PL136904B1 - Method of manufacturing refractory articles having insulating properties - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ognio¬ trwalych wyrobów izolacyjnych przeznaczonych do dlugo¬ trwalej pracy w temperaturach do 1050°C.

Ogniotrwale wyroby izolacyjne wytwarza sie z mas za¬ bierajacych surowce i pólprodukty ogniotrwale w sposób umozliwiajacy osiagniecie wysokiej porowatosci.

Jednym ze znanych wariantów technologicznych jest sto¬ sowanie do mas dodatków wypalajacych sie, takich jak tro¬ ciny, lignina, korek, luski ryzu.

Innym znanym wariantemjest metodapianowapolegajaca na formowaniu wyrobów z masy zawierajacej skladniki ogniotrwale zmieszane z przygotowana uprzednio piana o wystarczajacym stopniu trwalosci. Otrzymane wyroby suszysie, a nastepniewypalaw temperaturzepowyzej 1300°C.

Zarówno jedna jak i druga metoda otrzymuje sie wyroby o niewielkich wymiarach.

Znane sa równiez wyroby wytwarzane metoda formowania prózniowego z róznego rodzaju wlókien lub mas zawiera¬ jacych azbest i surowce ogniotrwale.

Do tego typu wyrobów naleza znane wyroby dla nadsta¬ wek do wlewnic o nastepujacym skladzie; 82% wagowych piasku szklarskiego, 3,5% wagowych welny mineralnej, 1,5% wagowych maki kukurydzianej, 8,0% wagowych zy¬ wicy cieklej, 1,5% wagowych zywicy stalej, 3.5% wagowych makulatury gazetowej. Make, zywice i welne mineralna dodaje sie do gestwy przygotowanej z piasku szklarskiego, makulatury i wody. Wyroby w postaci plyt formowane sa przynadcisnieniu okolo 3 atmosfer.

Gestosc pozorna tak otrzymanych wyrobów wynosi -0,9-^1,1 g/cm3, a wytrzymalosc na zginanie 1,0 MPa. 10 15 20 25 30 Plyty wytwarzane wedlug tego sposobu przeznaczone sa do jednorazowego zastosowania w nadstawkach lub wlewni¬ cach. Ich zadaniem jest zmniejszenie strat ciepla przez pro¬ mieniowanie i konwekcje. Po zakonczeniu odlewania stali i zakrzepnieciu metalu, z wlewka zdejmuje sie wlewnice i nadstawke, zas plyta izolacyjna powinna wykruszyc sie i odpasc od glowy wlewka nie pozostawiajac zanieczyszczen, których pozostawienie powodowaloby nadmierne ozuzlo- wanie wlewka, zmniejszajac w konsekwencji wydajnosc procesu walcowania.

Znane sa takze z polskiego opisu patentowego nr 133 651 plyty izolacylne jednorazowego stosowania, formowane z gestwy o skladzie: 0—15% wagowych pulpy papierniczej, 0—30% wagowych welny mineralnej, 30—80% wagowych zlozonego wypelniacza krzemionkowego, 1-—15% wagowych w stosunku do suchej substancji zywicy fenolowo-formal- dehydowej oraz 60—70% wagowych wody, liczonych równiez w stosunku do suchej substancji.

Gestosc pozorna powyzszych wyrobów wynosi 0,9—1,1 g/cm3, wytrzymalosc nazginanie 1,5—3,0 MPa, a nasciskanie 5—10 MPa. Wyroby te przewidziane sa przede wszystkim do wylozenia kadzi posredniej w procesie ciaglego odlewania stali. Zadaniem ich jest ochrona zasadniczego wylozenia kadzi, wykonanego z wyrobów szamotowych lub mas albo betonów. Po zakonczeniu procesu odlewania stali, kadz obracana jest dnem do góry, a plyty otrzymane sposobem wedlug polskiego opisu patentowego nr 133 651 wysypuja sie pozostawiajac niezniszczone wylozenie zasadnicze.

Znane wyroby izolacyjne z mas o podanych powyzej skladach nadaja sie wylacznie do jednorazowego stosowania 136 904136*04 i charakteryzuja sie gestoscia pozorna w granicach 0,9—1,1 g/cm3 i relatywnie wysokim wspólczynnikiem przewodnosci cieplnej. Skladniki tych mas celowo sa tak dobrane, aby po zakonczeniu jednorazowego cyklu pracy, trwajacego kilka godzin, plyty rozsypywaly sie.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu produkcji wyrobów izoalcyjnych, aby gwarantowal on wielo¬ krotna i wieloletnia ich prace w temperaturze 1050-r-HOO'C jako warstwaizolacyjna wyrnurówek urzadzen cieplnych.

Cel ten osiagnieto w sposobie wedlug wynalazku. Sposób wytwarzania ogniotrwalych wyrobów izolacyjnych wedlug wynalazku polega na tym, £e do mieszadla wypelnionego wc;d§ wprowadza sie kolejno 5—30% wagowych pulpy papierniczej fr5M»25%"w4gowych welny mineralnej, doklad¬ nie mieszajac gestwe po Wpiowadzeniu kazdego skladnika, Nastepnie dodaje sie pozostale skladniki, to jest 10—4rJ% wagowych popiotów lójnycl i 10—60% wagowych ziemi kraerjfripnkawej oraz-9?l---3Q% wagowych zuzla wielkopie¬ cowego, równiez dokladnie mieszajac. Pe ujednorodnianiu gestwy, w której iloscdoda&aj wody wynosi 50—75% wago¬ wych w stosunku do masy skladników stalych, formuje sie gotowe wyroby metoda prózniowa. Qo gestwy mozna ewentualnie wprowadzic zywice fenolowo-fbrmaldehydowa w ilosci do 5% wagowych w stosunku do suchej masy.

Dobór skladników masy w sposobie wynalazku, opraco¬ wano tak, aby uzyskac mozliwie niska gestosc pozorna, a tym samym dobra izolacyjnosc, przy wytrzymalosci plyt wysuszanych wystarczajacej (tla transportu i montazu ich w piecu.

Gestwa zawierajaca podwyzszony procentowy udzial pulpy papierniczej nie wymaga dodatkowego wprowadzania do masy spoiwa w postaci zywicy, bowiem zwiekszona, w porównaniu do znanych wyrobów, ilosc pulpy papierni¬ czej zapewnia wiekszy udzial substancji wiazacej zawartej w pulpie, a ponadto wplywa na wzrost porowatosci plyt podcz^wypalania^skW4wic<)w $rf^&ny<;ttp*tay< Zawarta *atwua*t w §c*twia zjemia kraewoskow* sianowi s^cz^gófoy fcaUwk ^gehijaczft toz*J£!*c*kow«gQ a niskiej * pc*ósn*ww z piaskom, gejteM wmmk- Sktedwki Uaste wchoidzac^ w 4CJ sklad umozliwiaja; twórzcie Sie wjazaA ceramicznych, co eliminuje rejasypyw^ate sie wylozenia i^ojacyjn^o pcdcza* pracy. y ora?, Balotów tetowk< wlasciwej, z jednej strony korzystnie obn«ftgflsfc^POSOffta nycfe waruiU^w pracy wyxofo4>w, kem wedlus wynalazku jesl ¦flrthw.ofó Im7nn4mdiiifgo flwatew w*co^\*^w^ w temperaturze l#MSi°C, Qc^wie49A 9JAMM 4$Wk ^aj*wk^# ywstfrwia cpamjgzj^oh w, traJccja jpigg Wgfcfeów w jma&mm 4ajae *»Qtt^trz^JW*p^i p*# w,pro*«*«K* ^^OafcWM, IftipW E&frm >^<*^ O^r^fwawch; ii**tf*m. W* d^wy»afart*^ czACnifi ma Im nrTfiirf*i***^/** cia&IboL Soosobm lifirihig wuBalazkik maÓBA Tilwirwi^ WMflfar ocaz latwosc ich oczvcioania ulftfcuuaia i sitiatiaia SMStaz wukladzi&Y JTffilaryinii w uczadaMUk WnratoM ttsmkfmc sposobem wedlug wynalazku mozna równie! wiejejc, szli¬ fowac* kleic; plyty cechuja sie pewna sprezystoscia i przy dzialaniu obcjajen nie pekaja lecz uginaja sie.

Sposób wedlug wynalazku przedstawiono w przykladach 5 wykonania.

Przyklad I. W mieszadle smiglowym miesza sie z woda 15% wagowych pulpy papierniczej, a nastepnie dodaje 30% wagowych welny mineralnej i powtórnie miesza sie gestwe, po czym wprowadza sie do niej 20% wagowych 10 popiolów lotnych, 40% wa|owych ziemi krzemionkowej, 3% wagpwycJizuzla wielkopiecowego i 2% wagowe zywicy fenolowo-formaldehydowej i ponownie dokladnie miesza sie.

W celu sporzadzenia gestwy do mieszadla wprowadza sie wode w ilosci 70% wagowyoh w stosunku do ilosci suchej 15 mieszanki. Gestwe wylewa sie na sita I odwadnia stosujac pompy prózniowo-rotacyjne, zapewniajac próznie rzedu 10-1 Pa.

Po odwodnieniu wyróh sijszy sie w suszarni tunelowej lub komorowej i wygrzewa w temperaturze 130°C przez m 2 godziny do wftgotnosci maksimum 2%.

Przyklad II. Zachowujac kolejnosc czynnosci jak w przykladzie I, do mieszadla wprowadza sie kolejno 20% wagowych pulpy papierniczej, 10% wagowych welny mine¬ ralnej, 50% Wagowych ziemi krzemionkowej, 19,5% wago- *$ wyeb popiolów kjteyck 0,5% waeowych zuzla wielkopieco¬ wego.

Po sporzadzeniu gestwy, wyroby formuje sie i wygrzewa w warunkachjak w przykladzieI.

Przyklad III. Zachowujac kolejnosc jak w przykla- 30 dzie I, do mieszadla wprowadza sie kolejno 5% wagowych P«Jpy piipientoaj 25-% wago/*ycl* welny mineralnej, 45% wagowych ziemi krzemionkowej, 20% wagowych zuzla wielkopiecowego i 5% wagowych zywicy fenolowo-formal¬ dehydowej. 35 Po sporzadzeniu gestwy, wyroby formuje sie i wygnewa w warunkach jak w przykladzie I.

Przyklad IV. Zachowujac kolejnosc jak w przykla¬ dzie I, do mieszadla wprowadza sie kolejno 10% wagowych pulpy papierniczej, 15% wagowych welny mineralnej, 10% *o wagowych zuzla wielkopiecowego, 30% wagowych popiolów lotnych, 30% wagowych ziemi krzemtoakewej oras 5% wa¬ gowych zywtey feook>wo-formaldehydowej.

Po spofzadzeaiti gestwy, wyroby fermuje ste i wygrzewa w warunkach jak w przyklapie 1.

** Wyroby otrzymanesposobem wedlugwynalazkueharakte- ryauja sie JMwtf^mjacymi wlasnosciami po wypaleniu w tem¬ peraturze WW^C (1320 K): gestoscpozorna 0,45—0,55 g/cm*, wytrzymalosc na zgmanfe — minimum 0,3 MFa, 90 wytrzymaloscna sciska¬ nie —minimum 0,5 &fPa, sktttczttwosópo wypaleniu w temperaturze 1050°C (1320 K) —maksimum 2%, ** wspólczynnik przewod- Hlctwa ctepl&egok (W/mK) w*temperaturach 470—L20&K — 0,0*—0,r*.

#Q £astr?«z»nt&i patr»l*wc \. $*mUk wa*wnrw»tt c«niejtawfrcji wanoMw iaaaLacjó- nych z gestwy zawierajacejpy^ papitmgza, iibimnl- i^^P^t««kyzemiMikfi^ «s niapr^Mttw^aJ136 904 5 nego woda wprowadza sie kolejno 5—30% wagowych pulpy papierniczej i 5—25% wagowych welny mineralnej, doklad¬ nie mieszajac gestwe po wprowadzeniu kazdego skladnika, natepnie dodaje sie 10—60% wagowych ziemi krzemionko¬ wej i 10—40% wagowych popiolów lotnych oraz 0,1—30% wagowych zuzla wielkopiecowego, dokladnie je mieszajac, 6 po czym po ujednorodnieniu gestwy, w której ilosc wody wynosi 50—75% wagowych w stosunku do masy skladni¬ ków stalych formuje sie wyroby metoda prózniowa. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do gestwy 5 wprowadza sie do 5% wagowych zywicy fenolowo-formal- dehydowej.