций.

Композиция для производства пористого заполнителя // 2649206

Активированное щелочью алюмосиликатное вяжущее с высокой устойчивостью при замерзании и оттаивании // 2648735

Изобретение относится к применению по меньшей мере одного содержащего азот органического соединения и/или его соли в комбинации с по меньшей мере одной ароматической карбоновой кислотой и/или ее солью для улучшения устойчивости при замерзании и оттаивании активированного щелочью алюмосиликатного вяжущего, а также к активированному щелочью алюмосиликатному вяжущему, содержащему ε-капролактам и бензоат натрия в качестве стабилизирующих веществ при замерзании и оттаивании.

Способ изготовления фильтрующей пенокерамики для обработки алюминиевых расплавов // 2684628

Изобретение относится к способам получения пенокерамических фильтров (ПКФ) для очистки жидкого алюминия и его сплавов. Может использоваться в металлургии, литейном производстве.

Биокерамическая деталь // 2684551

Изобретение относится к биокерамической детали, которая может быть сформирована в виде протеза коленного, тазобедренного, плечевого сустава или в виде протеза сустава пальца руки.

Способ допирования mgo-nal2o3 керамик ионами железа // 2684540

Изобретение относится к области квантовой электроники и может использоваться для синтеза активной среды при создании мощных лазеров, генерирующих в среднем ИК-диапазоне длин волн.

Углеродкерамический волокнисто-армированный композиционный материал и способ его получения // 2684538

Предлагаемое изобретение относится к классу композиционных материалов на основе углерода теплозащитного, конструкционного, химостойкого назначений, подлежащих эксплуатации в условиях статических и динамических нагрузок при нагреве до 2000°С в окислительной среде (авиакосмическая техника, высокотемпературное электротермическое оборудование, комплектация атомных реакторов и т.п.), а также к способам их получения.

Высокопрочный бетон // 2684264

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий из высокопрочного бетона в гражданском и промышленном строительстве, а также при возведении сооружений специального назначения.

Композиция на основе струвита-к и сингенита для применения в строительных материалах // 2683837

Изобретение относится к составу композиции и способу ее производства, применяемым в гибридных строительных материалах, содержащих сигненит (K2Ca(SO4)2⋅H2O) и струвит-К (KMgPO4⋅6H2O).

Способ получения диэлектрического материала на основе силиката цинка // 2683432

Изобретение относится к получению диэлектрических материалов на основе силиката цинка со структурой виллемита, которые могут быть использованы для изготовления керамики, применяемой в конденсаторах, входящих в электрические схемы с целью накопления электрического заряда, подавления пульсаций, изготовления колебательных контуров.

Сверхвысокопрочный бетон с низким содержанием цемента // 2683295

Настоящее изобретение относится к гидравлическому вяжущему, содержащему, в массовых процентах: от 17 до 55% портландцемента, частицы которого имеют D50 от 2 до 11 мкм; по меньшей мере 5% микрокремнезема; от 36 до 70% минеральной добавки А1, частицы которой имеют D50 от 15 до 150 мкм; где сумма этих процентов составляет от 80 до 100%; сумма процентного содержания цемента и микрокремнезема составляет более 28%; минеральная добавка А1 выбрана из шлаков, пуццолановых добавок или кремнистых добавок, таких как кварц, минеральных добавок кремнистого известняка, добавок известняка, таких как карбонат кальция, или их смесей.

Способ получения смесей высокодисперсных гетерофазных порошков на основе карбида бора // 2683107

Изобретение относится к керамической технологии и порошковой металлургии и предназначено для получения высокодисперсных гетерофазных порошковых композиций, которые могут быть использованы для производства керамических бронеэлементов, материалов, работающих в условиях абразивного износа, изделий, применяемых в машиностроении, в энергетических и химических технологиях, в аэрокосмической технике.

Способ получения поликристаллических сцинтилляционных материалов в форме порошков // 2682554

Изобретение относится к технологии получения поликристаллических сцинтилляционных материалов, применяемых в различных областях науки и техники, важнейшими из которых являются: медицинские и промышленные томографы, системы таможенного контроля и контроля распространения радиоактивных материалов, приборы дозиметрического контроля, различные детекторы для научных исследований, применяемые в физике высоких энергий и астрофизике, оборудование для геофизических исследований для нефте- и газоразведки.

Способ изготовления искусственного грунта литогрунт // 2682920

Изобретение относится к утилизации отходов бурения и/или выбуренной породы с элементами бурового раствора, образующихся в ходе бурения разведочных, поисковых или эксплуатационных скважин, и/или грунтов, загрязненных отходами бурения или другими углеводородными загрязнителями, и/или прочих нефтесодержащих отходов.