UA141852U - Спосіб виготовлення пінокерамічних фільтрів та пористих матеріалів - Google Patents

Abstract

Спосіб виготовлення пінокерамічних фільтрів та пористих матеріалів включає змішування сипких дрібнодисперсних наповнювача, в'яжучого, пороутворювача та інших технологічних домішок, ущільнення утвореної суміші в формувальній оснастці, видалення пороутворювача, сушіння і термообробку сформованого виробу. При цьому як пороутворювач застосовують зернистий лід в кількості 8-90 % за масою суміші, видалення якого виконують шляхом плавлення, вистоюванням за кімнатної температури чи при нагріванні суміші чи виробу.

Description

Корисна модель належить до ливарного виробництва і може бути використана для отримання пінокерамічних фільтрів, які застосовуються для фільтрації розплавів металів та сплавів. Пінокерамічні фільтри дозволяють підвищити якість очищення розплавів металів та знизити брак виливків. Цим способом також можна отримувати пінобетонні пористі матеріали для будівництва чи утеплення стін або вогнетривкі матеріали з високою газо- чи рідинно- проникністю для ливарних форм чи композитних виробів шляхом заливання у пори розплаву металу.

Відомий спосіб формування з фільтрацією води від розплаву льоду у піщану формувальну суміш та створення в ній за льодяними моделями твердих піщаних оболонок ливарної форми або порожнин у піщаному стрижні (1Ї. Протягом вистоювання ливарної форми чи стрижня досягають мимовільного протікання трьох операцій: плавлення льодяної моделі, фільтрації її розплаву у сипку піщану суміш та затвердіння цієї суміші, яке проходить за рахунок хімічної реакції води (з розплаву моделі) з гідратаційними в'яжучими (гіпсом чи цементом), що замішують у сипку суміш при її приготуванні. Для прискорення такого затвердіння ливарну форму чи стрижень підігрівають до температури 40-100 "С.

Аналогічний механізм тверднення застосовано для сипкої формувальної суміші, зволоження якої виконують шляхом танення сипкого зернистого льоду, що вводять до складу цієї суміші (21.

При цьому застосовують мимовільне капілярне переміщення вологи в порах суміші. У склад суміші, згідно з прикладом, входять гідратаційне в'яжуче - гіпс напівводний 10-40 95 (за масою) та сипкий зернистий лід для зволоження - 4-8 95, решта - дисперсний наповнювач (пісок).

Вказані способи дозволяють як створювати піщані вироби з порожнинами, сформованими за крижаними моделями, що тануть і видаляються з порожнин, так і застосовувати сипкі самотвердні піщані суміші з зернистим льодом, тужавлення і тверднення яких відбувається завдяки реакції талої води з порошковим зв'язуючим у складі цих сумішей. Сипкий характер цих сумішей дозволяє їх легко замішувати, насипати до формувальної оснастки та швидко ущільнювати, зокрема вібрацією. Такі ресурсоефективні технології з мимовільним таненням льоду при формуванні піщаних порожнин одночасно з самотвердним характером зміцнення формувальної суміші до монолітного твердого стану можуть служити аналогами способу, що заявляється, проте їх не застосовують для виготовлення пінокерамічних фільтрів та пористих

Зо матеріалів, зокрема для ливарно-металургійних технологій та промисловості будматеріалів.

Відома вогнетривка композиційна бетонна суміш (|З), що містить вогнетривкий наповнювач, в'яжуче (зв'язуюче) - високоглиноземистий цемент та домішку, при наступному співвідношенні компонентів, мас. 9о: вогнетривкий заповнювач - 62-65, високоглиноземистий цемент - 15-20, домішка (тонкомелений матеріал) - 17-20. Вогнетривкість виробів з такої суміші - 1500-1530 "С.

Ця вогнетривка суміш містить високоглиноземистий цемент, що твердне після зволоження водою, суміш придатна для застосування в ливарно-металургійній галузі, має підвищену міцність у виробах при високих температурах, але не має у своєму складі пороутворювача для виготовлення пінокерамічних фільтрів та пористих матеріалів.

В даний час знайшли широке використання пінокерамічні фільтри, особливістю яких є те, що, маючи відносно великий розмір пор (0,5-5,0 мм) і пористість до 90 95, вони завдяки об'ємній лабіринтовій структурі затримують шляхом адсорбції частинки включень аж до мікронних розмірів (4, 5|Ї. Висока проникність цих матеріалів визначається капілярною структурою, пінокерамічні фільтри містять безперервну тверду і газоподібну фази.

Найбільш близьким до заявленого є спосіб виготовлення пінокерамічних фільтрів, що включає виготовлення керамічного шлікера з дрібнодисперсним наповнювачем та в'яжучим |б).

Пороутворення виконують просоченням органічної піни керамічним шлікером в тій послідовності, що цей шлікер гомогенізують, розрахунковою кількістю цього шлікера, в залежності від товщини керамічних перемичок в пінокерамічному фільтрі, заповнюють ємність із заготовкою з органічної піни, просочують заготовку в режимі циклічних деформацій до повного поглинання керамічного шлікера, здійснюють сушіння і випалення органічної піни. В способі описано просочення заготовки з пінополіуретану розміром 5х5х1,5 см і об'ємом 37,5 см3. Пори отриманого пінофільтра мають розмір 1,0-1,5 мм.

Недоліками цього способу є застосування для пороутворення органічної піни - пінополіуретану та операції просочення заготовки в режимі циклічних деформацій до повного поглинання водного керамічного шлікера. Промислове використання поліуретанової піни як пороутворювача, як зазначено в роботі І/|), дає розміри пор не більше 2,5 мм, цим обмежує технологічні можливості, розміри одержуваних просоченням фільтрів та пористого матеріалу, крім того на ній важко стабільно отримувати однакові функціональні властивості, оскільки при кожному спінюванні непросто отримати піну з однаковими порами, перетинками чи стінками. бо Обладнання для просочення заготовки з такої піни в режимі циклічних деформацій до поглинання водного керамічного шлікера доволі складне і не пристосоване для ливарних цехів, а лише для спеціалізованого виробництва. Виготовлення пінокерамічних та пористих матеріалів цим способом обмежене доволі малим розміром пор та невисокою стабільністю характеристик виробів за наявністю різних комірок та стінок, що впливає на характер проникності фільтрів.

Також випалення органічної піни може давати залишки сажі на стінках фільтра, що небажано для фільтрації сплавів, обмежених за вмістом вуглецю; а процес термодеструкції органічних полімерів потребує засобів знешкодження отриманих шкідливих продуктів, що, наприклад, не притаманне виплавленню неорганічних легкоплавких пороутворюючих матеріалів.

Задачею корисної моделі є спрощення виготовлення пінокерамічних фільтрів та пористих матеріалів, збільшення розміру пор вище 2,5 мм, підвищення стабільності при досягнення однакової пористості виробів.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення пінокерамічних фільтрів та пористих матеріалів, що включає змішування сипких дрібнодисперсних наповнювача, в'яжучого, пороутворювача та інших технологічних домішок, ущільнення утвореної суміші в формувальній оснастці, видалення пороутворювача, сушіння і термообробки сформованого виробу, згідно з корисною моделлю, як пороутворювач застосовують зернистий лід в кількості 8-90 96 за масою суміші, видалення якого виконують шляхом плавлення вистоюванням за кімнатної температури чи при нагріванні суміші чи виробу. Також у суміш при змішуванні сипких дрібнодисперсних компонентів можуть вводити гідратаційне в'яжуче, яке зволожують розплавом введеного у суміш пороутворювача, і внаслідок цього зволоження забезпечують тужавлення та тверднення суміші до монолітного стану шляхом утворення кристалогідратів. Крім цього, під час вистоювання суміші в формувальній оснастці її можуть підігрівати до температури 400-100 С, подавати воду чи водний розчин з такою чи кімнатною температурою на верхню поверхню суміші, або подавати воду чи водний розчин на верхню поверхню суміші, а з нижньої поверхні суміші через отвори у дні оснастки цю суміш вакуумувати у періоди до початку плавлення зернистого льоду або (та) після тверднення суміші для віджимання з утвореного виробу надлишку води.

Якщо у способі Іб) застосовано піну, як разову модель, що просочується (у пори) шлікером і випалюється, то у запропонованому способі для утворення порожнин піноподібних матеріалів

Зо використано моделі, що виплавляються. Спосіб реалізовано на основі досвіду формування за льодяними моделями || та з урахуванням формувальних способів з використанням зернистого чи сипкого льоду |2, 8, 9|Ї, в яких описано ряд прикладів його застосування в ливарному виробництві. Водний лід на сучасному етапі розвитку холодильної техніки має відносно низьку вартість, повністю сумісний з навколишнім середовищем, що обумовлює широке застосування льоду і водольодяних розчинів в сільському господарстві, харчовій промисловості, торговій галузі, в системах кондиціонування повітря, будівельній справі та ін. Лід отримують як холодильними установками, льодогенераторами, так і з застосуванням природного холоду навколишнього середовища. Щорічно в світі виробляють понад 1 млн. тонн штучного льоду, як технічного, так і харчового |10Ї. Сучасні магазини малого і середнього формату купують льодогенератори потужністю 120-300 кг льоду на добу, а гіпермаркети використовують агрегати, що виробляють до 2,5 тонн льоду. За допомогою льодогенераторів і льодокришителів, що серійно випускаються десятками видів і типорозмірів, отримують різні розміри і форми зерен льоду. Також наявні десятки способів, в тому числі вітчизняних, отримування сипкого чи зернистого льоду. Використовувався лускатий, гранульований лід і лід-крихту з огляду на те, які пори слід отримати у пінокерамічних чи та пористих виробах. Відсіювався чи підбирався зернистий лід за гранулометричним складом.

Реалізація способу основана на тому, що суміш змішують з сипких компонентів, це простіше, ніж готувати зволожену суміш, бо вода створює зв'язки з частками компонентів.

Переводить з сипкого у зв'язаний стан цю суміш зернистий лід і гідратаційне в'яжуче, які замішують до сипкої суміші при її приготуванні, і протягом вистоювання суміші в оснастці досягають мимовільного плавлення льоду, фільтрації його розплаву у суміш та затвердіння піщаної суміші в контакті з цим розплавом за рахунок хімічної реакції води (з розплаву льоду) з гідратаційними в'яжучими, якими являлись гіпс чи цемент. Зернистий лід у суміші містить в кількості 8-90 95 за масою суміші, що більше від способу |2| і здатне утворювати пори, обмежили верхньою границею 90 95. Оскільки відома пінокераміка з граничною пористістю 95 95 (11), то при густині льоду близько 0,92 г/см" і значно більшій густині твердого каркасу в інтервалі 1,71- 4,0 г/см3 з компонентів на основі АІ2Оз (12), масова доля в суміші льоду 90 95 для створення пор дозволить за об'ємною долею створити пустот (пористості) близько 95 95 і вище. Вказані граничні межі 8-90 95 можна вважати приблизними, вони лише характеризують для цього способу максимально можливий інтервал об'єму пор, утворених льодом, що видаляється, конкретний склад суміші визначає виробник пористих виробів.

Наприклад, якщо за способом (1) виготовити піщані оболонки (з порожнинами) за льодяними моделями у вигляді кількох чи багатьох куль, або піщані стрижні, внутрішні порожнини яких виготовлені за льодяними моделями у вигляді кількох чи багатьох кульок чи за моделями іншої геометричної форми, то такі вироби можна вважати пористими виробами. Але відмінність полягає в тому, що за заявленим способом досягаються результати, що перевищують ознаки способу І6Ї, зокрема, за рахунок використання матеріалу пороутворювача як реагента для тверднення сипкої суміші, та збільшення діапазону розміру пор вище 2,5 мм, нескладного регулювання пористості і заміною льодом органічних пороутворювачів.

Як у способі (1Ї, до складу водного розчину (чи сипкої суміші), з якого заморожують зернистий лід, можуть вводити технологічні добавки (порядку 0,5-5 905), які являються поверхнево-активними речовинами (наприклад, рідке мило), що полегшують розтікання розплаву льоду по поверхні дисперсних частинок наповнювача, вводити прискорювачі тверднення гідратаційних в'яжучих, або гелеутворювачі. Наприклад, рідке скло у водному розчині (для заморозки на лід) є одночасно і ефективним прискорювачем такого тверднення і гелеутворювачем, що широко застосовують у ливарному виробництві для виготовлення піщаних форм, футеровки ковшів тощо. Також порошкові технологічні добавки ще простіше вводити при змішуванні сипких компонентів для пористого чи піновиробу.

Загальна схема способу формування за корисною моделлю включає приготування сипкої суміші відомими способами і насипання її в оснастку для формування. Зокрема після попереднього змішування мінеральної основи, найпростіший склад якої складає дрібнодисперсний наповнювач - зернистий корунд, пісок, цемент чи/га гіпс в різних дозуваннях, в одному з варіантів (2)| насипання сипкої суміші в порожнину оснастки також можливе введення до цієї суміші сипкого зернистого льоду при змішуванні двох струменів шляхом зсипання струменя зерен льоду зі струменем сипкої мінеральної основи формувальної суміші в один потік та виконанням вібрації оснастки. Цей варіант змішування дозволяє швидко змішати зерна в сипкому виді і їх ущільнити в формувальній оснастці без танення льоду. Також застосовували швидке змішування мінеральних пісків і порошків з зернистим льодом у бетономішалці.

Зо При ущільненні вібрацією сипкої суміші у оснастці (опоці для формування) піщинки компонентів продовжують рухатись кожна між іншими, вкладаючись між собою до максимально можливої щільності суміші; формується жорсткий каркас з оптимально укладених зерен з розміщенням між ними порошкових технологічних часток та в'яжучого. Вібрація зменшує внутрішнє тертя піщинок, приводячи сипкий матеріал до стану "псевдорідини".

Спосіб реалізується завдяки тому, що силова взаємодія талої води (від зернистого льоду) з частинками мінеральних дрібнодисперсних компонентів визначається гідрофільністю цих частинок. Після танення льоду відбувається вбирання та утримання води адсорбційно- капілялрними силами в середовищі дрібнодисперсних компонентів. Якщо в прошарок цих компонентів надійшло більше води, ніж він здатен утримати цими силами, то надлишок вологи перетікає по порах в прошарок, що лежить під ним. Вистоювання для твердіння здебільшого притаманне виготовленню бетонних виробів, в яких операція твердіння протікає мимовільно протягом певного часу. При формуванні дію адсорбційно-капілярних сил для частинок з гідрофільною поверхнею поєднували з хемосорбцією для частинок гідратаційного в'яжучого.

Зернистий лід, як пороутворювач, складається з замороженої води чи водної композиції, як правило при температурі -20...-15 "С. Після віброущільнення суміші в оснастці лід нагрівається від оточуючого матеріалу та через деякий час (зазвичай до кількох хвилин) починає танути, виходячи самотоком крізь пори суміші, потім танення триває приблизно протягом кількох хвилин чи довше в залежності від кількості і температури льоду.

В способі застосовано наступні явища фільтрації, тужавлення та тверднення суміші. При змочуванні і фільтрації талою рідиною сухої сипкої навколишньої суміші компоненти цих рідини і суміші утворюють в'яжучу самотверднучу композицію, яка призводить до твердіння суміші.

Гідрофільність мінеральних (частіше всього алюмосилікатних, кварцових) зерен призводить до обволікання їх водою чи водним розчином і електро-молекулярного зчеплення між ними і піщинами. Якщо в одному з варіантів дисперсний матеріал містив сухий пісок з порошком цементу чи гіпсу, то тала вода від льоду при капілярному вбиранні стінками з цього матеріалу служила затверджувачем цементу чи гіпсу та збільшувала міцність зчеплення (адгезію) його із зернами піску. При цьому твердіння полягало в перетворенні дисперсної системи в "конденсований" стан - утворення інтерфазної структури з дисперсних різнорідних часток (13). З кварцовими чи алюмосилікатними зернами вода має високий поверхневий натяг і є слабким бо зв'язуючим. Дія поверхневих сил позначається при утриманні стелі (оболонок) піщаних пор від зерен льоду тим сильніше, чим менший радіус цих пор. Якщо властивості міцності багатьох зв'язуючих (глина, цемент, гіпс, рідке скло тощо) набувають лише в присутності води, то застосування саме крижаного дисперсного пороутворювача з постачанням води при його таненні належить до переваг, що використано в заявленому способі виготовлення пінофільтрів.

Для проявлення адгезії потрібен тісний контакт між адгезивом та субстратом, такий контакт між дисперсним матеріалом і клеючим продуктом, що його склеює, забезпечує тала вода чи водна композиція, а механізмом тверднення гідратаційних в'яжучих є гідратоутворення (і структуроутворення (утворення кристалогідратів), як синтез міцності матеріалу кінцевого виробу 131.

Вистоювання суміші в оснастці протягом часу не меншого, ніж достатній для танення льоду, просочення його розплаву крізь суміш і створення твердого каркасу пінокерамічних фільтрів та пористих матеріалів є тим рішенням, що дозволяє досягти запланованого технічного результату. Після вистоювання суміші в оснастці подальші технологічні дії з нею виконують при утворенні достатньо твердого виробу, дії з яким не порушать його цілісність, його звільняють від залишків рідких продуктів моделі (якщо такі залишились) і після додаткового твердіння, висушування, та за необхідності термообробки (прожарення, випалення тощо) чи інших відомих операцій обробки відправляють до місця використання.

У варіанті способу передбачено прискорення затверднення суміші шляхом нагрівання до температури 40-100 "С для прискорення обороту оснастки, підвищення продуктивності процесу і ефективності використання обладнання аналогічно (1|. Спрощенню виробництва і зменшенню вірогідності браку також сприяло наливання води, водного розчину чи нанесення їх аерозолю (в тому числі з такою температурою) на поверхню суміші, чим прискорювали тужавлення |і твердіння верхнього шару (як стабілізуючої основи), або завдяки фільтрації при цьому просочувалась вся товщина утворюваного виробу ще до початку танення льоду. Також відпрацьовано варіант, коли подавали воду чи водний розчин на верхню поверхню суміші, а з нижньої поверхні суміші через отвори у дні оснастки цю суміш вакуумували у періоди до початку плавлення зернистого льоду або (та) після тверднення суміші для віджимання з утвореного виробу надлишку води. Вакуумували відомими способом і обладнанням, традиційними для ливарних цехів з вакуумною формовкою (ВПФ) чи для лиття у піщані вакуумовані форми за

Зо моделями, що газифікуються (ЛГМ-процес). У днищі оснастки попередньо монтували венти, до яких трубопроводом підводили вакуум від вакуумного насоса. Прокачування води, налитої на поверхню суміші, проводили протягом порядку кількох секунд. Суміш зволожувалась до початку танення зерен льоду і починала тужавіти і тверднути, забезпечуючи стабільну пористу структуру.

Суттєвість ознаки способу - вистоювання суміші, пояснює те, що в цей час місцеві опори для сипкого наповнювача - зерна льоду, тануть, а набуває міцності суміш навколо них, що зволожується. Збереження в статичному стані ущільнених вібрацією зерен дрібнодисперсного наповнювача забезпечує волога, що сама склеює зерна з обмеженою міцністю, а наявність в суміші гідратаційного в'яжучого - гіпсу та/ли цементу в контакті з вологою дає напівтверду оболонку (плівку чи кірку), в якій починається тужавлення (схоплювання) вказаних в'яжучих при втраті їх плинності (текучості) під дією гравітаційних сил. Також використано те, що після віброущільнення за оптимальним режимом піщинки дисперсного матеріалу переважно розміщуються так, що заклинюють один одного, заважаючи взаємному переміщенню. Це явище носить назву "поява арочних структур" (14)Ї. В арці кожен окремий елемент не може переміститися в напрямку дії зовнішньої сили, бо він затиснутий в розпір сусідніми елементами, яким передає діюче навантаження і набуває властивостей твердого тіла, що дозволяє в статичному стані досить тонкій тверднучій оболонці витримувати вагу верхніх прошарків сипкого матеріалу. Зазвичай вистоювання виробів проводили протягом другої та третьої змін, засипаючи оснастку сумішшю з ущільненням на першій. На другий день чи протягом 24 годин заформовані вироби набували достатньої міцності для подальших операцій.

Таким чином, для збереження пор при таненні пороутворюючого льоду застосовували роль трьох факторів: внутрішнє тертя (спокою) ущільнених твердих зерен, що заклинюються своїми виступами і мають у порах між собою порошок гідратаційного в'яжучого - гіпсу чи/та цементу; зволоження пор між зернами зі зв'язуючою роллю води; та тужавлення гідратаційного в'яжучого з початком утворення кристалогідратів, наступним твердненням до стану можливості видалення з оснастки, проведення операцій сушіння і термообробки. Вода, що не втрималась в піновиробі, стікала крізь пори і витікала з оснастки крізь отвори у дні оснастки.

Зауважимо, якщо серед десятків експериментів з вибору оптимального складу суміші (при огляді розпиляних фільтрів) отримували рідкі випадки, коли стеля та прилеглі до неї стінки бо окремих крупних пор деформувались (опускались, опливали) при таненні льоду, це у всіх випадках лише частково (не більше на 10-15 95) зменшувало об'єм пори від льоду. У випадку деформації стінки торкались зерна льоду, змочувались від нього талою водою, що вступала в реакції з в'яжучим, яке починало тужавіти, також надходила вода з верхніх прошарків, до цього додавалось те, що віброущільнені піщинки стінок при своєму зрушенні втрачають оптимальну укладку зерен і ці прошарки стінок розширюються, що зупиняє деформацію стінок з увігнутою поверхнею. Розширення щілин між зернами збільшує тонкі пори між ними, і в цілому ступінь пористості практично не зменшується.

Заявленим способом також можна формувати фільтрувальні камери, наприклад, для внутрішньоформеного модифікування металів. Бокові стінки камери виготовляють з піщано- кристалогідратних сумішей з домішкою зернистого льоду менше 8 95 (аналогічно (21), ії вони служать несучою основою для загрузки модифікатора, а вихідний отвір перекривають фільтром із суміші та зернистим льодом 8-90 об.

Як приклади реалізації корисної моделі виготовили пінокерамічні фільтри з вогнетривкої суміші, склади твердого компонента якої подібні до найближчого аналога |б6)Ї, а в'яжуче - високоглиноземистий цемент, застосовували аналогічно вогнетривкій композиційній бетонній суміші ІЗ), вогнетривкість виробів з якої 1500-1530 "С. Суміш містить вогнетривкий наповнювач, в'яжуче (зв'язуюче) - високоглиноземистий цемент та домішки - тонкомелений матеріал типу оксидал, а також каолін, при співвідношенні компонентів, мас. 95 (табл.). При температурі -157С лід має густину 0,919 г/сму, а каркас фільтра має густину 21,71 г/сму, то об'ємна доля льоду більша ніж масова, як показано у табл.

Таблиця

Компоненти суміші та розміри пор

Оксидальмас.дь 77777711 111140 1150.ЮюЮДЙ|ЙЙЬ(и бо

Каолін,массбе 77777711 111108 1170 11те (Всього наповнювачів, мас-9еї | 1400 | 500 | 600

Зерна льоду заданого розміру відсіювали за допомогою стандартних сит за ДСТУ ІБО 3310- 1:2017. "Сита. Технічні вимоги та випробування". Розміри зерен льоду або його зерновий склад, що відповідає номінальним розмірам отворів сит, вказано у табл. з округленням розмірів до першого знаку після коми. Розміри пор відповідно до розмірів зерен льоду для трьох складів суміші складали 2,2-3,4 мм, що вище, ніж у найближчому аналогу |б) - 1,0-1,5 мм. Розміри пор визначаються розміром частинок льоду як пороутворювача, які можуть стабільно відбиратись і бути величиною 0,2-22,4 мм та навіть зі значно ширшими межами цього інтервалу, оскільки

Зо ДСТУ ІБО 3310-1:2017 визначає номінальні розміри отворів сит в інтервалі 0,02-125,00 мм для визначення зернового складу сипких матеріалів. Таке визначення є типовою стандартизованою операцією контролю сипких матеріалів для формувальних лабораторій ливарних цехів та підприємств з виготовлення будматеріалів. Крупні (» 5 мм) однакових розмірів частинки льоду можна заморожувати з води у побутових морозильниках у витрусних формах з комірками різноманітної конфігурації. Тоді як отримати однакові чи крупні комірки пінополіуретану чи аналогічних спінених полімерів досить непросто.

Спрощення виготовлення пінокерамічних фільтрів та пористих матеріалів полягає в тому, що змішування, засипання до оснастки та ущільнення суміші проходить у її сипкому стані, що простіше, ніж операції для водних шлікерів за найближчим аналогом |б)|; також за основними варіантами способу видалення пороутворювача проходило самовільно, плавлення - передусім під дією температури навколишнього середовища, а витікання - завдяки фільтрації під впливом капілярних та гравітаційних сил. Не потрібне просочення заготовки піни Іб| в режимі циклічних деформацій до поглинання водного керамічного шлікера. Наведено варіанти прискорення видалення пороутворювача одночасно з тужавленням і початковим твердненням сипкої суміші.

Крім вогнетривких пінокерамічних фільтрів за заявленим способом рекомендоване виготовлення пористих матеріалів, зокрема пінобетонних, з використанням будівельних марок портландцементу та гіпсу. У складі в'яжучих рекомендується 15 95 гіпсу змішувати з цементом -

85 95. Гіпс прискорює тужавлення і тверднення, а цемент дає водостійкість тверднучій суміші, запобігаючи її опливанню чи деформації при надмірному зволоженні.

До переваг пороутворення зернами льоду також належить те, що товщина і розмір кінцевого виробу може бути достатньо великим і практично визначається величиною оснастки, кількістю суміші і піччю для сушки чи термообробки, якщо такі потрібні. З товстих блоків пінофільтрів можна механічною обробкою вирізати різноманітні фігурні вироби, або багато однакових пластинчастих фільтрів, також можна формувати фасонні фільтрувальні вироби. При цьому за найближчим аналогом складно просочити пінополіуретан товстого шару водним шлікером, тому, згідно з описом |б), виготовлено фільтр розмірами 5х5х1,5 см.

Джерела інформації: 1. Патент 91197 Україна, МПК В22С 9/02, бюл. 12/2014. 2. Патент 95319 Україна, МПК В22С 9/02, бюл. 24/2014. 3. Патент 42546 Україна, МПК СО4В 7/32, бюл. 13/2009. 4. Староверов Ю.С., Чернов Ю.А. Применение пенокерамических фильтров в литейном и сталеплавильном производствах за рубежом // Огнеупорь!. - 1992. - Мо 1. - С. 38-40. 5. Веричев Е.Н., Опалейчук Л.С. Способьї изготовления фильтрующей пенокерамики //

Открьїтия. Изобретения. - 1987. - Мо 9. - С. 123. б. Патент 2304568 России, МПК С048 38/06, С048 35/101. Способ изготовления фильтрующей пенокерамики / Красньй Б.Л., Тарасовский В.П., Кисляков А.Н.; заявл. 10.02.2006; опубл. 20.08.2007. 7. Моуала Х. и др. Стальная пена с открьїтьпмми порами - изготовлениє и свойства //

Металлургия машиностроения. - 2006. - Мо 6. - С. 29-33. 8. Патент 77595 Україна, МПК В22С 9/02, бюл. 4/2013. 9. Патент 77659 Україна, МПК В22С 7/02, бюл. 4/2013. 10. Ермолаєв А.Е. Получениє водного льда методом послойного намораживания в условиях вакуумирования: дис. канд. техн. наук: 05.04.03. - М., 2008. - 95 с. 11. Йе Аунг Мин. Прочная пористая проницаємая керамика на основе злектроплавленного корунда: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.11. - М., 2017. - 149 с. 12. Андрианов Н.Т., Балкевич В.Л., Беляков А.В. Химическая технология керамики. М., 2012.

Коо) 493 сб. 13. Сьчев М.М. Твердение вяжущих веществ. - Л., Стройиздат, 1974. - 80 с. 14. Котов. В. Физика на пляже // Наука и жизнь. - 2003. - Мо 6. - С. 120-123.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Спосіб виготовлення пінокерамічних фільтрів та пористих матеріалів, що включає змішування сипких дрібнодисперсних наповнювача, в'яжучого, пороутворювача та інших технологічних домішок, ущільнення утвореної суміші в формувальній оснастці, видалення пороутворювача, сушіння і термообробку сформованого виробу, який відрізняється тим, що як пороутворювач застосовують зернистий лід в кількості 8-90 96 за масою суміші, видалення якого виконують шляхом плавлення, вистоюванням за кімнатної температури чи при нагріванні суміші чи виробу.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у суміш при змішуванні сипких дрібнодисперсних компонентів вводять гідратаційне в'яжуче, яке зволожують розплавом введеного у суміш пороутворювача, і внаслідок цього зволоження забезпечують тужавлення та тверднення суміші до монолітного стану шляхом утворення кристалогідратів.

З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що під час вистоювання суміші в формувальній оснастці її підігрівають до температури 40...100 "С, подають воду чи водний розчин з такою чи кімнатною температурою на верхню поверхню суміші, або подають воду чи водний розчин на верхню поверхню суміші, а з нижньої поверхні суміші через отвори у дні оснастки цю суміш вакуумують у періоди до початку плавлення зернистого льоду або(та) після тверднення суміші для віджимання з утвореного виробу надлишку води. 0000 Компютернаверстка ОО. Гергіль 00000000 Міністерство розвитку економіки, торгівлі та сільського господарства України,

вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601 (с;