close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5451

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5451
(13) C1
(19)
7
(51) C 04B 35/14, 38/02,
(12)
35/80
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕГКОВЕСНЫХ ОГНЕУПОРНЫХ
ДИНАСОВЫХ ИЗДЕЛИЙ
(21) Номер заявки: a 19990265
(22) 1999.03.22
(46) 2003.09.30
(71) Заявитель: Научно-исследовательское
республиканское унитарное предприятие "НИИСМ" (BY)
(72) Авторы: Садченко Нелла Павловна; Козич Зоя Николаевна; Киселева Любовь
Артемовна; Куфто Алина Викторовна;
Бавтрук Лидия Васильевна (BY)
(73) Патентообладатель: Научно-исследовательское республиканское унитарное
предприятие "НИИСМ" (BY)
BY 5451 C1
(57)
Способ получения легковесных огнеупорных динасовых изделий, включающий приготовление шликера, формование изделий и термообработку, отличающийся тем, что
приготовление шликера осуществляют путем смешивания измельченных кварцевого песка, негашеной извести, воды и волокнистого компонента, в качестве которого используют
минеральное волокно с температурой плавления не менее 1100 °С, с алюминиевой пудрой
при следующем соотношении компонентов, мас. %:
песок кварцевый
58,0-62,0
негашеная известь
2,0-3,0
алюминиевая пудра
0,1-0,2
волокнистый компонент
0,1-0,2
вода
35,8-38,6,
причем соотношение диаметров частиц измельченного кварцевого песка и волокнистого
компонента составляет 1:1.
(56)
Кайнарский И.С. Динас. - М., 1961. - С. 272-275.
SU 777011, 1980.
SU 339523, 1972.
US 3788866, 1974.
EP 0073516 A1, 1983.
Огнеупорное производство. - М.: Металлургия. Т.1, 1965. - С. 513-514.
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано для получения легковесных огнеупорных динасовых изделий.
Известен способ получения легковесного динаса плотностью 1,1-1,2 г/см3 из шихты,
содержащей 65-70 % кварцита и 30-35 % выгорающей добавки, путем прессования шихты, сушки и обжига изделий [1]. Достоинством способа является его простота. Недостаток
- данный способ не позволяет получить изделия низкой плотности.
Известен способ получения легковесных огнеупоров, основанный на использовании в
качестве выгорающей добавки низких сортов вспученного полистирола [2]. Этот способ
BY 5451 C1
позволяет получать изделия с более высокой пористостью, однако использование полистирола в качестве выгорающей добавки ограничено вследствие относительно высокой
его стоимости по сравнению с опилками или коксом.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому
результату является способ изготовления легковесных огнеупорных изделий путем приготовления пены и последующим смешением ее с компонентами шихты [3]. Однако для данного
способа характерны длительные процессы сушки и обжига, обусловленные использованием
органических компонентов для приготовления пены, так как скоростной нагрев при сушке
вызывает у сырца образование поверхностной пленки, препятствующей сушке и приводящей
к образованию трещин на изделиях. Скоростной нагрев при обжиге пенодинаса, имеющего
частично замкнутую ячеистую структуру, сопровождается образованием посечек и трещин
вследствие снижения теплопроводности за счет уменьшения ее конвективной составляющей.
Задача, которую решает данное изобретение, заключается в том, чтобы получить легковесные огнеупорные динасовые изделия с низкой кажущейся плотностью и теплопроводностью при достаточной механической прочности и с одновременным снижением
расхода топлива за счет сокращения производственных циклов сушки и обжига.
Указанная задача решается посредством приготовления шликера путем смешивания
измельченных кварцевого песка, негашеной извести, воды и волокнистого компонента, в
качестве которого используют минеральное волокно с температурой плавления не менее
1100 °С, с алюминиевой пудрой при следующем соотношении компонентов, мас. %:
песок кварцевый
58,0-62,0
негашеная известь
2,0-3,0
алюминиевая пудра
0,1-0,2
волокнистый компонент
0,1-0,2
вода
35,8-38,6,
причем соотношение диаметров частиц измельченного кварцевого песка и волокнистого
компонента составляет 1:1.
Сущность способа заключается в следующем. Измельченные кварцевый песок, негашеную
известь, воду и волокнистый компонент перемешивают в смесителе до получения однородной
смеси. К приготовленной смеси добавляют алюминиевую пудру и снова перемешивают в течение 1 мин. Шликер заливают в разъемные металлические формы, где происходит вспенивание
и схватывание массы. Сырец выдерживают в формах 7-9 ч до набора необходимой для транспортировки прочности. Затем производят распалубку форм и сушку сырца на поддонах при
150 °С в течение 15-20 ч до влажности не более 0,1 %. Обжиг изделий проводят в течение
30-32 ч при максимальной температуре обжига 1150-1300 °С и выдержке при этой температуре
1,5-2,0 ч. Средняя скорость нагревания составляет 1,4°/мин, скорость охлаждения - 1,1°/мин.
При получении динасового легковеса применяют алюминиевую пудру, которая, взаимодействуя с гидроокисью кальция в присутствии воды, вызывает выделение водорода и
вспенивание шликера:
3Ca(OH)2 + 2Al + 6Н2O = 3CaO⋅Al2O3⋅6H2O + 3H2↑.
В результате химического взаимодействия компонентов не образуются вещества, способные в процессе сушки диффундировать на поверхность изделий, поэтому на ней не образуется поверхностная пленка, препятствующая удалению влаги. Скорость сушки сырца
значительно увеличивается.
Одновременно происходит физико-химический процесс схватывания массы. Сырцовая
прочность изделий увеличивается при введении в состав формовочной массы волокнистого
компонента, в качестве которого используют минеральное волокно с температурой плавления
не менее 1100 °С, который образует армирующий каркас при формовании и сушке изделий, а
при максимальной температуре обжига - равномерно распределенные по объему изделий
включения жидкой фазы, которые способствуют превращению кварца в его модификации и
получению более однородного фазового состава легковеса. Причем соотношение диаметров
частиц измельченного кварцевого песка и волокнистого компонента должно быть равно 1:1.
2
BY 5451 C1
Увеличение диаметра волокнистого компонента препятствует нормальному вспениванию,
слишком тонкое волокно слабо удерживает массу и она дает усадку.
Соотношение компонентов в смеси обеспечивает образование открытопористой ячеистой структуры, что позволяет уменьшить влияние конвективной составляющей теплопроводности изделий, повысить скорость нагревания и охлаждения при обжиге,
уменьшить его продолжительность и расход топлива.
В таблице приведены составы, параметры получения и свойства легковесных огнеупорных динасовых изделий, полученных по предлагаемому и известному способам.
Наименование показателей
1
1. Состав, мас. %:
кварциты
глиноземистый цемент
древесные опилки
вода
кварцевый песок
негашеная известь
волокнистый компонент, в качестве которого используют минеральное волокно с температурой плавления не менее
1100 °С
алюминиевая пудра
2. Порообразователь
Показатели
Предлагаемого способа
Известного способа
1
2
3
2
3
4
5
70,5
6,8
2,2
20,5
-
38,6
58,0
3,0
37,2
60,0
2,5
35,8
62,0
2,0
-
0,2
0,15
0,1
пена из эмульсии на основе смеси натрового канифольного мыла и
столярного клея
0,2
0,15
0,1
0,80
0,40
0,50
0,60
0,27
0,15
0,16
0,17
2,5
1,2
1,8
2,4
3,1
3,0
3,6
4,0
3. Свойства изделий:
кажущаяся плотность, г/см3
теплопроводность при температуре
(298±5)К, Вт/(м⋅К)
предел прочности при сжатии, МПа
прочность приведенная:
прочность, МПа
плотность, г / см 3
алюминиевая пудра
4. Технологические операции:
приготовление шликера
мокрый помол кварцитов;
смешивание кварцитного
шлама с глиноземистым
цементом и древесными
опилками; приготовление
пены; смешивание шликера с пеной
твердение сырца, ч
режим сушки:
температура, °С
время, ч
48
30
46
3
смешивание измельченных
кварцевого песка, негашеной извести, воды, волокнистого компонента, в
качестве которого используют минеральное волокно
с температурой плавления
не менее 1100 °С, с алюминиевой пудрой
7
8
9
150
15
150
18
150
20
BY 5451 C1
Наименование показателей
Продолжение таблицы
Показатели
Предлагаемого способа
Известного способа
1
2
3
режим обжига:
температура макс., °С
время, ч
5. Расход топлива, кг у.т./м3 изделий
1350
70
120
1150
30
60
1200
31
70
1300
32
80
Таким образом, предлагаемый способ получения легковесных огнеупорных динасовых изделий решает поставленную задачу: обеспечивает получение изделий с низкими
кажущейся плотностью (0,4-0,6) г/см3 и теплопроводностью (0,15-0,17) Вт/(м⋅К) при достаточной механической прочности (1,2-2,4) МПа с одновременным сокращением расхода
топлива на 30-40 % за счет уменьшения производственного цикла сушки и обжига с 116 ч
до 45-52 ч.
Применение легковесных огнеупорных изделий низкой кажущейся плотности и теплопроводности позволит сократить теплопотери ограждающих конструкций, а также значительно снизить толщину стен и сводов печей в промышленности стройматериалов,
металлургической, химической и др. отраслях промышленности.
Источники информации:
1. Кайнарский И.С. Динас - М., 1961. - С. 262.
2. Гаоду А.Н., Писарева Н.В., Шапиро Я.З., Дергапуцкая Л.А. Новое в технологии легковесных огнеупоров. Сб. Производство и применение огнеупоров для областей новой
техники. - М.: Металлургия, 1983. - С. 40-41.
3. Кайнарский И.С. Динас - М., 1961. - С. 272-275.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
112 Кб
Теги
патент, by5451
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа