Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2473515

(19)

RU

(11)

2473515

(13)

C1

(51) МПК C04B35/80 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.01.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011122533/03, 03.06.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

03.06.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 03.06.2011

(45) Опубликовано: 27.01.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: SU 1557125 A1, 15.04.1990. SU 963979 A1, 07.10.1982. RU 2135434 C1, 27.08.1999. SU 697483 A1, 15.11.1979. GB 1233849 A, 03.06.1971.

Адрес для переписки:

129337, Москва, Ярославское ш., 26, МГСУ, начальнику отдела реестра и капитализации интеллектуальной собственности г-ну А.В. Степанову

(72) Автор(ы):

Соков Виктор Николаевич (RU),

Жабин Дмитрий Владимирович (RU),

Землянушнов Дмитрий Юрьевич (RU),

Бегляров Андрей Эдуардович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный строительный университет (МГСУ) (RU)

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОГНЕУПОРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ОБЪЕМНОГО ПРЕССОВАНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к строительству, а именно к производству огнеупорных изделий. Техническим результатом изобретения является снижение плотности, теплопроводности изделий, общей усадки, расхода волокна, сокращение времени сушки и затрат на теплоносители. Композиция для изготовления теплоизоляционных изделий включает огнеупорное волокно, огнеупорную глину, подвспененный полистирол и вспученный перлитовый песок, при следующем соотношении компонентов, вес.%: огнеупорное волокно - 40; огнеупорная глина - 30; подвспененный полистирол - 10 (сверх 100% по массе); вспученный перлитовый песок - 30. 2 табл.

Изобретение относится к строительству, а именно к производству огнеупорных изделий. Изобретение может быть использовано при производстве эффективных изделий с повышенными физико-техническими свойствами и ускоренным процессом изготовления для теплоизоляции высокотемпературных тепловых агрегатов.

Известны теплоизоляционные составы, включающие огнеупорное волокно, гранулы пенополистирола и связующее. По технической сущности наиболее близкой к предлагаемой композиции является композиция для изготовления теплоизоляционных изделий, включающая огнеупорное волокно, огнеупорную глину, бисерный полистирол, при следующем соотношении компонентов, вес.% [Соков В.Н., Рамазанов Е.А. Монолитные теплоизоляционные футеровки из самоуплотняющихся масс. - М.: МПА, 1999. - 128 с.]:

Огнеупорное волокно

70%

Огнеупорная глина

30%

Вспенивающийся полистирол

10% (сверх 100% по массе)

В известной композиции в качестве огнеупорного волокна использовано муллитокремнеземистое волокно, и изделия предназначены для изоляции тепловых агрегатов с максимальной температурой 1200°С. Изделия обладают после обжига прочностью при сжатии 1,3-1,45 МПа при плотности 460-480 кг/м 3 [Соков В.Н., Рамазанов Е.А. Монолитные теплоизоляционные футеровки из самоуплотняющихся масс. - М.: МПА, 1999. - 128 с.].

Недостатком известной композиции является повышенная средняя плотность и высокая стоимость огнеупорных волокон.

Помимо данной композиции существует состав, включающий огнеупорную глину, огнеупорное волокно и вспученный перлитовый песок со следующим соотношением компонентов, вес.% [Огнеупоры и техническая керамика. 1982 г., 3, - с.44]:

Огнеупорное волокно

40%

Огнеупорная глина

30%

Перлитовый песок

30%

Изделия из данной композиции предназначены для тепловых агрегатов с максимальной температурой 1300°С и обладают после обжига прочностью при сжатии 0,3-0,4 МПа при плотности 280-300 кг/м 3 [Огнеупоры и техническая керамика. 1982 г., 3, с.44].

Недостатком известной композиции является повышенная влажность формовочных масс из-за большого водопоглощения перлитового песка, что ведет к длительной и энергозатратной сушке.

Целью изобретения является снижение средней плотности, теплопроводности изделий, а также сокращение времени сушки.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая композиция, включающая огнеупорное волокно, глину и вспенивающийся полистирол, взамен части огнеупорного волокна содержит вспученный перлитовый песок, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Огнеупорное волокно

40%

Огнеупорная глина

30%

Вспенивающийся полистирол

10% (сверх 100% по массе)

Вспученный перлитовый песок

30%

В качестве огнеупорного волокна используется муллитокремнеземистое волокно. Изготовляют теплоизоляционный материал следующим образом.

В лопастную мешалку засыпают предварительно подвспененный полистирол, далее загружают распущенное волокно, затем заливают глиняный шликер, образованный из глиняной дисперсии и ПВА эмульсии. Для увеличения монтажной и транспортировочной прочности была применена добавка органического связующего - 50%-ная поливинилацетатная (ПВА) эмульсия. Целесообразно использовать смесь 25%-ной водной дисперсии огнеупорной пластичной глины и 50%-ной ПВА эмульсии. Затем добавляют требуемое количество легкого минерального заполнителя и перемешивают до достижения однородной смеси. Далее в полученную смесь, при непрерывном перемешивании, добавляют такое количество воды, чтобы влажность составляла 40-50%. Процесс перемешивания - 5 минут. После этого, полученной массой полностью заполняют объем жесткой перфорированной формы, двумя стенками которой являются электроды, и производят электропрогрев при температуре 80-100°С продолжительностью 10-12 минут. При температуре выше 80°С полистирол начинает вспениваться. В результате развиваемых усилий (0,2-0,3 МПа) из формы удаляется до 70-80% жидкости, на такой же объем уплотняется система, выштамповывая профиль изделия любой конфигурации. После окончания вспенивания полистирола (окончания электропрогрева), форму открывают и сырец на поддоне отправляют на сушку. Сушка производится при температуре 100-150°С 25-30 минут. Изделия обжигают при температуре 900-1200°С течение 4-5 часов, в зависимости от используемого волокна.

В процессе обжига окончательно вспененный полистирол выгорает, оставляя сферические поры. В результате образуется материал ячеисто-волокнистой структуры с легким минеральным заполнителем. Благодаря введению легкого минерального заполнителя в виде вспученного перлитового песка, в материале сокращается содержание глины и волокна, в результате чего снижается средняя плотность изделия и повышается температуростойкость.

Изделия, изготовленные из предложенной композиции, имеют пониженную среднюю плотность при сохранении достаточной прочности. Также снижается усадка изделия благодаря наличию пространственного каркаса из минерального заполнителя.

В табл.1 приведены составы предлагаемой ячеистой перлитошамотно-волокнистой композиции и известных композиций: перлитошамотно-волокнистой и ячеистой керамоволокнистой; в табл.2 - их свойства и особенности изготовления.

Таблица 1

Составы композиций

Содержание в составе, вес.%

Компоненты

ЯПШВМ 280

ПШВМ 350

ЯКВ 470

Огнеупорное волокно

40

40

70

Огнеупорная глина

30

30

30

Бисерный полистирол

10

-

10

Вспученный перлитовый песок

30

30

-

Таблица 2

Сравнение изделий

Характеристика

Показатель

ЯПШВМ 280

ПШВМ 350

ЯКВ 470

Плотность, кг/м 3

280

350

470

Теплопроводность, Вт/м°С

0,15

0,15

0,2

Прочность при сжатии после обжига, МПа

1,2

1,2

1,4

Огневая усадка, %

0,2

0,2

0,5

Максимальная температура применения, °С

1300

1300

1200

Время на тепловую обработку, ч

5-6

22-26

20-24

Как видно из таблиц, введение в композицию для изготовления ячеистой керамоволокнистой теплоизоляции гранул пенополистирола с их последующим довспениванием и уплотнением всей массы в закрытой форме позволяет на 20% снизить плотность с равными значениями прочности при сжатии и теплопроводности. Расход дорогого высокотемпературного волокна на 1 м 3 снижается на 20-30%. Время на тепловую обработку сокращается в 3-4 раза, а затраты на тепловую обработку - в 4-5 раз.

Формула изобретения

Композиция для изготовления теплоизоляционных изделий, включающая огнеупорное волокно и огнеупорную глину, отличающаяся тем, что, с целью снижения плотности, теплопроводности изделий, общей усадки, расхода волокна, сокращения времени сушки и затрат на теплоносители, она дополнительно содержит подвспененный полистирол и вспученный перлитовый песок при следующем соотношении компонентов, вес.%:

огнеупорное волокно

40

огнеупорная глина

30

подвспененный полистирол

10 (сверх 100% по массе)

вспученный перлитовый песок

30