Способ изготовления теплоизоляционного материала

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСИИРЕСОУБЛИН 14164 04 В 28 18 ОБРЕТ И ЬСТВУ ельинси У 44773974. ЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯосится к техноериалов и может я изготовлениякропористых изд разливки и трацветных металл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ СВИ(71) Всесоюзный научно-исследоваский и проектно-конструкторскийтитут металлургической теплотехнцветной металлургии и огнеупоров(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЦИОННОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение отлогии силикатных мабыть использовано длтеплоизоляционных млий, применяемых длспортирования жидки с температурой плавления до 1000 С.Целью изобретения является снижениеусадки при 850-1000 С, Способ изготовления теплоизоляционного материалавключает приготовление водной суспенэии оксида кальция и кремнеэемсодержащего компонента при соотношенииСаО:80, равном 0,8-1, введение внее минерального волокна и добавки,ускоряющей образование гидросиликатакальция, формование, гидротермальнуюобработку и обжиг при 700-1000 С,причем в качестве добавки в суспензиювводят 5-303 измельченного до размера частиц менее 0,2 мм продукта гидротермальной обработки и 10-503 измельченного продукта обжига с разме-.ром частиц 0,1-2 мм. Полученный материал обладает усадкой после обжигапри 850 С - 0,5-2 и после обжига при1000 С - 1,4-5,4. 11 табл.Изобретение относится к технологиисиликатных материалов и может, бытьиспользовано для изготовления тепло"изоляционных микропористых изделий,применяемых для разливки и транспортирования жидких цветных металлов стемпературой плавления менее 1000 С,оЦель изобретения - снижение усадки при 850-1000 фС.Способ изготовления осуществляютследующим образом.Порошки оксида кальция, кварцевого песка и перлита (соотношениеСаО:30 равно 0,8-1, соотношениекварцевый песок : перлит равно 1)размалывают в вибромельнице до размера частиц менее 5 мкм, увлажняют8-кратным количеством воды и выдерживают на водяной бане при 90 С в течение 1 сут.На пропеллерной мешалке суспенэию перемешивают с добавками минерального волокна и прессуют при давлении 2 МПа в форме с пористым дном. 25Гидротермальную обработку образцовпроводят при 210-220 С и давлении1,1-1,2 МПа в течение 4-5 ч,Обжиг образцов при 700-1000 С осуществляют в муфельной печиЧастьобразцов после гидротермальной обработки и обжига измельчают в фарфоровой ступке,Составы и свойства материала приведены в таблице.Преимуществом добавок, ускоряющихобразование гидросиликата кальция,является то, что они представляют собой сростки гидросиликата кальция,армированного минеральными волокнами,40поэтому после гидротермальной обработки и обжига материал имеет следующую структуру; крупные частицы, состоящие из отходов обжига и гидротермальной обработки, и минеральные во"локна армируют микропористую матрицугидросиликата кальция. Поскольку частицы отходов армированы минеральнымволокном, они становятся практическиинертным заполнителем, затрудняющимусадку материала при разложении гид 50росиликата кальция. Несмотря на то,что каждый компонент материала. (кромеминеральных волокон) подвержен усадке, структура его тормозит усадкуиэделия в целом. Размер частиц отхо 55дов гидротермальной обработки не должен превышать 0,2 мм в связи с тем,что в противном случае поверхность,на которой происходит образованиегндросилнката кальция, оказываетсянедостаточной и наряду с ксонотлнтоми тоберморнтом происходит образованиезначительного количества низкотемпературных форм гидросиликата кальция,что значительно увеличивает усадкуматериала при температурах выше700 С. По этим же причинам содержание данной добавки не должно быть менее 5 мас.3. При увеличении содержания добавки свыше ЭО мас.Е наблюдается уменьшение плотности матрицыгидроснликата кальция, что такжеприводит к росту усадки материала.Если добавка отходов гидротермальной обработки в большей степени способствует образованию ксонотлита и вменьшей армированию материала, то добавка отходов обжига материала вследствие инертности поверхности,наоборот, в большей степени способствуетобразованию жесткого безусадочногокаркаса. Именно поэтому размер частиц отходов обжига не должен бытьменьше 0,1 мм. При увеличении разме"ра частиц данной добавки более 2 ммрезко ослабляется их связь с матрицей, что приводит к образованию трещиноватой структуры и падению прочности материала. Наличие трещин, в материале, контактирующем с жидким металлом, недопустимо, так как проникновение металла в поры материала вызывает его разрушение,При содержании частиц отходов обжига менее 1 О мас,7 они не образуютжесткого каркаса (совместно с частицами отходов гидротермальной обработки и минеральной ватой) и усадка материала возрастает. При содержаниичастиц отходов обжига более 50 мас.3Юрезко снижается прочность материа-.ла вследствие образования крупныхпор, несмотря на то, что усадка при1000 С небольшая, материал разрушается при эксплуатации и становится проницаемым для расплавленного металла. Количество суспензии гидроксида кальция и кремнеземсодержащего компонента 25-60 мас,7., (в пересчете на оксиды) определено опытным путем.При содержании менее 25 мас.7 матрица становится чрезвычайно пористой, что увеличивает усадку материала, при содержании свыше 60 мас.7 заполнители не образуют жесткого каркаса,1416470 Содержаиие к еитое насей ЮОткодмзфидрофтариельиой обработкиматерие пос Суспеиеиа гидроксида кальпик, аерпита и кварцевого песка (в расчете иа оке Иииерапьиое олокио Ром иее2 мм аФВЮаьЕ О . 1,3 О 530 2 О 5 0,59 50ОИ 10 . 0,71 Оэб 1 э 9 09 1,9 30 -е" О что также приводит к увеличению усадки материала,Количество минерального волокнаопределяется тем, что при его содержании менее 5 мас.7 наблюдаетсяповышенная усадка даже при значительном содержании остальных заполнителей, а при содержании свыше 30 мас.Хв материале образуются пустоты, незаполненные гидросиликатом кальция,что также приводит к росту усадкии падению прочности материала. Применение материала позволяет существенно увеличить стойкость ме-., таллопроводов для разливки и. транспортирования жидких металлов с температурой плавления до 1000 фС. 20Существенным преимуществом является возможность устранить полностью брак и отходы производства, которые 1,являются компонентами при его изготовлении. Формула изобретения Способ изготовления теплоиэоляционного материала путем приготовления водной суспензии оксида кальция и кремнеэемсодержащего компонента при соотношении СаО:81.0, равном 0,8-1, введения в нее минерального волокна и добавки, ускоряющей образование гидросиликата кальция, формованик, гидротермальной. обработки и обжига при 700-1000 С, о т л и ч а ю-щ и й с я тем, что, с целью снижения усадки при 850-1000 С, в качестве добавки в суспенэию вводят 5-302 из" мельченного до размера частиц менее 0,2 мм продуктаги,раермальной обработки и 10-507 измеаьченного продукта обжига с размером частиц 0,1-2 мм1416470 Продолжение таблицы Содерзааие оюоиеатоа, иве.й о,и О О,О 6 б 0,62 О 5 1 50 2 О Составитель О. Самохинатулинец Техред Л.Сердюкова.Корректор Н. Коро тор сное каэ 4029/21 5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. л. Проектная,Тирак 594 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 3035, Москва, Ж, Раушская