Сырьевая смесь для получения теплоизоляционного материала Советский патент 1980 года по МПК C04B43/02 C04B29/02 

1

Изо6р етение относится к составу сыръезой смеси для получения теплоизоляционного материала и может быть использовано в прогФшшенности для футеровки индукционных нагревателей, 5

Известен высокотемпературный теплоизоляционный материал, включающий, вес.%:

Высокоглиноземистый

цемент7-27 Ю

Штапельное каолиновое волокно73-93 ij. Данный материгш имеет низкий коэффициент теплопроводности, высокую огнеупорность, но механическая проч- f5 ность его мгша 1-2 кг/см, что не дает возможность применить его для футеровки индукционных нагревателей, так как футеровка индукторов воспринимает вес нагреваемого столба эаго- Jg товок, а также ударные и истираюоше воздействия со стороны заготовок при их передвижении в индукторе.

Известна также теплоизолирующая смесь, включающая, вес.%:25

Волокнистый низкотеплопроводный материал 30-85 Огнеупорный материалфракция 0,01-5 мм 10-50 Связующее5-20 2J

Наличие в данной массе огнеупорного материсша 10-50% и небольшого процента связующего 5-20% приводит к повышению теплопроводности при снижении прочности теплоизолирующей смеси.

Наиболее близкой к описываемой сырьевой смеси по технической сущности и достигаемому результату является сырьевая смесь для получения теплонзоляционного материала, включающая, вес.%:

Стекловолокно60-70

Ортофосфорную кислоту 30-40 з.

Недостатками данной массы являются низкая механическая прочность (5-20 кг/см Х обусловленная небольшим процентом связующего, что делает ее нестойкой к истиранию и весовьм нагрузкам, свойственным футеровкам индукторов высокая температура отвердевания ), что привсщит к выгоранию текстолитовых стяжек и электроизоляции витков.

Целью изобретения является повышение механической прочности материала.

Цель достигается тем, что сырьевая смесь для получения теплоизоляционного материаша, включающая стеклоВОЛОКНО и ортсх1 сх:форную кислоту, содержит дополнительно гидрат окиси алкяииния при следующем соотношении ксшпонентов, вес.%:

Ортофосфорная кислота 45-55 Гидрат окиси гшюмияия 10-20 Стекловолокно Остальное. Гидрат окиси гшкминия в качестве активной добавки снижает температуру отвердевания до ЭО-ИО С.

Увеличение процентного содержания ортофосфорной кислоты и добавка гидрата окиси алюминия повышают механическую прочность.

Технология приготовления теплоизоляционного материала для футеровки индукторов заключается в. том, что вначале тщательно перемешивают раэмельченное стекловолокно с гидратом окиси сшюминия, затем вводят ортофосфорную кислоту и еще раз перемешивают до получения формовочной массы.

Заформовку индуктора в полученную массу осуществляют в опалубке путем трсмбовки нли на вибростоле. Эаформованный индуктор в опалубке помещают в сушильный шкаф и вьщерживают в течение 10-12 ч 100-110 С.

Для испытания готовят образцы разных составов из сырьевой смеси п предлагаемому изобретению и прототипу.

Составы сырьевых смесей и их свойства приведены в табл. 1 и 2.

Таблица

60 65 70 20 2S Стекловолокно Ортофосфорная 40 35 30 58 55 кислота Гидрат окиси алюминия Объемная масса, т/м 0-,250 0,200 0,150 Предел прочности на сжатие после сушки, кг/см Коэффициент теплопроводности ккал/ч С 0,10 0,08 0,059 Температура отвердевания, с 300 300

Из приведенных в табл. 2 данных видно, что при увеличении содержаиия ортофосфорной кислоты свьоие 55% механическая прочность массы практически не растет, а коэффициент тейло проводности увеличивается ночти в два раза и становится близок к величине теплопроводности бетонных футеровок, широко используемых для индукторов . 22 20

Таблица2

При уменьшении содержания ортофосфорной кислоты ниже 45% механическая прочность массы из-за недостаточной пропитки стекловолокна ортофосфс ной кислотой резко падает и предлагаемая масса становится непригодной дли футеровки индукционных нагревателей, испытывающей истирающие и весовые нагрузки. Температура ртвердевания массы не превышает . 30 35 40 45 50 53 50 48 45 43 17 -15 12 10 7 1,20 1,00 0,91 0,82 0,75 0,63 0,550 73 58 29 89 85 , 0,58 0,31 0,25 0,2 0,17 0,14 0,12 100 100 100 100 100 100 100

Таким образом предлагаемый материал обладает высокой механической прочностью, НИЗКОЙ температурой отвердевания, высокими теплоизоляционными свойствами при следуквдих предельных содержаниях компонентов, вес.%:

Стекловолокне 24-45 Ортофосфорная кислота 45-55 Гидрат окиси алюминия 10-20 Использование описываемой сырьевой смеси позволит повысить эксплуатационные характеристики электронагревательных устройств. Так, например, применение теплоизоляционной массы для футеровки индукторов для кузнечного нагрева деталей под пластическую деформацию позволит обеспечить повьвиение механической прочности индукторов, снижение расхода электроэнергии на 10-12%,сокращение веса индуктора в 2-3 раза. Футеровка из состава по предлагаемому изобретению показала надежную работу в условиях больших вибрационных нагрузок, возникакидих в индукторах промьвипенной частоты, в которых суадествукадиа теплоизоляционные материалы плохо работают(растрескиваются н выкрашиваются).

Эконсжшческий эффект при внедрении массы с установленной мощностью источников питания индукционных установок 7500 КВТ составит 40 000 руб

Формула изобретения

Сырьевая смесь для получения теплоизоляционного материала, включаюадая стекловолокно н ортофосфорную кислоту, отличающаяся тем, что, с целью повышения механической прочности материала, она содержит дополнительно гидрат окиси алюминия при следующем соотношении компонентов, Bec.lt

Ортофосфсфная кислота 45-55 Гидрат сжиси алкичиния 10-20 Стекловолокно Остальное.

Источники информации,

принятые во внюнанпе при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР 381655, кл. С 04 В 43/02, 1973 (прототип).