СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОГО ЯЧЕИСТОГО МАТЕРИАЛА

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОГО ЯЧЕИСТОГО МАТЕРИАЛА


RU (11) 2278087 (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 03.05.2007 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.06.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005101497/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.01.25 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.01.25 
(45) Опубликовано: 2006.06.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2228312 C2, 10.05.2004. SU 1087486 A1, 23.04.1984. RU 2237642 С1, 10.10.2004. RU 2031875 C1, 27.03.1995. SU 992468 A1, 30.01.1983. DE 4233295 А, 07.04.1994. 
(72) Имя изобретателя: Белых Светлана Андреевна (RU); Лебедева Татьяна Анатольевна (RU); Зайцева Юлия Владимировна (RU); Красичкова Ксения Витальевна (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 665709, Иркутская обл., г. Братск, ул. Макаренко, 40, БрГУ, патентный отдел, С.В. Кварацхелия 

(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОГО ЯЧЕИСТОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к производству ячеистых строительных материалов и может быть использовано для получения жаростойких материалов для изоляции поверхности теплового оборудования. Техническим результатом является исключение деформаций усадки при высокотемпературном воздействии, возможность получения жаростойких материалов со стабильными проектными плотностями и заданными размерами, удешевление производства. Сырьевая смесь для изготовления жаростойкого ячеистого материала содержит, мас.%: жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с плотностью p=1,25-1,35 г/см3 53,0-56,5, микрокремнезем в качестве наполнителя 21,2-22,61, отвердитель - кремнефтористый натрий 5,5-5,6, тонкомолотый шамот с остатком на сите N 008 40-50% 7,9-8,5, водный раствор пенообразователя "ПБ-2000" 6,77-12,4. 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к производству ячеистых строительных материалов и может быть использовано для получения жаростойких материалов для изоляции поверхности теплового оборудования. Техническим результатом является возможность получения жаростойких материалов со стабильными проектными плотностями от 300 до 500 кг/м 3, возможность использования жидкого стекла из микрокремнезема с силикатным модулем 2,5, возможность использования промышленных отходов - микрокремнезема и шамота, удешевление производства. Сырьевая смесь для изготовления жаростойкого ячеистого материала, включающая жидкое натриевое стекло, наполнитель, водный раствор пенообразователя, отвердитель - кремнефтористый натрий, содержит жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем 2,5 и плотностью 1,25-1,35 г/см3, в качестве наполнителя - микрокремнезем, в качестве пенообразователя - водный раствор «ПБ-2000» и тонкомолотый шамот (остаток на сите № 008 - 40-50%) при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное жидкое стекло - 53,0-56,5; микрокремнезем - 21,2-22,6; водный раствор пенообразователя «ПБ-2000» - 6,77-12,4; кремнефтористый натрий - 5,5-5,6; шамот - 7,9-8,5 (табл.1).

Изобретение относится к производству ячеистых строительных материалов и может быть использовано для изоляции поверхности теплового оборудования.

Известна сырьевая смесь для изготовления пенобетона, включающая жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем 2-4, плотностью 1,35-1,45 г/см3, микрокремнезем в качестве наполнителя, пенообразователь, воду, кремнефтористый натрии и шамот [Патент РФ № 2228312, С 04 В 28/26, 38/10].

Материалы из известной сырьевой смеси для получения пенобетона имеют деформации усадки. Известная сырьевая смесь содержит жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с силикатным модулем 2-4, плотностью 1,35-1,45 г/см3, которое отличается высокой вязкостью, осложняющей процесс получения пеностекольной композиции и способствующей созданию объемно омоноличенной композиции, что вызывает деформации усадки при высокотемпературном воздействии. Известная сырьевая смесь содержит пенообразователь «Морпен», являющийся дальнепривозным, что удорожает производство материала.

Технический результат от использования изобретения: исключение деформаций усадки при высокотемпературном воздействии, возможность получения жаростойких ячеистых материалов со стабильными проектными плотностями 300-500 кг/м3 и заданными размерами, удешевление производства за счет использования жидкого стекла с меньшей плотностью и пенообразователя, производимого в регионе.

Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления жаростойкого ячеистого материала, включающая жидкое натриевое стекло, пенообразователь, микрокремнезем в качестве наполнителя, отвердитель кремнефтористый натрий, тонкомолотый шамот, содержит жидкое натриевое стекло из микрокремнезема с плотностью 1,25-1,35 г/см3, для получения пеностекольной композиции, водный раствор пенообразователя «ПБ-2000» при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное жидкое стекло 53,0-56,5 
Микрокремнезем 21,2-22,61 
Водный раствор «ПБ-2000» 12,4-6,77 
Кремнефтористый натрий 5,5-5,6 
Шамот 7,9-8,5 


Жидкое натриевое стекло, используемое для получения пены, готовят малоэнергоемким способом, путем растворения микрокремнезема в растворе щелочи при температуре не более 100°С [Патент РФ № 2056353, МПК С 04 В 28/04].

Микрокремнезем является дисперсным отходом производства кристаллического кремния, характеризующимся малым размером частиц (0,1...0,3 мкм) и, как следствие, высокой удельной поверхностью (от 10000 до 25000 см2/г). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния. Химический состав микрокремнезема, мас.%: SiO2 - 90,0-95,0; Al2O3 - до 0,8; Fe2О3 - до 0,8; СаО - до 1,6; MgO - до 1,2; SiC - до 5,0; Собщ. - до 9,0; потери при прокаливании - до 20,0.

Использован молотый шамот Восточно-Сибирского завода огнеупоров. Химический состав шамота, мас.%: S - 0,02; С - 0,72; F следы; СО - 1,44; Mg - 0,28; SiO2 - 39,65; Al2O3 - 53,65; Fe2O - 4,23.

В качестве пенообразователя использован водный раствор «ПБ-2000» (ТУ 2481-185-05744685-01). Пенообразователь «ПБ-2000» представляет собой водный раствор солей алкилсульфатов первичных жирных спиртов со стабилизирующими добавками.

Предлагаемую сырьевую смесь готовят следующим образом. Пену получают путем перемешивания в высокоскоростном смесителе принудительного действия водного раствора пенообразователя до 13-15-кратного вспенивания, затем в полученную пену постепенно вводят жидкое стекло и производят перемешивание до его равномерного распределения по пенным пленкам в течение 1-3 минут. В полученную пеностекольную композицию вводят микрокремнезем, отвердитель (кремнефтористый натрий) и тонкомолотый шамот. Затем производят формование. Полученные образцы подвергают сушке при температуре 40-50°С.

Составы полученных смесей приведены в табл.1, характеристики изделий из них даны в табл.2.

Таблица 1 
Состав Состав сырьевой смеси, масс., % 
1 2 3 известный 
Водный раствор «ПБ-2000» 12,4 8,2 6,8 - 
Пенообразователь «Морпен» - - - 0,21 
Жидкое стекло 53,0 55,6 56,5 64,92 
Микрокремнезем 21,2 22,3 22,6 19,48 
Кремнефтористый натрий 5,5 5,6 5,6 6,48 
Шамот 7,9 8,3 8,5 1,95 
Вода - - - 6,96 
Таблица 2 
Показатель Состав 
1 2 3 известный 
Кратность вспененной минерализованной смеси 5 3,5 3 4 
Плотность, кг/м3 300 400 500 300-350 
Предел прочности при сжатии, МПа 0,3 0,5 0,7 0,4-0,7 
Теплопроводность, Вт/(мК) 0,07 0,09 0,18 0,07-0,09 
Деформация при температуре 1100°С, % 0 0 0 1 





ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Сырьевая смесь для изготовления жаростойкого ячеистого материала, включающая жидкое натриевое стекло из микрокремнезема, микрокремнезем в качестве наполнителя, отвердитель - кремнефтористый натрий, шамот и пенообразователь для получения пеностекольной композиции, отличающаяся тем, что для получения пеностекольной композиции используется водный раствор пенообразователя "ПБ-2000", жидкое стекло с пониженной плотностью p=1,25-1,35 г/см3 и тонкомолотый шамот с остатком на сите N 008 40-50%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанное жидкое стекло 53,0-56,5 
Микрокремнезем 21,2-22,61 
Водный раствор "ПБ-2000" 6,77-12,4 
Кремнефтористый натрий 5,5-5,6 
Шамот 7,9-8,5