RU2155735C1 - Безобжиговый высокотемпературный теплоизоляционный материал и способ его производства - Google Patents
Безобжиговый высокотемпературный теплоизоляционный материал и способ его производства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2155735C1 RU2155735C1 RU98122269A RU98122269A RU2155735C1 RU 2155735 C1 RU2155735 C1 RU 2155735C1 RU 98122269 A RU98122269 A RU 98122269A RU 98122269 A RU98122269 A RU 98122269A RU 2155735 C1 RU2155735 C1 RU 2155735C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- dust
- production
- insulating material
- charge
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00129—Extrudable mixtures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве изделий для теплоизоляции печатных агрегатов и энергетического оборудования с температурой изолируемой поверхности до 1000°С. При получении материала готовят шихту состава, мас.%: вспученный вермикулит 35-60, огнеупорная глина 30-44, высокоглиноземистый цемент 1-3, пыль электрофильтров 1-20, шихту увлажняют водным раствором карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ), при этом количество КМЦ составляет (сверх 100% от массы шихты) 1,3-3,5, затем приготовленную массу подают в ленточный пресс, где она дополнительно обрабатывается, уплотняется и экструдируется в валок, из него прессуют изделия, которые подвергают сушке до влажности менее 1%. Технологический результат: улучшение эксплуатационных характеристик материала, вследствие невысокой и равномерной линейной и объемной усадки, исключение деформации изделий при сушке, снижение энергозатрат. 2 с.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве изделий для теплоизоляции печных агрегатов и энергетического оборудования с температурой изолируемой поверхности до 1000oC.
Известен высокотемпературный теплоизоляционный материал (SU 1534039 A1, кл. C 04 B 38/06, 07.01.1990), содержащий в составе шихты, мас.%: вспученный вермикулит 29-48, диатомит 32-49, отходы абразивного производства 11-37.
Известен высокотемпературный теплоизоляционный материал, изготавливаемый из шихты (SU 1534038 A1, кл. C 04 B 35/66, 07.01.1990), состоящий из вспученного вермикулита, огнеупорной глины, отходов производства электрокорунда, отходов углеобогащения, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Bспученный вермикулит - 26-42
Oгнеупорная глина - 24-44
Oтходы производства электрокорунда - 9-34
Oтходы углеобогащения - 8-14
Известный теплоизоляционный материал обладает рядом недостатков - низкая прочность, большие объемная и линейная усадки в процессе сушки и обжига, что приведет к необходимости дополнительной механической обработки изделий.
Bспученный вермикулит - 26-42
Oгнеупорная глина - 24-44
Oтходы производства электрокорунда - 9-34
Oтходы углеобогащения - 8-14
Известный теплоизоляционный материал обладает рядом недостатков - низкая прочность, большие объемная и линейная усадки в процессе сушки и обжига, что приведет к необходимости дополнительной механической обработки изделий.
Наиболее близким аналогом заявленного безобжигового высокотемпературного теплоизоляционного материала является материал, охарактеризованный в описании к SU 757495 A, кл. C 04 B 38/00, 23.07.1980 (описание, с.1, колонка 1), изготовленный из шихты, включающей вспученный вермикулит фракции 0-5 мм с объемной массой не более 125 кг/м3, огнеупорную глину, огнеупорный наполнитель - магнезитовый порошок и сернокислый магний.
Известен способ производства теплоизоляционных керамовермикулитовых изделий (SU 1583395 A1, кл. C 04 B 35/56, 07.08. 1990), включающий приготовление глиняного шликера, введение в него огнеупорного заполнителя в количестве 25-45 мас. ч. от всего его содержании, перемешивание смеси со вспученным вермикулитом и оставшейся частью огнеупорного заполнителя, подогретого до 80-95oC, выдерживание массы в течение 1,5-2,0 ч, формование, сушку и обжиг, который осуществляют, помещая в печь с температурой 1000-1050oC, выдерживают их 35-45 мин, повышают температуру до 1150oC и выдерживают 75-105 мин.
Недостатком этого способа является его низкая технологичность в условиях организации поточного производства, кроме того, за счет повышенной влажности сырца после его формования имеют место высокие энергозатраты на его сушку и большая линейная и объемная усадки при сушке и обжиге, что может привести к деформации изделий.
Известен способ производства легковесных теплоизоляционных огнеупоров (RU 2083528 C1, кл. C 04 B 33/22, 10.07.1997), заключающийся в том, что в смесительном устройстве готовят шихту состава, мас.%: шамот 45-55, огнеупорная глина 45-55, вспененный полистирол не менее 3 (сверх 100% от веса шихты), перманганат калия 0,1-0,4 (сверх 100% от веса шихты), ее увлажняют, обрабатывают массу в ленточном прессе, прессуют заготовки, в них прокалывают отверстия диаметром 3-5 мм, сушат и обжигают при температуре не более 1330oC, причем скорость подъема температуры в печи до 800oC не должна превышать 20oC/ч.
Недостатком этого способа является использование в качестве легковесного заполнителя вспененного полистирола, который при нагревании в процессе обжига образует ряд вредных ароматических соединений, опасных для здоровья людей.
Наиболее близким аналогом заявленного способа является способ производства безобжигового високотемпературного теплоизоляционного материала, включающий перемешивание в смесителе огнеупорной глины и каолинового волокна, формование изделий и сушку (SU 592805 A, кл. C 04 B 33/00, 13.02.1978).
Задачей изобретения является повышение прочности теплоизоляционного материала, улучшение его эксплуатационных и ресурсных характеристик вследствие невысокой и равномерной линейной и объемной усадки, сокращение времени и энергозатрат на сушку изделий.
Указанная задача решается за счет того, что безобжиговый высокотемпературнай теплоизоляционный материал изготавливается из шихты, включающей вспученный вермикулит, огнеупорную глину и дисперсный огнеупорный заполнитель, в качестве которого используется пыль от электрофильтров вращающихся печей по производству шамота и дополнительно высокоглиноземистый цемент и карбоксиметилцеллюлозу, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Bспученный вермикулит - 35-60
Oгнеупорная глина - 30-44
Пыль электрофильтров - 1-20
Высокоглиноземистый цемент - 1-3
Карбоксиметилцеллюлоза (сверх 100% от массы шихты) - 1,3-3,5
Сформулированная задача решается также за счет того, что в способе производства безобжигового высокотемпературного теплоизоляционного материала, включающем перемешивание в смесителе компонентов шихты, включающей огнеупорную глину и заполнитель и сушку заготовок, компоненты шихты предварительно дозируют, после перемешивания увлажняют в смесителе, полученную смесь обрабатывают в ленточном прессе, прессуют заготовки, при этом в качестве легковесного заполнителя используют вспученный вермикулит, в качестве дисперсного огнеупорного заполнителя - пыль от электрофильтров вращающихся печей по производству шамота, причем при приготовлении массы в нее дополнительно вводят высокоглиноземистый цемент до получения шихты состава, мас.%:
Bспученный вермикулит - 35-60
Oгнеупорная глина - 30-44
Пыль электрофильтров - 1-20
Высокоглиноземистый цемент - 1-3
а карбоксиметилцеллюлозу в количестве (сверх 100% от массы шихты) 1,3-3,5 мас.% вводят при увлажнении шихты в виде водного раствора.
Bспученный вермикулит - 35-60
Oгнеупорная глина - 30-44
Пыль электрофильтров - 1-20
Высокоглиноземистый цемент - 1-3
Карбоксиметилцеллюлоза (сверх 100% от массы шихты) - 1,3-3,5
Сформулированная задача решается также за счет того, что в способе производства безобжигового высокотемпературного теплоизоляционного материала, включающем перемешивание в смесителе компонентов шихты, включающей огнеупорную глину и заполнитель и сушку заготовок, компоненты шихты предварительно дозируют, после перемешивания увлажняют в смесителе, полученную смесь обрабатывают в ленточном прессе, прессуют заготовки, при этом в качестве легковесного заполнителя используют вспученный вермикулит, в качестве дисперсного огнеупорного заполнителя - пыль от электрофильтров вращающихся печей по производству шамота, причем при приготовлении массы в нее дополнительно вводят высокоглиноземистый цемент до получения шихты состава, мас.%:
Bспученный вермикулит - 35-60
Oгнеупорная глина - 30-44
Пыль электрофильтров - 1-20
Высокоглиноземистый цемент - 1-3
а карбоксиметилцеллюлозу в количестве (сверх 100% от массы шихты) 1,3-3,5 мас.% вводят при увлажнении шихты в виде водного раствора.
Пыль от электрофильтров представлена сферическими частицами с внутренней полостью частично дегидратированного глинистого минерала - каолинита. Пыль непластична (тощий материал или отощитель) и имеет гранулометрический состав, мас.%: фракция > 200 мкм - 0,3-4,2; фракция 5-200 мкм - 40,3-54,1; фракция 10-50 мкм - 10,5-14,4; фракция 5-10 мкм - 14,3-15,5; фракция 1-5 мкм - 1,3-5,8; фракция < 1 мкм - 10,3-20,4. Химический состав пыли, мас.%: Al2O3 - 35,4-42,2; Fe2O3 - 1,28-3,08; SiO2 - 52,0-60,2; CaO - 0,3-0,5; MgO - 0,2-0,5; Na2O + K2O - 0,1-0,5; потери массы при прокаливании - 2-8.
Использование пыли от электрофильтров позволяет за счет наличия внутренней полости у ее частиц снизить плотность как заготовки, так и готовых изделий, чем облегчается задача получения изделий с низкой плотностью (ρ = 0,2-0,6 г/см3) и экстремально низкой теплопроводностью (λ = 0,1-0,4 Вт/(м•K) при высокой прочности (σизг.= 25-50 кг/см2).
Высокоглиноземистай цемент представляет собой тонкомолотую (массовая доля частиц менее 90 мкм - не менее 90%) смесь алюминатов кальция следующего химического состава, мас. %: Al2O3 - 70-75; CaO - 20-28; Fe2O3 - 0,1-0,5; SiO2 - 0,1-1,0; MgO + R2O - остальное. Добавление его в пластичную глинистую массу вместе с карбоксиметилцеллюлозой способствует повышению ее пластичности, снижению водопотребности массы, увеличению отощения, что приводит к снижению как воздушной, так и огневой усадки изделий. Добавка высокоглиноземистого цемента за счет его гидратации и последующего образования цементного камня повышает связующую способность глинистого компонента, способствует увеличению прочности изделий до значения, исключающего последующий обжиг изделий.
Карбоксиметилцеллозу вводят в виде водного раствора.
Пример. Для производства безобжиговых высокотемпературных теплоизоляционных изделий используют шихту следующего состава, мас.%:
Bспученный вермикулит - 59
Oгнеупорная глина - 34
Пыль электрофильтров - 5
Высокоглиноземистый цемент - 2
Карбоксиметилцеллюлоза (сверх 100% от массы шихты) - 3,0
Изменение соотношения вермикулита и огнеупорной глины, приводит к уменьшению кажущейся плотности и прочности увеличению количества раствора карбоксиметилцеллюлозы, необходимого для увлажнения шихты и к увеличению ее расхода. Увеличение содержания в шихте пыли от электрофильтров при постоянном суммарном количестве отощителя (вермикулита вместе с пылью) приводит к повышению прочности и повышению кажущейся плотности получаемых изделий.
Bспученный вермикулит - 59
Oгнеупорная глина - 34
Пыль электрофильтров - 5
Высокоглиноземистый цемент - 2
Карбоксиметилцеллюлоза (сверх 100% от массы шихты) - 3,0
Изменение соотношения вермикулита и огнеупорной глины, приводит к уменьшению кажущейся плотности и прочности увеличению количества раствора карбоксиметилцеллюлозы, необходимого для увлажнения шихты и к увеличению ее расхода. Увеличение содержания в шихте пыли от электрофильтров при постоянном суммарном количестве отощителя (вермикулита вместе с пылью) приводит к повышению прочности и повышению кажущейся плотности получаемых изделий.
Весовым способом в заданном соотношении дозируют компоненты шихты (вспученный вермикулит, огнеупорную глину, пыль электрофильтров, высокоглиноземистый цемент), последовательно загружают в смесительное устройство (бегуны, Z-образная мешалка, двухвальный смеситель), тщательно перемешивают, после чего производят увлажнение водным раствором карбоксиметилцеллюлозы, затем приготовленную массу подают в ленточный пресс, где она дополнительно обрабатывается, уплотняется и экструдируется в валок, из него прессуются изделия, которые подвергают сушке до влажности менее 1%.
Полученный в соответствии с изобретением безобжиговый высокотемпературный изоляционный материал характеризуется прочностью при изгибе 27-59 кг/см2, равномерной линейной и объемной усадкой 4-6%.
Claims (1)
1. Безобжиговый высокотемпературный теплоизоляционный материал, изготовленный из шихты, включающей вспученный вермикулит, огнеупорную глину и дисперсный огнеупорный заполнитель, отличающийся тем, что шихта содержит в качестве дисперсного огнеупорного заполнителя пыль от электрофильтров вращающихся печей по производству шамота и дополнительно высокоглиноземистый цемент и карбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Вспученный вермикулит - 35 - 60
Огнеупорная глина - 30 - 44
Пыль электрофильтров - 1 - 20
Высокоглиноземистый цемент - 1 - 3
Карбоксиметилцеллюлоза (сверх 100% от массы шихты) - 1,3 - 3,5
2. Способ производства безобжигового высокотемпературного теплоизоляционного материала, включающий перемешивание в смесителе компонентов шихты, включающей огнеупорную глину и заполнитель, и сушку заготовок, отличающийся тем, что компоненты шихты предварительно дозируют, после перемешивания увлажняют в смесителе, полученную смесь обрабатывают в ленточном прессе, прессуют заготовки, при этом в качестве легковесного заполнителя используют вспученный вермикулит, в качестве дисперсного огнеупорного заполнителя - пыль от электрофильтров вращающихся печей по производству шамота и дополнительно вводят при приготовлении массы высокоглиноземистый цемент до получения шихты состава, мас.%:
Вспученный вермикулит - 35 - 60
Огнеупорная глина - 30 - 40
Пыль электрофильтров - 1 - 20
Высокоглиноземистый цемент - 1 - 3
а карбоксиметилцеллюлозу вводят при увлажнении шихты в количестве 1,3 - 3,5 мас.% (сверх 100% от массы шихты) в виде водного раствора.
Вспученный вермикулит - 35 - 60
Огнеупорная глина - 30 - 44
Пыль электрофильтров - 1 - 20
Высокоглиноземистый цемент - 1 - 3
Карбоксиметилцеллюлоза (сверх 100% от массы шихты) - 1,3 - 3,5
2. Способ производства безобжигового высокотемпературного теплоизоляционного материала, включающий перемешивание в смесителе компонентов шихты, включающей огнеупорную глину и заполнитель, и сушку заготовок, отличающийся тем, что компоненты шихты предварительно дозируют, после перемешивания увлажняют в смесителе, полученную смесь обрабатывают в ленточном прессе, прессуют заготовки, при этом в качестве легковесного заполнителя используют вспученный вермикулит, в качестве дисперсного огнеупорного заполнителя - пыль от электрофильтров вращающихся печей по производству шамота и дополнительно вводят при приготовлении массы высокоглиноземистый цемент до получения шихты состава, мас.%:
Вспученный вермикулит - 35 - 60
Огнеупорная глина - 30 - 40
Пыль электрофильтров - 1 - 20
Высокоглиноземистый цемент - 1 - 3
а карбоксиметилцеллюлозу вводят при увлажнении шихты в количестве 1,3 - 3,5 мас.% (сверх 100% от массы шихты) в виде водного раствора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98122269A RU2155735C1 (ru) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | Безобжиговый высокотемпературный теплоизоляционный материал и способ его производства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98122269A RU2155735C1 (ru) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | Безобжиговый высокотемпературный теплоизоляционный материал и способ его производства |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2155735C1 true RU2155735C1 (ru) | 2000-09-10 |
Family
ID=20213216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98122269A RU2155735C1 (ru) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | Безобжиговый высокотемпературный теплоизоляционный материал и способ его производства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2155735C1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7678723B2 (en) | 2004-09-14 | 2010-03-16 | Carbo Ceramics, Inc. | Sintered spherical pellets |
| US7721804B2 (en) | 2007-07-06 | 2010-05-25 | Carbo Ceramics Inc. | Proppants for gel clean-up |
| US7828998B2 (en) | 2006-07-11 | 2010-11-09 | Carbo Ceramics, Inc. | Material having a controlled microstructure, core-shell macrostructure, and method for its fabrication |
| US8063000B2 (en) | 2006-08-30 | 2011-11-22 | Carbo Ceramics Inc. | Low bulk density proppant and methods for producing the same |
| US8216675B2 (en) | 2005-03-01 | 2012-07-10 | Carbo Ceramics Inc. | Methods for producing sintered particles from a slurry of an alumina-containing raw material |
| RU2476407C2 (ru) * | 2010-05-31 | 2013-02-27 | Валерий Александрович Сырых | Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляции |
-
1998
- 1998-12-10 RU RU98122269A patent/RU2155735C1/ru active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7678723B2 (en) | 2004-09-14 | 2010-03-16 | Carbo Ceramics, Inc. | Sintered spherical pellets |
| US7825053B2 (en) | 2004-09-14 | 2010-11-02 | Carbo Ceramics Inc. | Sintered spherical pellets |
| US8216675B2 (en) | 2005-03-01 | 2012-07-10 | Carbo Ceramics Inc. | Methods for producing sintered particles from a slurry of an alumina-containing raw material |
| US7828998B2 (en) | 2006-07-11 | 2010-11-09 | Carbo Ceramics, Inc. | Material having a controlled microstructure, core-shell macrostructure, and method for its fabrication |
| US8063000B2 (en) | 2006-08-30 | 2011-11-22 | Carbo Ceramics Inc. | Low bulk density proppant and methods for producing the same |
| US7721804B2 (en) | 2007-07-06 | 2010-05-25 | Carbo Ceramics Inc. | Proppants for gel clean-up |
| RU2476407C2 (ru) * | 2010-05-31 | 2013-02-27 | Валерий Александрович Сырых | Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляции |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4824811A (en) | Lightweight ceramic material for building purposes, process for the production thereof and the use thereof | |
| JPH072536A (ja) | スズ浴用敷きれんがとしての耐火れんが | |
| RU2155735C1 (ru) | Безобжиговый высокотемпературный теплоизоляционный материал и способ его производства | |
| RU2154042C1 (ru) | Высокотемпературный теплоизоляционный материал и способ его производства | |
| SU1539185A1 (ru) | Керамическа масса дл изготовлени кирпича | |
| US2921859A (en) | Porous refractory material and method for manufacturing the same | |
| SU1456386A1 (ru) | Масса дл изготовлени аглопорита | |
| Otero et al. | Manufacture of refractory insulating bricks using fly ash and clay | |
| RU2246465C1 (ru) | Интегрированный высокотемпературный теплоизоляционный материал "итом" и способ его производства | |
| RU2318772C1 (ru) | Способ изготовления стеновых керамических изделий, сырьевая шихта для изготовления стеновых керамических изделий и заполнитель для стеновых керамических изделий | |
| JPH0258231B2 (ru) | ||
| JPH06144951A (ja) | セラミックス発泡体とその製造方法 | |
| RU2379258C1 (ru) | Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционной строительной керамики и состав для ее изготовления | |
| RU2167125C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления стеновых керамических изделий | |
| SU1021673A1 (ru) | Шихта дл изготовлени огнеприпаса | |
| SU863553A1 (ru) | Сырьева смесь дл изготовлени легкого заполнител бетона | |
| US2315198A (en) | Heat resistive material, especially building material, and method of making same | |
| RU1792927C (ru) | Способ изготовлени теплоизол ционных безобжиговых изделий | |
| RU2041182C1 (ru) | Шихта для изготовления керамических изделий | |
| SU1534039A1 (ru) | Шихта дл высокотемпературной изол ции | |
| SU1206252A1 (ru) | Сырьева смесь дл изготовлени аглопорита | |
| SU885202A1 (ru) | Композици дл изготовлени теплоизол ционных изделий | |
| SU1386609A1 (ru) | Керамическа масса | |
| SU1039923A1 (ru) | Сырьева смесь и способ получени из нее легкого заполнител | |
| RU2052424C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления строительного кирпича |