Способ изготовления огнеупорных теплоизоляционных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ УБЛИ 04 В 430 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Центральный ордена Трудового(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 296731, кл. С 04 В 21/06, 1969.2. Авторское свидетельство СССРР 654575, кл, С 04 В 29/02, 1977(54)(57 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕ-.УПОРНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯПИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ,включающий перемешивание вспученного.808404 А перлита с огнеупорным наполнителем и фосфатным связующим, формование исушку, отличающийся тем, что, с целью снижения теплопроводности и усадки при сушке, перед перемешиванием вспученный перлитовый песок пропитывают 0,04- 0,06 ч фосфатного связующего, затем его перемешивают с 0,5-0,6 ч .огнеупорного наполнителя и 0,5-0.,6 ч фосфатного связующего, полученную смесь подсушивают при 180-250 фС в течение 15-60 мин, после чего ее смешивают с оставшимися частями огнеупорного заполнителя и фосфатного связующего, при этом плотность последнего составляет 1,18-1,24 г/см . ЕИзобретение относится к строительным материалам и предназначено дляизготовления огнеупорных теплоизоляционных изделий на основе вспученного перлита,Известен способ изготовления 5огнеупорных иэделий, включающийнакатывание на зерно выгорающегоматериала огнеупорного порошка,перемешивание гранул со связующим,последующее прессование и обжиг 13. ОНедостатками этого способа являются высокая теплопроводность изделий и большая усадка при сушке, таккак при смешивании гранул, на которых находится слой огнеупорного 15порошка, связка йроникаеттолько наэтот слой, но не проникает внутрь.гранул, а после выгорания гранулобразуются крупные поры, что ведетк пов ению коэффициента теплопроводности материала, особенно приповышенных температурах.Применение этого способа дляжаростойких изделий из перлитанеприемлемо из-за значительногоистирания перлита, которое приводитк увеличению объемного содержаниясвязующего.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяспособ изготовления теплоизоляци- ЗОонного материала, включающий перемешивание вапученного перлита снаполнителем и фосфатным связующим,прессование и термообработку 33Недостатками известного способа 35являются получение иэделий сбольшой усадкой при сушке и высокойтеплопроводностью, так как при изготовлении перлитовых изделий содержание вспученного перлитового песка 40в массе, являющегося плавнем, превышает 30, и высокое содержаниеогнеупорной связки.При применении известного способавспученный перлитовый песок в массе, 45содержащей значительное количествосвязующего, сильно истирается, чтоприводит к повышении объемной массыизделий, следовательно, и теплопроводности и, вследствие значительного.содержаний связки и сильного истира Ония перлита, являющегося отощителем,резко возрастают усадки материалапри.сушке,Целью изобретения является снижение теплопроводности и усадки присушке,Указанная цель. достигается тем,что согласно. способу изготовленияогнеупорных теплоизоляционных изделий, включающему перемешивание 60вспученного перлита с огнеупорнымнаполнителем и фосфатным связующим,формование и сушку, перед перемешиванием вспученный перлитовый песокпропитывают 0,04-0,06 ч,фосфатнога 65 связующего, затем его перемешивают с 0,5-0,6 ч.,огнеупорного наполнителя и 0,5-0,6 ч, фосфатного связующего, полученную смесь подсушивают при 180-250 С в течение 15-60 мин, после чего его смешивают с оставшимися частями огнеупорного заполнителя и"фосфатного связующего, при этом плотность последнего составляет 1,18-1,24 г/смз.Фосфатное связующее с плотностью 1,18-1,24 г/смпроникает внутрь перлитового песка, образуя огнеупорные перемычки, не плавящиеся при плавлении, перлитовых зерен, в результате чего теплопроводность материала, имеющего поры, разделенные огнеупорными перемычками, становится ниже, чем теплопроводность материала с порами, образованными при выплавлении перлита. Кроме этого, пропитка зерен перлита улучшает адгезию к ним огнеупорного порошка и обеспечивает лучшее перемешивание перлита с огнеупорным порошком.Перемешивании вспученного перлита с нанесеннным на него 0,5-0,6 ч, огнеупорного наполнителя, 0,5-0,6 ч, связующего уменьшает йстирание перлита, которое протекает в массе, содержащей все количество связующего, т.е. в массе с большой влажностью.Проводимая затем термообработка придает зернам массы водостойкость, достаточную для того, чтобы образо-. ванный огнеупорный слой на зернах не растворилсяпри дальнейшем перемешивании их со связующим, приводит к тому, что слой огнеупорной массы на зернах перлита при последующей сушке готовых изделий не будет давать усадки и увеличиваетпрочность зерен перлита.При последующем перемешивании полученного сыпучего материала с остальной частью огнеупорного наполнителя и оставшейся частью связующегоистирание зерен перлита будет незначительным, так как масса содержит лишь часть неэаполимериэованного связующего (т.е. ее влажность невелика), а зерна перлита упрочнены ранее нанесенным на них водостойким слоем иэ огнеупорного наполнителя и Фосфатного связующего.П р и м е р 1, Для получения изделий берут. 20 мас. вспученного перлита и пропитывают его 2 тридцатипроцентной фосфорной кислоты (плотность 1,18 г/смэ), затем перемешивают перлит с огнеупорным наполнителем, взятым в количестве "15 и Фосфорной кислотой в количестве 25, после чего массу подсушивают при 250 Св течение 15 мин при перемешивании.Полученную массу перемешивают с 15 огнеупорного наполнителя и 231068404 По извест Показатели по примерам Свойства изделий ному спо 5 Деформация прсушке,,03 0,01 0 Теплопроводность Вт/м К при 125 С после выдержки изделий при 1000 92 0,1 О, 094,г при сжатии Прочнос кгс/см 3,1,О фосфорной кислоты, прессуют при давлении 0,5 МПа и термообрабатывают при 270 С в течение 3 час.П р и м е р 2. 25 мас.Ъ вспученного перлита пропитывают 2,5 вес.Ъ алюмохромфосфатного .связующего (плот ность 1,24 г/смз), перемешивают с12,5 вес.Ъ огнеупорного наполнителя и 30 вес.Ъ алюмохромфосфатного связующего. Массу подсушивают при 200 дС в течение 30 мин при перемешивании. 10 Полученную сухую массу смешивают с 10 вес. огнеупорного наполнителя и 20 вес.Ъ алюмохромфосфатного свя- зующего, прессуют при давлении 0,5 МПа и термообрабатывают при 15 300 С в течение 3 час. П р и м е р 3. 28 вес.Ъ вспученного перлита пропитывают 3 вес.Ъ алюмохромфосфатного связуМщего (плотностью 1,20 г/см ), перемешивают с 10 вес. огнеупорного наполнителя и 32 вес.Ъ алюмохромфосфат.- ного связующего. Массу подсушивают при 180 С в течение 60 мин при перемешивании. Полученную сухую массу смешивают с 8 вес.Ъ огнеупорного наполнителя с 19 вес.Ъ алюмохром. Фосфатного свяэующего,фпрессуют при давлении 0,5 МПа и термообрабатывают при 300 С в течение 3 час,В каждом из приведенных примеров использовали шамот из обожженной 55 молотой пластичной глины. Кроме этого, проверяли в качестве огнеупорных наполнителей гидроокись алюминият глинозем марок ГО и ГК, двуокись циркония, корунд. Изделия 60 с этими наполнителями характеризуются аналогичными или близкими дефор-. мациями при сушке, теплопроводностью и кажущейся плотностью, но более ,высокой огнеупорностью. удельная П р и м е р 4 . Для получения изделий берут 37 мас.Ъ вспученного перлита и пропитывают его в 10 вес. алюмохромфосфатного связуощего, (плотность 1,20 г/смЗ), перемешивают с 7 вес.Ъ алюмохромфосфатного связующего. Массу подсушивают при 150 С в течение 90 мин при перемешивании, Полученную сухую массу смешивают с 3 вес,Ъ огнеупорного наполнителя и 20 вес.Ъ алюмохромфосфатного связующего, прессуют при давлении 0,.5 МПа и термообрабатывают при 3000 С в течение 3 час.П р и м е р 5. 11 вес.Ъ вспученного перлита пропитывают 1 вес.Ъ алюмохромфосфатного связующего (плотность 1,24 г/см ), перемешивают с 15 вес.Ъ огнеупорного наполнителя и 18 вес.Ъ алюмохромфосфатного связующего. Массу подсушивают при 3509 С в течение 2 мин при перемешивании. Полученную сухую массу смешивают с 40 вес. огйеупорного наполнителя и 15 вес.Ъ алюмохромфосватного связующего, прессуют при, давлении 0,5 МПа и термообрабатыва,ют при 3000 С в течение 3 час.Результаты испытаний изделий, изготовленных по описанному и известному способам, представлены в таблице. поверхность всех опробованных наполнителей 1700-2500 см/г. Фосфорная кислота имела концентрацию 30, содержание сухого остатка в алюмо" хромфосфатном связунхцем плотностью 1,24 г/смЗ после сушки при 105+2 фС составляет 32, а плотность1;20 г/см з - 28.Параметры сушки предварительно обработанной смеси зависят от вида используемого Фосфатного связующего, Оптимальный диапазон температур1668404 Составитель И. ИноземцеваРедактор С. Патрушева Техред Ж .Кастелевич Корректор Ъ. Тяско Заказ 11384/18 . Тираж б 08 Подписное1ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 и время Сушки предварительно обработанной смеси для Фосфорной кисло-,ты и алюмохромфосфатного связующего,применяемых в примерах, должен составлять 180-250 С в течение 1560 мин. При температуре сушки предварительно обработанной смеси ниже180 С даже в течение длительноговремени не происходит образованиегидралитически стойких связей и .образующийся экран из алюмофосфатныхсолей на.гранулах перлита неводостоек, что приводит при последующемперемешивании предварительно обработанной смеси с оставшейся частьюФосфатного связующего к растворениюранее нанесенного связующего. Приэтом количество незатвердевшегоФосфатного связующего становитсянастолько большим, что вызываетзначительные усадочные явления притермообработке иэделий. Если предварительно обработанную смесь подвергнуть сушке при температурах выше 250 С, то наблюдается потеря активности,алюмоФосфатного экрана на. зернах перлита, 5 а следовательно, теплоизоляционныеизделия получаются с низкими механическими характеристиками. 1Описанный способ позволит полур чить безусадочные изделия при сравнительно невысоком содержании отощающего массу наполнителя - вспученного перлита, Эти изделия характе.ризуются пониженной теплопроводностью, как за счет меньшего истирания перлита, и следовательно,меньшей объемной массы изделий, таки за счет образования перемычек,разделяющих поры, образованныепри плавлении вспученного перлита.