Склад для виготовлення теплоізоляційного матеріалу

Склад для виготовлення теплоізоляційного Винахід відноситься до виробництва будівельних матеріалів, а саме до виробництва пресованих теплоізоляційних матеріалів /ТІМ /, призначених для будування облицьовки вузлів, конструкцій, споруд, що працюють в умовах високих температур Відома композиція для виготовлення теплоізоляційних матеріалів, що складається із мокрих азбестоцементних ВІДХОДІВ 46-70%, сухих твердих азбестоцементних ВІДХОДІВ 3-17%, виробництво пиловиносу ферросиліція 10-20% і води/1/ Недоліком даної композиції являються великі енерговитрати на виготовлення, пов'язані з помелом азбестоцементних ВІДХОДІВ, включення азбесту в склад композиції Азбест - концерогений матеріал, викликає різні онкозахворювання /дихальних шляхів, легень, травного тракту/121 У всьому СВІТІ спостерігається тенденція відмови від використання азбесту, азбестових матеріалів у будівельних конструкціях Найближчим по технічній суті і результаті, що досягається, являється склад для виготовлення теплоізоляційного матеріалу /3/, який містить рідке скло, каолін, кремній, гідрооксиди алюмінію, натрію при наступному співвідношенні компонентів, мас % рідке скло - 48-53, кремній - 15-23, гідрооксид алюмінію 8-10, гідрооксид натрію - 3-4, каолін інше Даний склад вживають чи безпосередньо для отримання ТІМ, чи як сполучна ланка з наповнювачами піском, керамзитом у співвідношенні 3 1 Недоліками даного складу для виготовлення теплоізоляційного матеріалу є - багатокомпонентність /п'ять складових/ складу зв'язуючого або цього зв'язуючого з компонентом наповнювачем - піском, видається під відповідальність власника патенту МАТЕРІАЛУ матеріалу, що включає рідке скло, який відрізняється тим, що він додатково містить алюмосилікатні мікроспори і воду при наступному співвідношенні компонентів, мас % рідке скло 21-42 алюмосилікатні мікросфери 72 - 50 вода інше - велика ЩІЛЬНІСТЬ теплоізоляційного матеріалу /пісок зв'язуюче = 3 1 / -1850 кг/м3, - високе значення коефіцієнту теплопровідності /2,95 Вт/м к/ В основу винаходу поставлено завдання виготовлення складу для отримання теплоізоляційного матеріалу, в якому усуваєтеся багатокомпонентність складу, знижується густина, забезпечується зниження коефіцієнту теплопровідності у порівнянні з прототипом /З/ Поставлене завдання розв'язується тим, що в склад для виготовлення ТІМ, що містить рідке скло в якості зв'язуючої і наповнювач - пісок /за ХІМІЧНИМ складом S1O2, в основному/, ВІДПОВІДНО ДО винаходу міститься наповнювач - алюмосилікатні мікросфери /АСМС/ при наступному співвідношенні компонентів, мас % рідке скло 21-42 алюмосилікатні мікросфери 72 - 50 вода інше АСМС - один із компонентів золошлакових ВІДХОДІВ /ЗШВ/теплових електростанцій, які збирають з поверхні відстійника в процесі макроспособу видалення ЗШВ АСМС - мікродесперсні порожнисті кульки, частково заповнені азотом, вуглекислим газом, парами води Оболонки АСМС складаються в основному, із оксидів кремнію, алюмінію, заліза Після відокремлення грубодисперсних домішок розмірами > 0,5мм алюмосилікатні мікросфери мають наступні характеристики дисперсність 0,50,045мм, насипна густина 466кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,100-0,200Вт/м к, товщина оболонки 2-ЗОмкм, діаметр 20-80-130-350мкм ХІМІЧНИЙ склад, мас % SiO2 57,0-60,0, АІ2О3 22,0-24,0, Fe2O3 6,0-9,0, Na2O K2O 0,5-3,0, MgO CaO 2,0-4,7, (О (О (О ю 54666 S 0 3 1 , 5 , втрати при пропіканні /в н п /1,3 В якості зв'язуючого використовують рідке скло /р с/, силікатний модуль М=2,7-3,3 , густина 1,36-1,50кг/м3 Алюмосилікатні мікросфери зміщують зі зв'язуючим рідким склом в округлених співвідношеннях, табл Шихту вміщують в стандартну циліндричну форму, об'ємом 125,2см 3 і ущільнюють вісьмома ударами п'ятнадцяти кілограмової гирі копра моделі 2М-030 Сформований зразок виштовхують поршнем із форми, сушать при кімнатній температурі протягом 3-5 діб Для зміцнення моделей можлива їх подальша термічна обробка Приклад 1 До 50,0г алюмосилікатних мікросфер додають 10,0мл рідкого /содового/ скла та 7,0мл води Співвідношення компонентів шихти АСМС SiO 2 /Na 2 O H 2 O равно 10,0 3,0 1,0 або мас % 72,0 21,0 7,0 Суміш розтирають в фарфоровій ступці до отримання однорідної маси, яку завантажують в стандартну циліндричну форму Копра моделі 2М-030 Деталі Копра - прес-форму і пуансон змащують веретенним маслом для запобігання прилипання поверхні сформованого зразка до стінок Ущільнюють шихту, сформований циліндр виштовхують пуансоном Сушать на повм-рі при кімнатній температурі /25-30°С/ до постійної ваги протягом 3-5 діб Зразок обпалюють протягом 3 год, в муфельній печі при 700-80С°С Отримують циліндричної форми теплоізоляційний матеріал маса - 49,6г, об'єм - 117,22см 3 , гостина 0,421г/см3, коефіцієнт теплопровідності, Я, = 0,130 Вт/м К Зразок після сушіння в природних умовах /без -термічної обробки при 700-800°С/ мас наступні характеристики маса - 52,99г, об'єм - 117,5см 3 , густина - 0,451 г/см , X = 0,200 Вт/м К Аналогічно цій методиці /за прикладом 1/ отримані зразки ТІМ №№ 2-10 відрізняються складом сировинної суміші та умовами наступної обробки або сушіння або в термічному режимі або при кімнатній температурі, табл Фізико-технічні характеристики наведені в табл Як видно з отриманих даних оптимальними є склади, що містять 50,0-72,0 мас % алюмосилікатних мікросфер, 21,0-42,0 мас % рідкого скла, води - інше /№№ 1-6, табл / Вище них оптимальних значень знижується межа МІЦНОСТІ при утискувані /з 8,2 до 3,1 МПа/ зростає поглинання вологи /з 2,7 до 3,5 мас %, №№7,8/ Нижче оптимальних значень №№ 1-6 зростає густина, підвищується коефіцієнт теплопровідності до 0,235-0,200 Вт/м К, збільшується густина і вологопоглинані /№№ 910,-табл/ Оптимальними для отримання теплоізоляційних матеріалів є склади №№ 1-6,табл Властивості теплоізоляційних матеріалів, що отримують за заявленим винаходом, покращені у порівняні з прототипом густина знижена в 4-4,2 рази, коефіцієнт теплопровідності знижений в межах 1,65-0,80 Вт/м К Замість п'яти складових, що входять в склад сполучника /рідке скло, каолін, кремній, кремнефтористий натрій, гідроксид алюмінію, гідроксид натрію/ використовується тільки один компонент - рідке скло, що ВІДПОВІДНО спрощує технологію виробництва ТІМ, скорочує витрати матеріалів - реагентів /NaF, АІ(ОН)з, NaOH/, що достатньо високої вартості Таким чином, при використанні заявленого складу досягається задача отримання ТІМ, при цьому усувається багатокомпонентність складу, знижується густина і коефіцієнт теплопровідності Таблиця Теплоізоляційні матеріали па основі алюмосилікатних мікросфер і рідкого скла №№ складів 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Прототип Компоненти шихти, мас % Середня Границя МІЦ- Коефіцієнт теплопрогустина, а, НОСТІ при стивідності, X Вт/м К сненні, МПа АСМС Р скло Вода кг/м3 353 К 443 К 72,0 21,0 7,0 451,0 8,2 0,200 0,150 72,0 21,0 7,0 421,0 12,3 0,130 0,100 60,0 33,0 7,0 467,0 9,2 0,215 0,173 60,0 33,0 7,0 415,0 13,1 0,190 0,160 50,0 42,0 8,0 510,0 15,2 0,205 0,183 50,0 42,0 8,0 483,0 16,8 0,190 0,155 73,0 20,0 7,0 461,0 0,230 0,210 3,1 73,0 20,0 7,0 450,0 4,4 0,225 0,190 49,0 43,0 8,0 620,0 15,0 0,240 0,235 49,0 43,0 8,0 590,0 16,0 0,238 0,200 1850,0 2,95 Зв'язуюче, мас % рідке скло 53,0, кремній 15,0, гідроксид алюмінію 10,0, гідроксид натрію 3,0, каолін 19,0 Наповнювач, мас % пісок 75,0 Співвідношення пісок зв'язуюче^ 3 1 Джерела інформації, які використанні при складанні заявки 1 А с СССР, №1523762, МКИ С 04 В 28/02, 1989 2 Вредные вещества в промышленности Водопоглинання Технологія оброб% ки 2,7 1,7 2,5 1,9 2,5 1,3 3,5 2,2 3,1 1,3 без випалюван випал юван б/ випалюван випалюван б/ випалюван випалюван б/ випалюван випалюван б/ випалюван випалюван б/ випалюван Справочник Изд 7-е Том 3 Неорганические и элементорганические соединения -Л Химия 1977 -С 290-295 З Пат РИ, №2026844, МКИ С 04 В 28/24, 38/02 Опубл 20 01 95 Бюл №2 - Прототип 54666 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24