Спосіб виготовлення легковагих вогнетривких виробів

1. Спосіб виготовлення легковагих вогнетривких виробів, який включає приготування у певному порядку піномаси на основі піноутворювача, вогнетривкого шлікера і напівводного гіпсу з домішкою, з наступним укладанням одержаної піномаси в форму, витримуванням в формі, сушінням та випалом, який відрізняється тим, що піномасу готують у наступному порядку: у змішувачі готують вогнетривкий шлікер, потім уводять піноутворювач і змішують до одержання стійкої суспензії, після чого добавляють напівводний гіпс, який попередньо змішують з водним розчином полімеру, при наступному співвідношенні, мас. %: напівводний гіпс 99,80-99,98 водний розчин полімеру (у перерахунку на суху речовину) 0,02-0,2, та змішують піномасу. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що витримування в формі здійснюють протягом 20-40хв. Винахід відноситься до вогнетривкої галузі промисловості та може застосовуватися для теплоізоляції промислових печей та інших теплових агрегатів, які використовують у металургії, енергетиці та нафтохімічній промисловості. Відомий спосіб виготовлення пористої кераміки з оксидів, нітридів, карбідів, вуглецю або їх сумішей. Для виготовлення в змішувачі отримують піну з суміші води, поверхньо-активних речовин, стабілізатора та полімерної зв'язки, в яку потім уводиться керамічний порошок основного матеріалу. З отриманого шлікера формують вироби, які після сушіння та видалення зв'язки піддають спіканню при температурах 1250-1600°С [Заявка 10013378 Німеччина, МПК7 С04В41/88, від 04.10.2001]. Недоліком такого способу є те, що уведення сухих порошків у попередньо збиту піну приводить до руйнування піни та не дозволяє отримати піномасу зі стабільними властивостями та вироби з високою поруватістю та, відповідно, низькою теплопровідністю, що обмежує сферу застосування. Найбільш близьким по технічній суті та результату, який досягається, до запропонованого винаходу є спосіб виготовлення вогнетривких легковагих виробів, який включає приготування піномаси на основі піноутворювача, вогнетривкого шлікера і напівводного гіпсу з добавкою у певному порядку, з наступним укладанням отриманої піномаси в форму, витримкою в формі, сушінням та випалом [Патент 46927 Україна, МПК7 С04В38/08 від 17.06.2002]. Недоліками даного способу є: громіздка технологічна схема окремого приготування вогнетривкого шлікера, піни і потім їх змішування у третьому агрегаті; повільне твердіння відлитих виробів, що знижує продуктивність праці; недостатня міцність виробів до та після випалу. UA (11) 76340 (13) (21) 20041008406 (22) 15.10.2004 (24) 17.07.2006 (46) 17.07.2006, Бюл. №7, 2006р. (72) Примаченко Володимир Васильович, Мартиненко Валерій Владленович, Дергапуцька Лариса Олександрівна, Казначеєва Наталія Михайлівна, Рубанова Вікторія Владиславівна, Костирко Інна Юріївна (73) Відкрите акціонерне товариство "Український науково-дослідний інститут вогнетривів імені А.С. Бережного" (56) UA 46927, A1, 15.06.2002 UA 8721, C1, 30.09.1996 UA 2000010093, A, 16.07.2001 SU 250716, 12.08.1969 SU 266640, 17.03.1970 SU 274697, A, 24.06.1970 SU 290011, 22.12.1970 SU 948949, 07.08.1982 DE 10013378, A1, 04.10.2001 SU 1479442, A1, 15.05.1989 ( UA 8721) C2 2 (19) 1 3 76340 4 В основу винаходу покладено задачу розробки технологічний переділ - окреме приготування піни способу виготовлення вогнетривких легковагих та вогнетривкого шлікеру. Введення виробів, у якому піномасу готують у наступному піноутворювача безпосередньо у вогнетривкий порядку: у змішувачі готують вогнетривкий шлікер, шлікер забезпечує утворення дрібнопоруватої потім додають до нього піноутворювач, змішують структури, що спричиняє зниження до отримання стійкої суспензії та добавляють натеплопровідності та підвищення міцності вогнетпівводяний гіпс, який заздалегідь змішано з водривких легковагих виробів. Особливістю способу є ним розчином полімеру при визначеному співвідтакож те, що добавка водного розчину органічного ношенні, що сприяє спрощенню технологічного полімеру у напівводний гіпс, поряд з регулюванпроцесу, отриманню більш міцних виробів до та ням строків тужавіння у певному інтервалі часу, після випалу, зменшенню теплопровідності обпатакож дозволяє рівномірно розподілити гіпс у масі, лених виробів, що у свою чергу відповідно дозвополіпшити стабільність піномаси, прискорити проляє збільшити продуктивність праці, підвищити цес витримки сирцю у формах, підвищити міцність стійкість футерівки та зменшити тепловитрати сирцю та покращити властивості обпалених скрізь футерівку теплових агрегатів. виробів. Поставлена задача вирішується тим, що: У ВАТ „УкрНДІВ імені А.С. Бережного" за ви1. Спосіб виготовлення вогнетривких легкованаходом і за прототипом було виготовлено зразки гих виробів, який включає приготування у певному вогнетривких легковагих виробів наступним чином: порядку піномаси на основі піноутворювача, вогСпочатку у змішувач уводили вогнетривкий нетривкого шлікера і напівводного гіпсу з добавкомпонент і воду, перемішували, потім в отримакою, з наступним укладанням отриманої піномаси ний вогнетривкий шлікер уводили піноутворювач і в форму, витримкою в формі, сушінням та випазмішували до отримання стійкої суспензії, після лом, відповідно до винаходу, піномасу готують у чого добавляли напівводний гіпс, який заздалегідь наступному порядку: у змішувачі готують вогнетбуло змішано з водним розчином полімеру у виривкий шлікер, потім уводять піноутворювач і змізначеному співвідношенні, та змішували піномасу. шують до отримання стійкої суспензії, після чого Отриману піномасу укладали в форму, витримудобавляють напівводний гіпс, який заздалегідь вали у формі 20-40хв., потім вироби висушували змішано з водним розчином полімеру, при наступта обпалювали. ному співвідношенні, мас. %: Винахід ілюструється прикладами, які наведенапівводний гіпс 99,80-99,98 но у таблиці. водний розчин полімеру (у З аналізу даних таблиці витікає, що вогнетривперерахунку на суху речокі легковагі зразки, які виготовлено за запропоновину) 0,20-0,02 ваним винаходом, мають у ~ 3 рази більшу міцта змішують піномасу. ність сирцю та у ~ 1,5 рази більшу міцність 2. Спосіб за п.1, відповідно до винаходу, в обпалених виробів і більш низьку (на ~ 30%) тепякому витримку в формі роблять протягом 20лопровідність у порівнянні з прототипом. 40хв. Винахід назначено до впровадження на Особливість способу полягає у тому, що у задослідному виробництві ВАТ „УкрНДІВ імені А.С. пропонованому технічному рішенні вилучено Бережного" у 2005 році. Таблиця Спосіб виготовлення вогнетривких легковагих виробів та їх властивості Найменування показника І. Найменування параметрів способу: 1. Приготування піномаси у наступному порядку: - приготування піни з піноутворювача та приготування вогнетривкого шлікеру в різних агрегатах - змішування піни та вогнетривкого шлікеру в третьому агрегаті - уведення напівводного гіпсу з добавкою ацетону у співвідношенні (60-70):(30-40) 2. Приготування піномаси у наступному порядку: - приготування вогнетривкого шлікеру, введення піноутворювача і змішування до отримання стійкої суспензії - уведення напівводного гіпсу з добавкою полімеру у співвідношенні (99,80-99,98):(0,20-0,02) 3. Змішування піномаси 4. Укладання піномаси у форму 5. Витримка виробів у формі: 1-2 доби 20-40 хв. 6. Сушіння виробів 7. Випал виробів прототип Приклади запропонований + + + + + + + + + + + + + + + 5 76340 6 Продовження таблиці II. Властивості вогнетривких легковагих виробів 1. Уявна щільність, г/см3 0,45 2. Теплопровідність, Вт/(м.К) при tcp=350°С 0,19 при tcp=650°С 0,25 3. Межа міцності при стисненні сирцю, МПа 0,2 4. Межа міцності при стисненні обпалених виробів, МПа 2,2 Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне 0,45 0,13 0,19 0,6 3,7 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601