сырьевая смесь для изготовления жаростойкого ячеистого материала

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

Описание изобретения к патенту

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; С_общ. - 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