Склад для виготовлення невипалених теплоізоляційних виробів

Реферат: Склад для виготовлення невипалених теплоізоляційних виробів належить до будівельної галузі та може бути застосований для теплоізоляції промислових печей та інших теплових агрегатів, які застосовують у металургії, енергетиці, машинобудуванні та нафтохімічній промисловості. Винахід дозволяє виготовляти міцні невипалені теплоізоляційні вироби зі зниженим коефіцієнтом знеміцнення при 1000 °С. Склад містить, мас. %: легковагий шамот з уявною 3 щільністю не більше 0,4 г/см - 40-67, перлітовий пісок - 3-10, дистенсиліманітовий концентрат з переважним розміром зерен менше 100 мкм - 5-15, високоглиноземистий цемент - 24,99834,995, поверхнево-активна речовина - 0,002-0,005. UA 101506 C2 (12) UA 101506 C2 UA 101506 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Винахід належить до виробництва невипалених теплоізоляційних вогнетривів та монолітних теплоізоляційних невипалених футерівок і може бути застосований для теплоізоляції промислових печей та інших теплових агрегатів, які застосовують у металургії, енергетиці, машинобудуванні та нафтохімічній промисловості. Відомо про легковагу теплоізоляційну композицію, яка включає наступну шихту: алюмінаткальцієве в'яжуче - 36-55 %, бой шамотноволокнистих плит фракції 10-15 мм - 1522 %, бой шамотноволокнистих плит фракції 5-10 мм - 13-20 %, бой шамотноволокнистих плит фракції 0,5-5 мм - 6-13 %, вогнетривке волокно довжиною до 10 мм - 8-12 % (А.с. 1530608 4 СРСР, МПК С 04 В 28/06 від 23.12.89). Недоліком цієї композиції є те, що використання як заповнювача бою шамотноволокнистих плит і вогнетривкого волокна не дозволяє отримувати вироби з високою міцністю, що негативно відбивається на стійкості футерівки до механічних навантажень і, таким чином, обмежує сферу застосування таких виробів. Найбільш близьким за технічною суттю та результату, який досягається, до передбачуваного винаходу є склад для виготовлення невипалених теплоізоляційних виробів, що містить, мас. %: легковагий шамот анортитового складу з мікропоруватою структурою - 2057, перлітовий пісок - 3-20, дистенсиліманітовий концентрат з переважним розміром зерен 6 менше 100 мкм - 5-15, високоглиноземистий цемент - 35-45 (Пат. 83042 Україна, МПК С 04 В 35/66 від 12.12.2005). Недоліком вказаного складу є те, що вироби, які отримано з цієї сировинної суміші, мають відносно невисоку міцність та відносно високий ступінь знеміцнення при виводі футерівки на робочий режим в інтервалі знеміцнення алюмінатних в'яжучих (1000 °C). В основу винаходу поставлено задачу створення складу для виготовлення невипалених теплоізоляційних виробів, в якому використання легковагого шамоту з уявною щільністю не 3 більше 0,4 г/см та додаткове введення поверхнево-активної речовини забезпечують при зберіганні низьких показників уявної щільності та теплопровідності підвищення міцності на холоді та зменшення коефіцієнта знеміцнення при 1000 °C, внаслідок чого підвищується надійність футерівки та економляться енергетичні ресурси в теплових агрегатах. Задача, яка поставлена, вирішується тим, що: Склад для виготовлення невипалених теплоізоляційних виробів, який включає легковагий шамот фракції, перлітовий пісок, дистенсиліманітовий концентрат з переважним розміром зерен менше 100 мкм та високоглиноземистий цемент, відповідно до винаходу, містить як легковагий 3 шамот - легковагий шамот з уявною щільністю не більше 0,4 г/см та додатково містить поверхнево-активну речовину при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: легковагий шамот з уявною щільністю не 3 більше 0,4 г/см 40-67 перлітовий пісок 3-10 дистенсиліманітовий концентрат з переважним розміром зерен менше 100 мкм 5-15 високоглиноземистий цемент 24,998-34,995 поверхнево-активна речовина 0,002-0,005. Суттєвою відміною є те, що використання легковагого шамоту з уявною щільністю не більше 3 0,4 г/см та додаткове введення поверхнево-активної речовини сприяє взаємодії перліту, дистенсиліманітового концентрату та цементу між собою та з розвиненою поверхнею легковагого шамоту, як результат утворює міцний пористий каркас матеріалу та дозволяє отримувати невипалені вогнетривкі вироби або монолітні теплоізоляційні футерівки з підвищеною міцністю на холоді, в яких при збільшенні температури суттєво знижується коефіцієнт знеміцнення при 1000 °C та, таким чином, підвищується надійність та розширюються області застосування теплоізоляції. В лабораторії та на дослідному виробництві ВАТ „УкрНДІВ імені А.С. Бережного" за запропонованим винаходом і прототипом були виготовлені зразки невипалених теплоізоляційних вогнетривких легковагих виробів наступним чином: з вихідних компонентів у заданих кількостях готували бетонну суміш. Суміш зачиняли водою та оформляли вироби, потім їх витримували у вологих умовах протягом 3 діб, після чого висушували та визначали 1 UA 101506 C2 5 10 15 властивості. Висушені зразки додатково обпалювали при 1000 °C для визначення коефіцієнта знеміцнення. Передбачуваний винахід ілюструється прикладами, які наведено в таблиці. З наведених у таблиці експериментальних даних витікає, що у порівнянні з прототипом легковагі зразки, які виготовлено за запропонованим винаходом, при порівняних значеннях уявної щільності мають більш високу на 44-49 % міцність на холоду та в ~ 2,5-2,8 разу менший коефіцієнт знеміцнення. Таким чином, запропонований склад для виготовлення невипалених теплоізоляційних виробів дозволяє отримувати вогнетривкі легковагі вироби будь-якої конфігурації та монолітні теплоізоляційні футерівки з високими показниками міцності та значно зменшеним падінням міцності в інтервалі знеміцнення, що дозволить широко застосовувати його як ефективну теплову ізоляцію. Виробництво невипалених вогнетривких виробів із запропонованої сировинної суміші забезпечить підвищення надійності футерівки, дозволить знизити витрати вогнетривів на кладку та суттєво зменшити теплові втрати через футерівку печей та інших теплових агрегатів. Таблиця Склади для виготовлення невипалених теплоізоляційних виробів і властивості виробів з них Найменування показника Вміст компонентів, % мас. 1. Легковагий шамот: анортитового складу з мікропоруватою структурою легковагий шамот з уявною 3 щільністю не більше 0,4 г/см 2. Перлітовий пісок 3. Дистенсиліманітовий концентрат з переважним розміром зерен менше 100 мкм 4. Високоглиноземистий цемент 5. Поверхнево-активна речовина Показники властивостей: Уявна щільність, г/см Межа міцності при стисненні, МПа Коефіцієнт знеміцнення, % 20 Приклади 3 4 (запропоновані) 1 (прототип) 2 5 6 (позамежні) 40,0 40,0 53,5 67,0 39,0 68,0 10,0 10,0 6,5 3,0 10,5 2,5 10,0 15,0 10,0 5,0 15,5 4,5 40,0 34,995 0,005 29,996 0,004 24,998 0,002 34,999 0,001 24,994 0,006 1,0 7,0 40 0,8 12,4 16 0,9 12,8 14 1,0 13,6 15 1,0 8,4 20 1,2 9,1 18 Випуск невипалених вогнетривких легковагих виробів і теплоізоляційних бетонних сумішей із запропонованого складу планується на дослідному виробництві ВАТ „УкрНДІВ імені А.С. Бережного" у 2011 році. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 Склад для виготовлення невипалених теплоізоляційних виробів, який містить легковагий шамот, перлітовий пісок, дистенсиліманітовий концентрат з переважним розміром зерен менше 100 мкм та високоглиноземистий цемент, який відрізняється тим, що він містить легковагий шамот 3 з уявною щільністю не більше 0,4 г/см та додатково містить поверхнево-активну речовину при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: легковагий шамот з уявною щільністю 3 не більше 0,4 г/см 40-67 перлітовий пісок 3-10 дистенсиліманітов ий концентрат з переважним розміром зерен менше 100 мкм 5-15 2 UA 101506 C2 високоглиноземист ий цемент поверхневоактивна речовина 24,998-34,995 0,002-0,005. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3