ТЕРМОИЗОЛЯЦИОННАЯ МАССА

ТЕРМОИЗОЛЯЦИОННАЯ МАССА


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2312086 (13) C1

(51) МПК
C04B 28/26 (2006.01)
C04B 35/66 (2006.01)
C04B 111/40 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 28.02.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2006111947/03 
(22) Дата подачи заявки: 2006.04.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.04.10 
(45) Опубликовано: 2007.12.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2081086 C1, 10.06.1997. RU 2243952 С1, 10.01.2005. RU 2197450 C1, 27.01.2003. RU 2247096 C1, 27.02.2005. SU 1076421 А1, 28.02.1984. GB 1153299 A, 29.05.1969. GB 2081246 A, 17.02.1982. 
(72) Автор(ы): Сватовская Лариса Борисовна (RU); Масленникова Людмила Леонидовна (RU); Якимова Наталия Игоревна (RU); Шершнева Мария Владимировна (RU); Киселева Лидия Алексеевна (RU); Бухарина Дарья Николаевна (RU); Суконников Виктор Валерьевич (RU); Платонов Алексей Сергеевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU) 
Адрес для переписки: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ПГУПС, патентный отдел 

(54) ТЕРМОИЗОЛЯЦИОННАЯ МАССА

Термоизоляционная масса относится к области строительных материалов, в частности, к термоизоляционным массам, предназначенным для теплоизоляции тепловых печных агрегатов и энергетического оборудования с температурой изолируемой поверхности до 1150°С. Термоизоляционная масса содержит, мас.%: жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см 3 23,0-28,0, кембрийскую глину 8,0-12,0, гранулированный доменный шлак с Мкр=2,0-2,8 49,0-60,0, тонкодисперсный нефелиновый шлам 3,0-8,0, осадок очистных сооружений станций водоподготовки с влажностью 80% 2,0-7,0. Технический результат - уменьшение теплопроводности при обеспечении прочности, достаточной для практического применения. 1 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Настоящее изобретение относится к области строительных материалов, в частности, к термоизоляционным массам, предназначенным для теплоизоляции тепловых, печных агрегатов и энергетического оборудования с температурой изолируемой поверхности до 1150°С.

Известна сырьевая смесь для изготовления золокерамических теплоизоляционных изделий (RU 2057742, С04В 38/08, бюл. №17, 06.20.2000), которая включает огнеупорную глину 2-50 мас.% и легкую фракцию золы-уноса ТЭС 50-98 мас.%. Получаемый из данной сырьевой смеси материал характеризуется плотностью 0,5-0,75 г/см3 , прочностью при изгибе 0,5-4,0 МПа, теплопроводностью 0,17-0,24 Вт/(м·К).

Недостатками такой сырьевой смеси является высокая теплопроводность и плотность.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому изобретению является термоизоляционная масса (RU 2081086, С04В 28/26, бюл. №33, 11.27.2001) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см 3 30-32 
огнеупорная глина порошкообразная 50-55 
древесные опилки 18-20 
вода до получения консистенции, удобной для работы 


Теплопроводность термоизоляции 0,3 Вт/(м·К).

Недостатком такой термоизоляционной массы является высокая теплопроводность.

Настоящее изобретение направлено на создание новой термоизоляционной массы с пониженной теплопроводностью при обеспечении прочности, достаточной для практического применения и одновременной утилизации промышленных отходов.

Поставленная техническая задача достигается тем, что термоизоляционная масса, включающая жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см3, кембрийскую глину, гранулированный доменный шлак с Мкр=2,0-2,8, тонкодисперсный нефелиновый шлам, осадок очистных сооружений станций водоподготовки с влажностью 80%, содержит, мас.%:

жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см 3 23,0-28,0 
кембрийская глина 8,0-12,0 
гранулированный доменный шлак с Мкр=2,0-2,8 49,0-60,0 
тонкодисперсный нефелиновый шлам 3,0-8,0 
осадок очистных сооружений станций водоподготовки 
с влажностью 80% 2,0-7,0 


Другое отличие заявляемого состава термоизоляционной массы заключается в том, что она содержит вместо огнеупорной глины кембрийскую легкоплавкую глину, а вместо воды, согласно предлагаемому изобретению, осадок очистных сооружений станций водоподготовки с влажностью 80%.

Нефелиновый шлам - попутный продукт, образующийся в процессе производства глинозема с содержанием -2CaO·SiO2 от 75 до 80%. Основная масса представляет собой -2CaO·SiO2 в виде мелких зерен и агрегатных скоплений. Кроме того, наблюдаются мелкие зерна продуктов гидратации 2Ca·SiO2. Общее количество гидратированных частиц составляет 5-7%, присутствуют зерна нефелина и оксидов железа.

Осадок очистных сооружений станций водоподготовки представляет собой коллоидный осадок влажностью 80%, имеющий следующий химический состав, мас.%:

Al(ОН)3·Н 2O 31,5% 
Fe(OH)3·H2O 3,5% 
SiO 2 15,6% 
Al2(SO4) 3 0,4% 
AlPO4 0,3% 
MgF2 0,8% 
CaF2 1,05 
Органические примеси 27,0% 
Гидратная вода, в основном состоящая из гидроокиси Al, остальное 


На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемая смесь неизвестна и данное техническое решение обладает новизной.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить технический результат.

Совместное присутствие тонкомолотых нефелинового шлама, гранулированного доменного шлака с М кр=2,0-2,8, осадка очистных сооружений станций водоподготовки с влажностью 80%, кембрийской глины и жидкого стекла приводит к твердению термоизоляционной массы, а также образованию силикатов алюминия, отличающихся низким значением коэффициента теплопроводности. Осадок очистных сооружений станций водоподготовки имеет частицы наноразмера, что способствует активизации поверхности зерен заполнителя и аморфизации новообразований. Гидроксид алюминия, из которого в основном состоит осадок очистных сооружений, является неорганическим полимером с разветвленной структурой, а d-металлы, находящиеся в осадке, способствуют образованию оксидов тяжелых металлов при обжиге, что значительно снижает теплопроводность. Таким образом, усложнение фазового состава и аморфизация приводит к более низкому значению теплопроводности всей системы.

Оптимальное содержание жидкого стекла в термоизоляционной массе - 23,0-28,0%. При выходе за пределы оптимального содержания понижается прочность при сжатии термоизоляционной массы. При введении тонкодисперсного нефелинового шлама менее 3,0% увеличивается время твердения термоизоляционной массы. Увеличение содержания нефелинового шлама сверх 8% снижает прочность при сжатии термоизоляционной массы.

Содержание гранулированного шлака с Мкр=2,0-2,8 менее 49% увеличивает коэффициент теплопроводности термоизоляционной массы, а увеличение его более 60% влечет за собой повышенный расход жидкого стекла в составе смеси, что снижает огнеупорность композиции, а следовательно, и температуру применения термоизоляционной массы. Увеличение содержания осадка очистных сооружений станций водоподготовки с влажностью 80% - более 7% приводит к снижению прочности термоизоляционной массы после обжига, а уменьшение - менее 2% к снижению термостойкости и повышению теплопроводности.

Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что предлагаемый состав термоизоляционной массы явным образом не следует из уровня техники, и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанного технического результата, т.е. изобретение соответствует критерию охраноспособности - "изобретательский уровень".

Пример конкретного выполнения

Изготовление термоизоляционной массы

1. Дозируют тонкодисперсные нефелиновый шлам, кембрийскую глину и гранулированный шлак с М кр=2,0.

2. Дозируют жидкое стекло плотностью 1,48 г/см3.

3. Приготавливают термоизоляционную массу, смешивая отдозированные компоненты в бетономешалке в течение 3-5 минут.

4. Дозируют осадок очистных сооружений станций водоподготовки с влажностью 80% до рабочей консистенции смеси.

5. Жаростойкая термоизоляционная масса используется для изготовления изделий требуемой формы и образцов для проведения физико-механических испытаний методом литья.

6. Твердение термоизоляционной массы осуществляется в течение 1 часа в нормальных условиях.

7. Затвердевшие образцы вынимают из форм и сушат при температуре 100-110°С.

8. Высушенные образцы готовы к эксплуатации.

9. После эксплуатации при плюс 1000°С, образцы испытывались на прочность и теплопроводность.

Для определения физико-механических характеристик термоизоляционной массы (плотности и прочности на сжатие), изготавливались образцы-кубы с размером ребра 100 мм. Для определения коэффициента теплопроводности по ГОСТ 7076-99 изготовлялись плитки размером 100 мм·100 мм и высотой 20 мм. Физико-механические характеристики термоизоляционной массы представлены в таблице.

Анализ данных таблицы показывает, что предлагаемый состав обеспечивает получение термоизоляционной массы, у которой коэффициент теплопроводности снижается до 0,15-0,16 Вт/(м·К), и, следовательно, расширяется диапазон применения. При получении термоизоляционной массы заявляемого состава используются побочные продукты станций водоподготовки и строительства (кембрийская глина из отвалов), что благоприятно сказывается на экологической обстановке, а также снижает себестоимость продукции.

Термоизоляционная масса, характеризуемая физико-механическими характеристиками, указанными в таблице, может быть использована для изготовления теплоизоляционных изделий, с температурой применения до плюс 1150°С, к которым предъявляют повышенные требования по теплозащитным свойствам.

Масса указанного состава отличается рядом преимуществ.

По сравнению с другими термоизоляционными массами она дешевле, не содержит дефицитных материалов, а именно огнеупорной глины, в условиях работы тепловых агрегатов более надежна и приготовление ее не требует специальных мер по защите атмосферы.

Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что термоизоляционная масса характеризуется снижением теплопроводности на 50% ( =0,15-0,16 Вт/(м·К)), что улучшает теплозащитные свойства массы, и достигается попутный эффект утилизации отходов.

Таблица 
Состав и свойства термоизоляционной массы 
Термоизоляционная масса, состав, мас.% 
№ п/п Жидкое стекло =1,4-1,5 г/см3 Огнеупорная глина порошкообразная Древесные опилки Вода Гранулированный шлак Тонкомолотый нефелиновый шлам Осадок очистных сооружений Кембрийская глина Прочность при сжатии, МПа Жаростойкость,°с Теплопроводность , Вт/(м·К) 
Прототип 30-32 50-55 8-20 Остальное - - 0,3 
1 28,0 - - - 49,0 3,0 2,0 8,0 13,85 1150 0,16 
2 25,5 - - - 54,5 5,5 4,5 10,0 14,225 1150 0,155 
3 23,0 - - - 60,0 8,0 7,0 12,0 14,60 1150 0,15 





ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Термоизоляционная масса, содержащая жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см3 и глину, отличающаяся тем, что она содержит глину кембрийскую и дополнительно содержит гранулированный доменный шлак с Мкр=2,0-2,8, тонкодисперсный нефелиновый шлам, осадок очистных сооружений станций водоподготовки с влажностью 80% при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см 3 23,0-28,0 
кембрийская глина 8,0-12,0 
гранулированный доменный шлак с Мкр=2,0-2,8 49,0-60,0 
тонкодисперсный нефелиновый шлам 3,0-8,0 
осадок очистных сооружений станций 
водоподготовки с влажностью 80% 2,0-7,0





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru