CH666255A5 - MATERIAL, ESPECIALLY FOR THE INSULATION OF HEATING DEVICES. - Google Patents
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Description
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft ein Material, insbesondere zur Isolierung von Wärmeeinrichtungen. Das Material kann beim Bauen von Öfen, Schornsteinen, Austauschern oder Warmluftförderern verwendet werden. The invention relates to a material, in particular for the insulation of heating devices. The material can be used in the construction of stoves, chimneys, exchangers or warm air conveyors.
Bisher wurden, zur Isolierung von Wärmeanlagen, Baustoffe, Stahlmaterialien und anorganische Fasermaterialien verwendet. Ein Nachteil von feuerfesten Baustoffen sind die Masse und die hohen energetischen Anforderungen bei der Herstellung. Bei Stahlmaterialien ist es ein Nachteil, dass sie aus teuren Legierungselementen hergestellt werden. Ein Nachteil der anorganischen Fasermaterialien sind der hohe Anschaffungspreis und die beträchtlichen Kosten für das Auftragen, insbesondere mit Rücksicht auf die Temperatur und der Umgebung ihrer Verwendung. Ein weiterer gemeinsamer Nachteil dieser Materialien ist die begrenzte Möglichkeit der Vorfertigung der Konstruktionsgruppen der Vorrichtungen. So far, have been used for the insulation of heating systems, building materials, steel materials and inorganic fiber materials. A disadvantage of fireproof building materials are the mass and the high energy requirements during production. A disadvantage of steel materials is that they are made from expensive alloying elements. A disadvantage of the inorganic fiber materials is the high purchase price and the considerable costs for the application, especially with regard to the temperature and the environment of their use. Another common disadvantage of these materials is the limited ability to prefabricate the construction groups of the devices.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Materials, insbesondere zur Isolierung von Wärmeeinrichtungen, das die Nachteile der herkömmlichen Ausführungen nicht aufweist. The object of the invention is to provide a material, in particular for the insulation of heating devices, which does not have the disadvantages of the conventional designs.
Diese Aufgabe ist erfmdungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des ersten Anspruches gelöst. This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of the first claim.
Das beschriebene Material ist insbesondere zur Isolierung von Heizungsanlagen geeignet. Sein Wesen beruht darauf, dass es mindestens aus einer Schicht eines wärmebeständigen Gewebes besteht, das mit einer Schutzschicht versehen ist. Diese Schicht enthält 1,0 bis 5% Masse Natriumfluorosi-likat, 30 bis 60% Masse Wasserglas, 0 bis 25% Masse Feinsand und den Rest bildet wenigstens ein von den Stoffen Expansionsflugasche, Glasschmelzsand. Es ist insbesondere aus Preis- und Massengesichtspunkten vorteilhaft, wenn das wärmebeständige Gewebe aus einem Asbestgewebe gebildet ist. Die Festigkeit des Materials wird erhöht, wenn das wärmebeständige Gewebe mit einer Versteifungsarmatur der Oberfläche zum Beispiel durch Kleben, mit einer Schicht des faserigen zum Beispiel anorganischen Materials, einer Aluminiumfolie und Schutzanstrichen versehen ist. Es ist auch vorteilhaft wenn das wärmebeständige Gewebe zum Beispiel mittels einer Schutzschicht an die wärmeisolierende Schicht aus einem faserigen wärmeisolierenden Material befestigt ist. Diese Wärmeisolierungsschicht kann aus Platten bestehen, die aus einer keramischen oder Basaltfaser gebildet sind. The material described is particularly suitable for the insulation of heating systems. Its essence is based on the fact that it consists of at least one layer of heat-resistant fabric, which is provided with a protective layer. This layer contains 1.0 to 5% mass of sodium fluorosilicate, 30 to 60% mass of water glass, 0 to 25% mass of fine sand and the rest forms at least one of the substances expansion fly ash, glass melting sand. It is particularly advantageous from a price and mass point of view if the heat-resistant fabric is formed from an asbestos fabric. The strength of the material is increased if the heat-resistant fabric is provided with a stiffening armature of the surface, for example by gluing, with a layer of the fibrous, for example inorganic material, an aluminum foil and protective coatings. It is also advantageous if the heat-resistant fabric is attached to the heat-insulating layer made of a fibrous heat-insulating material, for example by means of a protective layer. This thermal insulation layer can consist of plates which are formed from a ceramic or basalt fiber.
Ein Vorteil des beschriebenen Materials ist ein niedriger Herstellungspreis, eine niedrige Masse und eine niedrige Temperaturleitfähigkeit bei einer Gebrauchsmöglichkeit bei der Temperatur zu 900 C in einer saueren Atmosphäre. Ein 5 weiterer Vorteil ist, dass es die Entwicklung der Vorfertigung ermöglicht und es kann durch Kaltverfahren hergestellt werden. An advantage of the material described is a low manufacturing price, a low mass and a low thermal conductivity when used at a temperature of 900 C in an acidic atmosphere. Another 5 advantage is that it enables the development of prefabrication and it can be made by cold process.
Dieses Material ersetzt in manchen Fällen an Wärmeag-10 gregaten die feuerfesten Stahlmaterialien. Es kann durch übliche Verfahren, zum Beispiel durch Bohren, Schneiden und Schleifen, leicht bearbeitet werden. In some cases, this material replaces the refractory steel materials on heat aggregates. It can be easily machined using common methods, such as drilling, cutting and grinding.
An den bestehenden Konstruktionen, die mit einer Schicht dieses Materials versehen sind, erhöht sich wesent-15 lieh der Feuerschutz und die Wärmeabschirmung durch dieses Material ermöglicht diese Konstruktionen auch für höhere Temperaturen zu benützen. On the existing constructions, which are provided with a layer of this material, the fire protection is increased significantly and the heat shielding by this material enables these constructions to be used even at higher temperatures.
Die Erfindung ist in weiteren in Ausführungsbeispielen an einem Kamineinsatzrohr mit einem runden Querschnitt 20 näher beschrieben. The invention is described in more detail in exemplary embodiments on a fireplace insert pipe with a round cross section 20.
Beispiel 1 example 1
Dieses Kamineinsatzrohr wird aus 10 Teilen gebildet, die 1 m lang sind, 0 1 m, die Wanddicke 8 mm. Jedes Einzelteil 25 besteht aus einem Asbestgewebe, auf dem von beiden Seiten eine Schutzschicht aufgetragen ist. Diese Schutzschicht besteht aus 1,5% Masse Natriumfluorsilikat, 40% M. Wasserglas und den Rest bildet eine Expansionsflugasche. Noch vor der Erhärtung wurde das Asbestgewebe, das beiderseitig mit 30 einer Schutzschicht versehen ist, in einen runden Querschnitt geformt. An einem Endteil jedes Teiles wurde ein Stutzen gebildet. Mittels dieses Stutzens wird das Teilstück an den Endteil ohne den Stutzen des vorhergehenden Teilstücks angeklebt. An die Innenseite dieses Einsatzes wurde eine Alu-35 miniumfolie angeklebt. This fireplace insert pipe is made up of 10 parts, which are 1 m long, 0 1 m, the wall thickness 8 mm. Each individual part 25 consists of an asbestos fabric on which a protective layer is applied from both sides. This protective layer consists of 1.5% mass of sodium fluorosilicate, 40% M. water glass and the rest is an expansion fly ash. Before the hardening, the asbestos fabric, which is provided with a protective layer on both sides, was shaped into a round cross section. A nozzle was formed at an end part of each part. By means of this connector, the section is glued to the end section without the connector of the previous section. An aluminum 35 minium foil was glued to the inside of this insert.
Die Aussenschicht des Kaminkörpers wurde aus Stahlbetonblöcken gebildet. The outer layer of the chimney body was formed from reinforced concrete blocks.
Diese Kamineinsatzrohre im ausgetrockneten Zustand, 40 erwärmt auf die Temperatur 500 °C, wurde einem Zug- und Biegeversuch unterworfen. Bei dem Zugversuch wurde bei dem ausgetrockneten Zustand die maximale Spannung 4,3 MPa, bei der erwärmten Einsatz auf die Temperatur 400 °C This fireplace insert pipes in the dried state, 40 heated to the temperature 500 ° C, was subjected to a tensile and bending test. In the tensile test, the maximum stress was 4.3 MPa in the dried state, and 400 ° C in the heated application
2.4 MPa und bei der auf die Temperatur 500 °C erwärmten 45 Einlage 1,94 MPa festgestellt. Beim Versuch wurde bei dem ausgetrockneten Zustand das maximale Biegungsmoment 2.4 MPa and 1.94 MPa with the 45 insert heated to the temperature of 500 ° C. During the test, the maximum bending moment was in the dried state
7.5 Nm und die maximale Spannung 7,03 MPa festgestellt, bei dem auf die Temperatur 400 °C erwärmten Einsatz das maximale Biegungsmoment 5,6 Nm, die maximale Span- 7.5 Nm and the maximum tension 7.03 MPa determined, with the use heated to the temperature 400 ° C the maximum bending moment 5.6 Nm, the maximum chip
50 nung 5,27 MPa und bei dem auf die Temperatur 500 °C erwärmten Einsatz das maximale Biegungsmoment 5,625 Nm, die maximale Spannung 5,27 MPa festgestellt. 50 5.27 MPa and, when used at a temperature of 500 ° C, the maximum bending moment 5.625 Nm, the maximum tension 5.27 MPa.
Beispiel 2 Example 2
55 Das Kamineinsatzrohr wurde wie im Beispiel 1 gebildet. Die Schutzschicht, welche aus 3% Masse Natriumfluorsilikat, 50% Masse Wasserglas, 18% Feinsand besteht und den Rest bildet Glasschmelzsand, wurde jedoch auf das Gewebe aus einer organischen Faser aufgetragen. 55 The fireplace insert pipe was formed as in Example 1. The protective layer, which consists of 3% mass of sodium fluorosilicate, 50% mass of water glass, 18% fine sand and the rest is made of glass melt sand, was however applied to the fabric made of an organic fiber.
60 Der Einsatz wurde den gleichen Prüfungen wie der Einsatz im Beispiel 1 unterworfen. Der Einsatz im ausgetrockneten Zustand zeigte die maximale Zugspannung 4,2 MPa und die maximale Biegespannung 7,01 MPa. Der auf die Temperatur 400 °C erwärmte Einsatz zeigte die maximale Zugspan-65 nung 2,3 MPa und die maximale Biegespannung machte 5,22 MPa und bei der auf die Temperatur 500 °C erwärmten Einlage machte die maximale Zugspannung 1,93 MPa und die maximale Biegespannung 5,22 MPa. 60 The insert was subjected to the same tests as the insert in example 1. The use in the dried state showed the maximum tensile stress 4.2 MPa and the maximum bending stress 7.01 MPa. The insert heated to the temperature of 400 ° C showed the maximum tensile stress of 2.3 MPa and the maximum bending stress was 5.22 MPa and for the insert heated to the temperature of 500 ° C the maximum tensile stress was 1.93 MPa and maximum bending stress 5.22 MPa.
3 3rd
666 255 666 255
Beispiel 3 Example 3
Das Kamineinsatzrohr wurde wie im Beispiel 1 gebildet. Die Schutzschicht der gleichen Zusammensetzung wurde auf das Asbestgewebe aufgetragen, das mit einem Metallgeflecht versteift war. 5 The chimney insert pipe was formed as in Example 1. The protective layer of the same composition was applied to the asbestos fabric, which was stiffened with a metal braid. 5
Der Einsatz im ausgetrockneten Zustand zeigte die maxi- .. male Zugspannung 6,9 MPa und die maximale Biegespannung 7,1 MPa. The use in the dried state showed the maximum tensile stress 6.9 MPa and the maximum bending stress 7.1 MPa.
10 10th
Beispiel 4 Example 4
Das Kamineinsatzrohr geht aus einem Asbestgewebe heraus, das von beiden Seiten'mit einer Schutzschicht versehen ist, die aus 3% Masse Natriumfluorsilikat, 55% Masse Wasserglas, 25% Masse Feinsand zusammengesetzt ist, und den Rest bildet die Expansionsflugasche. Noch vor der Erhärtung wird zwischen die auf diese Weise gebildeten zwei Platten eine Isolierschicht aus einem keramischen Isoliermaterial eingelegt und vor der Belastung und Erhärtung wird dieses Material in Form des zukünftigen Kamineinsatzrohres geformt. The fireplace insert goes out of an asbestos fabric, which is provided on both sides with a protective layer, which is composed of 3% mass of sodium fluorosilicate, 55% mass of water glass, 25% mass of fine sand, and the rest is the expansion fly ash. Before the hardening, an insulating layer made of a ceramic insulating material is inserted between the two plates formed in this way, and before the load and hardening, this material is shaped in the form of the future fireplace insert pipe.
Für Bildung der gewünschten Eigenschaften der äusseren Oberfläche dieses Materials ist es möglich diese Oberfläche mit einer Schicht des undurchlässigen, wärmebeständigen Anstrichs oder mit einem Anstrich nur Ansichtscharakters zu versehen. In order to form the desired properties of the outer surface of this material, it is possible to provide this surface with a layer of the impermeable, heat-resistant paint or with a paint of only visual character.
Das erfindungsgemässe Material kann auch für die Abschirmung der verschiedenen Konstruktionen von der Wärmebelastung angewendet werden. In diesem Fall wird der Stahlträger gereinigt und mit einer Schutzoberfläche versehen und in diese Schicht wird ein wärmebeständiges Gewebe eingelegt. An dieses Gewebe wird ähnlich eine Faserisolierschicht angeklebt und auf diese wieder ein wärmebeständiges Gewebe. The material according to the invention can also be used for shielding the various constructions from the thermal load. In this case, the steel beam is cleaned and provided with a protective surface and a heat-resistant fabric is inserted into this layer. A fiber insulation layer is adhered to this fabric in a similar way, and a heat-resistant fabric is attached to it.
Nach Erhärtung wird eine Schutzschicht des Stahlträgers gebildet, welche eine wesentlich höhere Belastung von den Wärmewirkungen ermöglicht. After hardening, a protective layer of the steel girder is formed, which enables a significantly higher load from the thermal effects.
Das beschriebene Material kann beim Aufbau von Wärmeaggregaten aller Art, in der chemischen und der Glas verarbeitenden Industrie, für die Konstruktionselemente von Kesseln und Kaminen, für Abgase sowie für Trocken- und Warmluftanlagen benutzt werden. The material described can be used in the construction of all kinds of heating units, in the chemical and glass processing industries, for the construction elements of boilers and fireplaces, for exhaust gases as well as for dry and warm air systems.
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c c
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