Каменное литье

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(5)М. Кл. С 03 С 3/22 с присоединением заявки Мо Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытий(54) КАМЕННОЕ ЛИТЬЕ О Изобретение относится к производству камнелитых изделий, предназначенных для использования в промышленном и гражданском строительстве, для теп-лоизоляции различного промышленного 5 оборудования и других целей..Известно каменное литье 1 следующего состава, масс.Ъ:5)0 41-46А 1 О 10-13ГеО6-8Мдо 4-5Сао 11-13Ма) + КО 0,5-1,5Т(0 8-10 15ГеО 5-7Недостатком указанного состава является большая объемная масса (3000 кг/мо) и, соответственно, повышенная теплопроводность при удовлет- О ворительной термостойкости материала.Известен также состав 2 каменного литья, включающий, масс.В:5 .Ов 46,5-55,0А аОЬ 12,0-14,0 5ГеО 1,3-1,5Ге ОЬ 2,0-2,5Сао 10,0-17,0М 90 1,5-11,0На О 1,0-2,0 30 2Т 0 0,6-0,8Мпо 0,3-9,0Ров 0,6-5,0СГР ОЬО, 1-1,0Материал не выдерживает перепады температур л 500 о С, а объемная масса 2960-3100 кг/мЬ препятствует использованию его в качестве теплоизоляции промышленных установок, при сооружении объектов промышленного и гражданского строительства.Наиболее близким к предлагаемому является состав 3 стеклокристаллического материала, содержащий, масс.Ъ:.50 49,0-62,0А 20 Ь 7, 0-12, 5Мдс 0,1-12,0Сао 20,0-35,0КО 2,0-7,0Т)0Гео 0,1-1,0Мпо 0,1-1,05 0,5-2,55)С 0,05-0,4Такой материал обладает большой плотностью (2630-2750 кг/м ), недос;таточной термостойкостью (190-260 оС).Целью изобретения является получение поризованного каменного литьяс объемной массой менее 1000 кг/мгаотермостойкостью порядка 550 + 40 С,Эта цель достигается тем, чтокаменное литье (также являющеесястеклокристаллическим материалом),включающее 510,АЩОЬ, ИеО, СаО,КрО, Т 10, ГеО, ИпО, 51 С и 51,дополнительно содержитГеО, ИзОи Сг 0 при следующем соотношенииуказанных компонентов, масс.Ъ:510 44,0-50,0АЙО 13,0-15,0МпО 6,0-8,5СаО 7,0-11,0К,О 0,5-1,0Т 10 0,5-2,0ГеО 10,5-14,0 )5МпО 0,1-0,51 С 0,05-0,251 0,1-0,5ГеО 3,0-4,5йа О 1,5-2,5 20Сг Оь 0,5-1,0причем отношение ГеО к ГеОравно3,0-4 гО.наличие ГеО и ГегОв количествеопределяемом отношейием ге 0 : ГеО,равном 3,0-4,0, обусловливает ьыдЕление одной из начальных кристаллических фаз - магнетита Ге 0Ге 03инициирующей процесс образования основной кристаллической Фазы материала - твердых растворов на основепироксена; частично остаточное количество ГеО обусловливает образование второй начальной кристаллической Фазы - хромшпинелидов составаГеО (Сг, А 1)0(при СгОЛ 10) с35вводимой добавкой С г 2 О, которая- также как и магнетит, вследствие близости параметров кристаллической решет-.ки, способствует эпитакснальнамуросту основной кристаллической Фазы - 40твердых растворов на основе пироксена. Так как. температуры формированияназванных вышеффаэ совпадают с температурным интервалом разложениявводимого вспенивателя - карбида крем-ния, то повышение значений кажущейся вязкости системы обусловшваетее вспенивание с образованием материала заданной объемной массы,Введение в состав 1,5-2,5 масс,йапО , как и присутствие незначительного количества КпО, способствуетпонижению вязкости остаточного стек ла (после выпадения первичных кристаллических Фаз) и является благоприятным для смещения процесса вспенивания силикатного расплава - разложения 51 С в область более низких температур. Процесс разложения карбида кремния 60 в,силикатных расплавах сопровождается образованием СО и тонкодиспергированных частиц кремния, инициирующих выделение кристаллов таких фаз, как волластонит, псевдоволластонит, 65 и. роксенавые твердые растогы рп температурах 730-800 С,; им образом, наличие кремнияв составе также является положительным вследствие быстрого нарастаниявязкости системы в процессе вспенивания.Приведенные соотношения СаО, МуО,Р 1 О 7 д 510,обеспечивают максимально возможное выделение твердых растворов пироксена на кристаллах магиеь"а и хромшпинелидов, При этом алюминатная составляющая входит в структуру гироксена в виде молекулы Чермака Ме(й 1, Ге) 51 сь, где МЕ СаЯ.ФМ 0", Ип-ф, ге"+: Присутствующие в составе поризованного каменнбго литьяокислы железа и марганца также участвуют в формировании твердых растворов,Окись титана входит в состав остаточного стекла, повышая его кислотностьи вязкость.Все это обеспечивает степень закристаллизованности материала не менее, чем на 70 с остаточной стеклоФазой повышенной вязкости,Изменение содержания компонентовсостава сверх указанных пределов не-желательно в силу того, что они обеспечивают оптимальный интервал вязкости системы в процессе вспенивания,что в свою очередь способствует получению материала заданной объемноймассы - менее 1000 кг/мТребуемая термостойкость обеспечена как пористостью материала., таки теплофизическими свойствами основной кристаллической фазы - пироксеновыми твердыми растворами, а такке низким содержанием остаточнойстеклофазы.Вследствие этого, каменное литьеобладает низкой теплопроводностьючто в сочетании с удовлетворительными физико-химическими и механическими свойствами позволяет рекомендовать его к использованию в качестветеплоиэоляционного материала в промышленном и гражданском строительстве, а также для теплоизоляции промьшленного оборудования.Примеры конкретных составов исвойств приведены, соответственно,в табл, 1, 2.Поризованное каменное литье экономичнее получать из отходов камнелитейного производства, в частностииз гранулята пироксено-порфиритовогорасплава (идущего на вторичный переплав), из бракованных партий диабазового кислотоупорного порошка, из порошка боя камнелитых изделий; практически для получения указанного материала возможно использование молотого гранулята расплава из магматических горных пород - диабаза, базальта,габбро, пироксенового порфирита и т.д.Состав 1 получают из отходов камнелитейного производства в виде из/ЬОтно- шение и и 5Ге 20 МаО С г 0 ГеО А 4 О МЯО СаО КО Т 02 ЕеО МпО 5С КГе 20 1 49,8 13,7 6,9 8,6 0,7 1,8 11,0 0,2 0,1 0,2 3,6 2,4 1,0 3,0 2 44,7 14,6 8,3 10,7 0,5 0,6 13,5 0,4 0,05 0,45 4,0 1,6 0,6 3,5 3 48,1 14,0 7,9 7,3 0,5 1,9 13,7 0,3 0,1 0,5 3,2 2,0 0,5 4,0 Таблица 2 Объемная масса, кг/м3Термостойкость, оС Р и/и 510 990 550 840 590 720 мельченного боя трубу состав 2 - из молотого гранулята иироксена-порфиритового расплава; состав 3 - из отходов от производства кислотоуиорного порошка.П р и м е р 1. Поризованное каменное литье состава 1 получают из смеси порошка измельченного боя камнелитых труб с удельной поверхностью 5000 см /г и 1,0 масс.Ъ технического1карбида кремния, которую подвергают термообработке по заданному режиму; это обеспечивает получение материала с объемной массой 990 кг/м и термостойкостью 510 оС.П р и м е р 2. Поризованное каменное литье состава 2 получают из 15 смеси молотого гранулята пироксено-порфиритового расплава той же дисперсности, что и в примере 1, с добавкой 0,8 масс.% технического карбида кремния путем тепловой обра О ботки по заданному режиму с последующим охлаждением изделий в печи до комнатной температуры, в результате чего получен материал с объемной массой 840 кг/м и термостойкостью 550 оС,25П р и м е р 3. Поризованное каменное литье состава 3 получают из забракованной по кислотостойкости партии кислотоупорного порошка с удельной поверхностью 7000 см/г термоо 6 работкой смеси с 1,0 масс.Ъ технического карбида кремния ио заданному режиму с последующим охлаждением изделий до комнатной температуры вместе с печью. В результате получен материал с объемной массой .720 кг/м и термостойкостью 590 фС.Наряду с приведенными выше значениями объемной массы и термостойкости иоризованное каменное литье обладаЪт-комплексом других ценных свойств, например высокой кислотостойкостью (до 93 в 20-ной соляной кислоте и 97% в концентрированной серной кислоте). и удовлетворительной механической прочностью. (до 150 МПа).Все это позволяет рекомендовать его для использования в качестве теплоизоляционного материала для промышленных агрегатов, где ио условиям эксплуатации изоляции требуется выдерживать температурные перепады до 500 С и быть устойчивой к воздействию агрессивных сред.Экономические расчеты показывают, что ориентировочно стоимость 1 т поризованного каменного литья заявляемого состава меньше стоимости 1 т пеностекла на 45 руб, При организации производства указанного материала в объеме 3000 т применение его вместо пеностекла даст ежегодный экономический эФфект в размере 135000 руб,787381 формула изобретения Составитель Л.ЧубуковаРедактор Т. Портная Техред С,Мигунова Корректор О.Ковинская,Заказ 8264/21 Тираж 528 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Каменное литье, включающее 510 д, дРО, М 90, Сас, КаО, 110, ГеО, МпО, 51 С и 51, отличающееся тем, что, с целью получения поризовай ного каменного литья с обьемной массой менее 1000 кг/ма и термостойкостью порядка 550 + 40 С, оно дополнительно содержит Гео Иа 0 и Сг О при следующем соотношений указанных компонентов, масс.%:510244,0-50 коАй О 13,0-15,0М 90 6,0-8,5СаО 7,О,ОКО 0,5-1,0 15Т 109 0,5-2,0 Гео 10,5-14,0Мпо 0,1-0,551 С 0,05-0,251 "0,1-0,5ГеоМаО 1,5"2,5С го 0,5-1,0причем отношение Гео к Гей О равно 3,0-4,0.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 423642, кл. С 03 С 3/22, 1972.2Авторское свидетельство СССРМ 631473, кл. С 03 С 3/22, 1978.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2495710/29-33,кл. С 03 С 3/22, 1977,