CS207063B1 - Fire-proof fibrous isolation element - Google Patents
Fire-proof fibrous isolation element Download PDFInfo
- Publication number
- CS207063B1 CS207063B1 CS758179A CS758179A CS207063B1 CS 207063 B1 CS207063 B1 CS 207063B1 CS 758179 A CS758179 A CS 758179A CS 758179 A CS758179 A CS 758179A CS 207063 B1 CS207063 B1 CS 207063B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- refractory
- fibers
- parts
- starch
- binders
- Prior art date
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 23
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 16
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 11
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 11
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 3
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 2
- 210000002374 sebum Anatomy 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 229940075614 colloidal silicon dioxide Drugs 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009950 felting Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000003238 silicate melt Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
Vynález se týká žáruvzdorného vláknitého tepelně izolačního prvku na bázi tepelně odolných anorganických vláken, zejména žáruvzdorných vláken a pojiv.The invention relates to a refractory fibrous heat insulating element based on heat-resistant inorganic fibers, in particular refractory fibers and binders.
Je známo použití žáruvzdorných vláken ve formě volné vlny, plstí, rohoží anebo tuhých desek, pro nejrůznější účely, při nichž je požadována vysoká tepelně izolační schopnost za teplot do 1260 °C a výše. Náleží sem zejména obložení tepelných agregátů, například vnitřních prostor různých druhů pecí, spalovacích komor, reaktorů, dále odlévacích forem, žlabů pro dopravu tavenin apod. Nízká objemová hmotnost spolu s vysokou tepelně, izolační schopností a dostatečnou pevností prvků v žáru umožňuje příkladně nový, netradiční přístup k řešení konstrukcí pecí vzhledem k podstatnému snížení hmotnosti vyzdívek.It is known to use refractory fibers in the form of loose wool, felt, mats or rigid boards for a variety of purposes where high thermal insulation is required at temperatures up to 1260 ° C and above. These include especially the lining of thermal aggregates, for example the interior of various types of furnaces, combustion chambers, reactors, casting molds, troughs for transporting melt, etc. The low bulk density together with high thermal, insulating ability and sufficient heat resistance enables an approach to furnace design with a significant reduction in lining weight.
Žáruvzdorná vlákna se připravují ponejvíce rozvlákňováním tavenin křemičitanů hlinitých a obsahují — pomineme-li přítomnost malého množství příměsí — zhruba 40 až 60 % AI2O3 a 60 až 40 % S1O2. Tepelná odolnost těchto vláken je přibližně do 1250 °C. Zvýšením obsahu Al20;j, případně použitím přísad určitých dalších kysličníků je možno tepelnou odolnost vláken dále zvyšovat až nad 1600 °C. Podle použitého technologického procesu při výrobě vláken, zejména způsobu rozvláknění se získají vlákna o různé délce, mikronáži, obsahu granálií atp, což má význam zejména při dalším zpracování na výrobky.The refractory fibers are mainly prepared by pulping aluminum silicate melts and contain - apart from the presence of a small amount of impurities - about 40 to 60% Al2O3 and 60 to 40% S1O2. The heat resistance of these fibers is up to approximately 1250 ° C. By increasing the Al 2 O 3 content, or by using additives of certain other oxides, the heat resistance of the fibers can be further increased up to 1600 ° C. Depending on the technological process used in the production of fibers, in particular the fiberizing method, fibers of different length, micronage, granule content, etc. are obtained, which is of particular importance in further processing into products.
Pro dosažení vyšších pevností, nežli může poskytnou prosté zplstění samotných vláken je třeba použít přísady pojiv. Z hlediska přípravy homogenních, stejnoměrně propojených prvků, zejména desek o rovnoměrné tloušťce a fyzikálně-mechanických vlastnostech, je účelné použít formování za mokra ze zředěných vodných suspenzí žáruvzdorných vláken a pojiv, které se odvodní v sítových formách, na sítovém bubnu, anebo na nekonečném sítovém pásu a vzniklý mokrý prvek se po předchozím předlisování vysouší. Podle druhu a obsahu pojivá, zadrženého v koberci se tak získají prvky o různé tuhosti, případně až pevné desky, které zachovávají svoji pevnost i při vysokých pracovních teplotách.Additives of binders are required to achieve higher strengths than can provide a simple felting of the fibers themselves. In view of the preparation of homogeneous, uniformly interconnected elements, in particular plates of uniform thickness and physico-mechanical properties, it is expedient to use wet forming of dilute aqueous suspensions of refractory fibers and binders which are drained in sieve forms, on a sieve drum or on an endless sieve The strip and the resulting wet element are dried after previous pre-pressing. Depending on the type and content of the binder retained in the carpet, elements of different stiffness or even solid plates are thus obtained which retain their strength even at high operating temperatures.
Jako pojivá se při formování prvků ze žáruvzdorných vláken používají různá anorganická nebo organická pojivá, případně jejich kombinace. Druh a množství pojiv jsou dány především charakterem aplikace výsledných prvků ze žáruvzdorných vláken a požadavky, které při daném použití musejí tyto prvky splňovat, zejména z hlediska fyzikálně-mechanických vlastností. Pro udělení manipulačních nebo montážních pevností výrobkům bez nároků na jejich zachování v žáru je možno používat příkladně jen organická pojivá, jež po zabudování prvků při pracovních teplotách vyhoří.Various inorganic or organic binders or combinations thereof are used as binders in the formation of the refractory fiber elements. The type and amount of binders are mainly determined by the nature of the application of the resulting refractory fiber elements and the requirements that these elements must meet in a given application, particularly in terms of physico-mechanical properties. For example, only organic binders can be used for imparting handling or assembly strengths to products without the need to preserve them in the heat, which, upon installation of the elements, burns out at operating temperatures.
Tam, kde mají prvky ze žáruvzdorných vláken vykazovat dostatečnou pevnost v žáru je třeba používat pojivá, jež zachovávají svoji pojivou schopnost i za vysokých teplot, jmenovitě vhodná anorganická pojivá. Pro tyto účely se osvědčily zejména koloidní kysličník křemičitý, koloidní kysličník hlinitý apod. Obvykle aplikovaný kysličník křemičitý se používá, zejména ve formě vodných stabilizovaných koloidních roztoků — solů o velikosti částic přibližně v rozmezí 10 až 100 milimikronů.Where the refractory fiber elements are to exhibit sufficient heat resistance, binders which retain their bonding properties even at high temperatures, namely suitable inorganic binders, should be used. Colloidal silicon dioxide, colloidal alumina and the like have proven particularly suitable for this purpose. Typically applied silicon dioxide is used, in particular in the form of aqueous stabilized colloidal sols having a particle size in the range of about 10 to 100 millimicrons.
Nevýhodou koloidního roztoku kysličníku křemičitého je, že je poměrně nákladný a při jeho použití lze jen obtížně zabránit určitým ztrátám v odpadních vodách, takže pro některé aplikace, kde se nevyžadují vysoké pevnosti při působení maximálních pracovních teplot, tj. přibližně 1200 až 1250 °C, je jeho použití neekonomické.The disadvantage of the colloidal silica solution is that it is relatively costly and that it is difficult to avoid certain losses in the waste water, so that for some applications where high strengths are not required under the maximum working temperatures, i.e. about 1200-1250 ° C, its use is uneconomical.
Bylo proto navrženo použít jako anorganickou složku pojivého systému vysokoprocentní, vysoce jemný kysličník křemičitý o velikosti primárních částeček pod 1 mikrometr, nacházející se v nekrystalické formě, jenž vzniká při výrobě krystalického křemíku následkem zpětné oxidace v plynné fázi. Tento úletový kysličník křemičitý vykazuje v odvodněném a vysušeném koberci žáruvzdorných vláken určité pojivé účinky již za normální teploty a zejména v žáru uděluje prvkům potřebnou soudržnost a pevnost. Pro zvýšení manipulačních pevností za studená byl jako druhá složka pojivého systému použit škrobový maz, jenž navíc zlepšuje retenci jemně disperzních složek při odvodňování suspenze vláken.It has therefore been proposed to use as a inorganic component of the binder system a high percentage, very fine silica of primary particle size below 1 micrometer, found in non-crystalline form, which is produced in the production of crystalline silicon due to re-oxidation in the gas phase. This fumed silica exhibits certain binding effects in the dewatered and dried carpet of refractory fibers already at normal temperature and in particular in the heat gives the elements the necessary cohesion and strength. To increase the cold handling strength, starch wax was used as the second component of the binder system, which in addition improves the retention of finely dispersed components when dewatering the fiber suspension.
Nevýhodou škrobového mazu je, že může být použit pouze v omezeném množství, jelikož zpomaluje odvodňování suspenze složek na sítovém stroji a prodlužuje vysoušení mokrého koberce, což snižuje výkon zařízení. Pro vyšší manipulační pevnosti výrobků, jejichž dosažení vyžaduje zvýšené množství škrobového pojivá, není tedy škrobový maz vhodný.The disadvantage of starch sebum is that it can only be used in limited quantities as it slows down the drainage of the component suspension on the sieve machine and prolongs the drying of the wet carpet, which reduces the performance of the machine. Thus, starch wax is not suitable for higher handling strengths of products which require increased amounts of starch binder.
Výše uvedené nedostatky odstraňuje žáruvzdorný vláknitý izolační prvek připravovaný z vodné suspenze žáruvzdorných hlinitokřemičitých vláken a pojiv podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že obsahuje 9,75 ažThe aforementioned drawbacks are overcome by the refractory fibrous insulating element prepared from the aqueous suspension of the refractory aluminosilicate fibers and binders of the present invention, which consists of 9.75 to
97.5 hmot. dílů žáruvzdorných vláken, 0,2 až97.5 wt. 0.2 to 100 parts of refractory fibers
29.5 hmot. dílů úletu z výroby krystalického křemíku, 0,2 až 9,75 hmot. dílů škrobu a 0,001 až 0,02 hmot. dílů flokulačního činidla s výhodou polyakrylamidu, případně do 1 hmot. dílu fungicidního přípravku, s výhodou bistributylcínoxidu, případně do 29,25 hmot.29.5 wt. 0.2 to 9.75 wt. % of starch and 0.001 to 0.02 wt. parts of the flocculating agent preferably polyacrylamide, optionally up to 1 wt. % of the fungicidal composition, preferably bistributyltin oxide, optionally up to 29.25 wt.
dílů jílu, s výhodou kaolinu, do 9,75 hmot. dílů celulózy.parts by weight of clay, preferably kaolin, up to 9.75 wt. parts of cellulose.
Použití škrobu v nezmazovatělé formě nevyvolává výše zmíněné obtíže s odvodňováním a vysoušením koberce vláken a snižováním výkonu linky; v této formě se rovněž dobře zachycuje v odvodňovaném koberci vláken, což zlepšuje využití pojivá a zvyšuje čistotu podsítových vod. Je možno použít bramborový nebo obilný škrob s dobrými pojivými vlastnostmi. Pojivá schopnost škrobu se v odvodněném koberci aktivuje propařením.The use of starch in an indelible form does not give rise to the aforementioned difficulties in draining and drying the carpet of fibers and reducing line performance; in this form it also retains well in the dewatered carpet of fibers, which improves the use of the binder and increases the purity of the underwater waters. Potato or cereal starch with good binding properties may be used. The binding capacity of the starch in the dewatered carpet is activated by steaming.
Je rovněž možno použít nezmazovatělý tzv. nativní škrob, v kombinaci s malým množstvím škrobového mazu tak, aby nedocházelo ke zpomalení odvodňování a vysoušení mokrého koberce vláken a pouze se zlepšila retence disperzních složek při odvodňování.It is also possible to use a non-lubricated so-called native starch, in combination with a small amount of starch sebum, so as not to slow down the dewatering and drying of the wet fiber carpet and only to improve the retention of the dispersion components in the dewatering.
Pro některé účely je možno použít přísadu jílových složek jako plniv vykazujících rovněž určité pojivé vlastnosti, zejména kaolinu, jenž neovlivňuje teplotní mez použití výsledných prvků. Je možno případně použít dále přísadu malého množství rozvlákěného celulózového materiálu (celulóza, papírenský sediment), který rovněž zlepšuje retenci jemně disperzních složek v koberci a manipulační pevnosti výrobku.For some purposes, it is possible to use clay components as fillers also exhibiting certain binding properties, in particular kaolin, which does not affect the temperature limit of use of the resulting elements. Optionally, a small amount of pulped cellulosic material (cellulose, paper sediment) can also be used, which also improves the retention of the finely dispersed components in the carpet and the handling strength of the article.
Přísada flokulačního prostředku zlepšuje odvodňování suspenze a čistotu podsítových vod.The addition of a flocculant improves the drainage of the suspension and the clarity of the underwater water.
Pro zabezpečení odolnosti vůči mikrobiologické infiltraci je možno přidávat vhodné antifungální přípravky, na příklad na bázi bis-tributylcín-oxidu, chlorovaných derivátů fenolu apod.Suitable antifungal agents, for example based on bis-tributyltin oxide, chlorinated phenol derivatives and the like, may be added to provide resistance to microbiological infiltration.
PříkladyExamples
1. Ve 25 1 vody bylo rozmícháno 400 g hlinitokřemičitých vláken, 20 g úletu z výroby krystalického křemíku a 20 g bramborového škrobu. Suspenze byla odvodněna na laboratorním odsávacím zařízení, a mokrý koberec byl uložen na dobu 1 hod. v prostředí nasycené páry a pak vysušen při 105 °C. Odvodňování suspenze probíhalo rychle, výsledný prvek vykazoval při objemové hmotnosti 240 kg, m3, pevnost v tahu za ohybu 0,64 MPa, po vypálení při teplotě 1150 °C měl pevnost v tahu za ohybu 0,41 MPa.1. In 25 l of water 400 g of aluminosilicate fibers, 20 g of crystalline silk and 20 g of potato starch were mixed. The suspension was drained on a laboratory suction apparatus, and the wet carpet was stored for 1 hour in saturated steam and then dried at 105 ° C. The dewatering of the suspension proceeded rapidly, the resulting element exhibiting a bending strength of 0.64 MPa at a bulk density of 240 kg, m 3 , a bending tensile strength of 0.41 MPa after firing at 1150 ° C.
2. Ve 25 1 vody bylo rozmícháno 400 g hlinitokřemičitých vláken, 80 g úletu z výroby krystalického křemíku, 20 g bramborového škrobu a 50 ml 0,1 %ního‘ roztoku polyakrylamidu. Suspenze byla odvodněna a mokrý koberec propařen a vysušen jako v předchozím příkladu. Výsledný prvek vykazoval při objemové hmotnosti 262 kg/'m3 pevnost v tahu za ohybu 0,71 MPa, po vypálení při teplotě 1150 °C měl pevnost v tahu za ohybu 0,69 MPa.2. 400 g of aluminosilicate fibers, 80 g of fumed silicon production, 20 g of potato starch and 50 ml of a 0.1% polyacrylamide solution were mixed in 25 l of water. The suspension was dewatered and the wet carpet was steamed and dried as in the previous example. The resulting element exhibited a flexural tensile strength of 0.71 MPa at a density of 262 kg / m 3 , and had a flexural tensile strength of 0.69 MPa after firing at 1150 ° C.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS758179A CS207063B1 (en) | 1979-11-07 | 1979-11-07 | Fire-proof fibrous isolation element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS758179A CS207063B1 (en) | 1979-11-07 | 1979-11-07 | Fire-proof fibrous isolation element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS207063B1 true CS207063B1 (en) | 1981-07-31 |
Family
ID=5425250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS758179A CS207063B1 (en) | 1979-11-07 | 1979-11-07 | Fire-proof fibrous isolation element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS207063B1 (en) |
-
1979
- 1979-11-07 CS CS758179A patent/CS207063B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5110413A (en) | Intumescent sheet material | |
| US6987076B1 (en) | Bonded fibrous materials | |
| US4248664A (en) | Fibrous sheet materials | |
| US4101335A (en) | Building board | |
| US4144121A (en) | Method for producing asbestos-free calcium silicate board and the board produced thereby | |
| US5273821A (en) | High strength ceramic fiber board | |
| US4279695A (en) | Process for the manufacture of composite materials | |
| US4454190A (en) | Expandable ceramic fiber felt with graphite flakes | |
| EP0484283B1 (en) | Manufacturing of fibrocement articles without asbestos fibre | |
| CS207063B1 (en) | Fire-proof fibrous isolation element | |
| GB2031043A (en) | Fibrous Sheet Material | |
| CS208580B1 (en) | Heat-isolation elements from the anorganic fibres determined for the high temperatures | |
| CS262563B1 (en) | Inorganic fiber based insulating elements | |
| JPS59112100A (en) | Non-asbesto flexible sheet material | |
| CS263888B1 (en) | Thermal insulation material | |
| CS235643B1 (en) | Inorganic fiber insulation elements | |
| KR960012715B1 (en) | Method and composition of rock wool | |
| JP4688894B2 (en) | Calcium silicate molded body for chimney lining and method for producing the same | |
| GB2092628A (en) | Composite materials | |
| KR920005399B1 (en) | Method of manufacturing rockwool ceiling | |
| JPS59169989A (en) | Method for producing heat-resistant fibrous molded product | |
| JPH02212369A (en) | Refractory board | |
| CS271021B1 (en) | Structural insulation element | |
| CS250368B1 (en) | Lightweight fiber insulation elements and manufacturing method | |
| JPH0124742B2 (en) |