Изобретение относится к огнеупоры ным теплоизоляционным материалам на . основе керамических волркон, примел няемым в качестве высокотемпературной теплоизоляции и упругих компенсационных прокладок при температурах до 1200с, например, в температурных швах огнеупорной кладки тепловых агрегатов, для рабочей футеровки металлопроводов жидкого алюминия, для теплоизоляции воздухопроводов горячего дутья доменных печей и т.д. .
Известен состав теплоизоляционных огнеупорных материалов на основе керамических волокон, например алюмосиликат ных, содержащий в качестве связующего коллоидный гидрат кремнезема и вoдopacтвopи вдй органический полимер (1.
Данные материсшы обладают низкой Кс1жущейся плотностью, хорошими теплоизоляционными свойствами, однако их механическая прочность невысока.
Известна формовочная масса для изготовления огнеупоров, содержащая, %: неорганического врлокна, например алюмосиликатного 40-87; водорастворимого акрилового полимера 2-7 и коллоидного SiO. 6-56. Изделия
.формуют из массы, содержащей 44-70% растворителя акрилового полимера, например воды, водного раствора метанола, этанола, этиленгликоля и т.д., а затем сушат 2.
Монтажная прочность получаемого изделия выше, чем у приведенного выше материала, однако при службе в качестве теплоизоляционных экранов,
10 подвергающихся вибрации или металлопроводов жидкого алюминия эта пррчность является недостаточной. Кроме того, указанный материал при 1200 С обладает значительной усадкой.
15
Цель изобретения - снижение усаД ки при высоких температурах и повышение прочности на разрыв.
Поставленная цель достигается тем, что огнеупорный теплоизоляцион
20 ный материал, включающий керамическое волокно, коллоидный гидрат креМ незема и пЬлимер, дополнительно содержит водорастворимую соль хрома, а в качестве полимера - водорастворимое
25 поливинилспиртовое волокно при следующем соотношении компонентов, мае. %:
Коллоидный гидрат
кремнезема10-35
Водорастворимое
30
поливинилспиртовое волокно .2-7
Водорастворимая
соль хрома1-3
Керамическое
волокноОстальное
Материал изготовляют по следующей технологии.
В быстроходной пропеллерной мешалке готовят водную суспензию керамических огнеупорных и водорастворимых поливинилспиртовых волокон с концентрацией по волокну 0,5-2,0%, на листоформовочной установке готовят заготовку нужной формы путем отливки на сетке, вакуумирования подпрессовки, сушки, добавления коллоидного раствора гидрата кремнезема и раствора соли хрома и окончательной сушки.
При взаимодействии с водой поверхность водорастворимых поливинилспиртовых волокон гидратируется, набухает и образуются водородные связи между поливинилспиртовыми и керамическими волокнами, за счет чего волокна, входящие в состав материала, при формовании заготовки склеиваются мехсду собой. В процессе сушки заготовок термопластичные поливинилспиртовые волокна размягчаются, оплавляются и еще более прочно сцепляются с керамическими волокнами за счет сил адгезии. По окончательной сушке частицы гидрата кремнезема коагулируют и осаждаются на волокнах, дополнительно скрепляя
их между собой и повышая прочность материала,
Присутствие в материале соли хрома способствует снижению усадкн при высоких температурах, так как CrjO, осаждаясь на его поверхности, образует твердые растворы в муллите, тормозя раскристаллизацию стеклоФазы волокон . Это, в свою очередь, препятствует уплотнению материала в целом.
Пример. Образцы готовят по описанной вькие технологии в виде листов картона толщиной 2-3 мм, размером 2004200 мм. В качестве огнеупорного керамического волокна использует алюмосиликатное волокно с содержанием 51% марки ВГР-130, алюмохромсиликатное волокно марки МКРРХ-150 по ГОСТу 23619-79, алюмоцирконийсиликатное волокно марки МКЦ-150 по ТУ 14-203-52-80, а в качестве поликристаллического волокна - корундовое, полученное в лабораторных условиях УкрНИИО, в качестве коллоидного гидрата кремнезема 5 кремнезоль с содержанием 510225%, в качестве водорастворимого пол и ни- нилспиртового волокна - винол марки МВР-65 по ТУ-6-06-468-80, в качестве водорастворимой соли хрома - бихромат. алю1ииния, хлористый хром и основной сульфат хрома.
Характеристика и свойства полученных образцов приведены в таблице.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Смесь для изготовления огнеупорного теплоизоляционного материала | 1980 |
|
SU968020A1 |
| Смесь для изготовления огнеупорного теплоизоляционного материала | 1980 |
|
SU912719A1 |
| Способ изготовления теплоизоляционных огнеупорных изделий | 1980 |
|
SU958401A1 |
| Способ изготовления огнеупорной теплоизоляции из волокнистого материала | 1982 |
|
SU1033487A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО КОМПОЗИЦИОННОГО ИЗДЕЛИЯ | 2009 |
|
RU2412134C1 |
| ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОЕ ИЗДЕЛИЕ | 2007 |
|
RU2467877C2 |
| Композиция для изготовления теплоизоляционного огнеупорного материала | 1981 |
|
SU998438A1 |
| Шихта для огнеупорного теплоизоляционного материала и способ его изготовления | 1980 |
|
SU952828A1 |
| СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКОВЕСНОГО ОГНЕУПОРА | 2014 |
|
RU2564330C1 |
| Шихта для изготовления легковесных огнеупоров | 1987 |
|
SU1518323A1 |
Поливинилспиртовое
водорастворимое волокно
Коллоидный гидрат 3 i
Основной сульфат
хрома
Поливинилспиртовое
водорастворимое волокно
Коллоидный гидрат
Основной сульфат хрома
Поливинилспиртовое
волокно ,
0,195
1,8
0,185
2,0
0,175
2,0
Коллоидный гидрат S i 02 Основной сульфат хрсма
Алюмвщромсилик атное, воло1Ло
Поливинилспиртовое
водорастворимое
волокно
Коллоидный гидрат S i Og Бихромат аммония
Алюмоцирконийсиликатное волокно
Поливинилспиртовое
водорастворимое
волокно
Коллоидный гидрат SiO CrCI
Поликристаплическое корундовое волокно
Поливинилспиртовое водорастворимое волокно Коллоидный гидрат
SiOjj Бихромат аммония
-
Известный
Полученный материал имеет более высокую механическую прочность при более высоких теплоизоляционных свойствах и менЬй ую усадку при высо,ких температурах.
Предлагаездлй огНеупо{)ный теплоизоляционный материал в виде картона при использовании для теплоизоляции теплрзащитных экранов н других теплонапряженных элементов конструкций имеет ряд преимуществ при устройстве Зсццитного покрытия и в процессе эксплуатации.
Формула изобретения
Огнеупорный теплоизоляционный материал, включающий керамическое воПродолжение таблицы
10 1
0,190
73 3,00 0,45
1,7
0,180
0,40
3,47
2,9
0,171
1,2
2,85 0,37
20 2
0,215
0,63
11,88
локно, коллоидный гидрат кремнезема и полимер, отличающий с я тем, что, с целью снижения усадки при высоких температурах и повышения прочности на разрыв, он допол.нительно содержит водорастворимую соль хрома, а в качестве полимера водорастворимое Поливинилспиртовое волокно при следующем соотношении компонентов, мае.%:
Коллоидный
-гидрат кремнезема 10-35 Водорастворимое полививилспиртовое волокно2-7 7 Водорастворимая соль хрома1-3 Керамическое волокно Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 9850108 кл. 161-156, 1968. 1. Патент США № 3395068, 2. Патент Великобритании 1440265, кл. С 1 J, 1976.
