Способ изготовления теплоизоляционных волокнистых изделий

 

Использование: технология теплоизоляционных волокнистых изделий, в частности изготовление фрагментов футеровок тепловых агрегатов с температурой службы до 1400°С. Способ изготовления теплоизоляционных волокнистых изделий включает приготовление гидромассы, содержащей огнеупорные волокна и связующее, последовательно вакуумирование слоем при величине разрежения 0,045 - 0,085 МПа в течение 5 - 50 с, после вакуумирования каждого слоя его подпрессовку при давлении 0,5 - 1,5 МПа и термообработку. Полученные изделия характеризуются кажущейся плотностью 250-600 кг/м³, пределом прочности при изгибе 0,19-0,41 Н/мм², теплопроводностью при температуре 600°С Вт/м К. 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения теплоизоляционных волокнистых изделий и может быть использовано для изготовления фрагментов футеровок тепловых агрегатов с температурой службы до 1400^оС.

Известен способ изготовления теплоизоляционных изделий из волокнистых материалов [1], включающий получение волокнистой гидромассы, вакуум-формование с попеременным погружением формы в суспензию из волокна и связующее. Недостатками решения являются недостаточная прочность изделий и их неоднородная структура.

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления теплоизоляционных изделий [2]. По указанному способу получают гидромассу на основе огнеупорных волокон, погружают в нее вакуум-формующий элемент и начинают осаждение слоя на фильтрующее основание при разрежении 0,045-0,085 Н/ми² в течение 5-50 с, после чего элемент извлекают из гидромассы, выдерживают под разрежением, обезвоживают набранный слой и повторяют набор опять. Полученные изделия имеют разноплотную структуру, довольно высокую теплопроводность 0,17 Вт/м К, а гидрофобность характеризуется водопоглощением после полного погружения 70% после частичного погружения 59%.

Целью изобретения является снижение теплопроводности, повышение гидрофобности изделий и получение однородной структуры.

Цель достигается тем, что в способе получения теплоизоляционных волокнистых изделий, включающем приготовление гидромассы, последовательное вакуум-формование слоев изделия и его сушку, после вакуум-формования каждого слоя производят его подпрессовку при давлении 0,5-1,5 Н/мм².

В результате поиска по патентной и научно-технической литературе авторы не выявили объекты с признаками, сходными с отличительными признаками заявляемого технического решения, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию "Существенные отличия". Известно Стеклянное штапельное волокно. /Под. ред. Я.А.Школьникова. М.: Химия, 1969, с. 163) уплотнение отформованных методом насасывания изделий после отключения вакуума и снятия мундштука (т.е. однократно), что приводит к деформации заготовки.

П р и м е р. В лаборатории УкрНИИО по предлагаемому способу и прототипу были изготовлены теплоизоляционные волокнистые изделия из нескольких композиций. Первая содержит 52% муллитокремнеземистого волокна по ГОСТ 23619-79, 40% глины марки ПГПКП, 6,5% лигносульфоната технического по ОСТ 13-183-83, 0,5% полиакриламида по ТУ 7-04-01-79, 1% вспенивателя (примеры 1,4,5,6); другая - 60% муллитокремнеземистого волокна по ГОСТ 23619-79, кремнезоль 20% -ный, 39% и 1% вспенивателя (примеры 2,7); третья - 60% поликристаллического волокна оксида алюминия по ТУ 14-8-512-86, кремнезоль 20%-ный 39% и 1% вспенивателя (примеры 3,8). Из указанных композиций готовили гидромассу с влажностью 96% и формовали изделия методом вакуумного формования на сетчатую форму. Изделия по прототипу формовали следующим образом: в гидромассу погружали вакуум-формующий элемент и начинали осаждение слоя на фильтрующее основание при разрежении 0,05 Н/мм² в течение 30 с, после чего элемент извлекали из гидромассы, выдерживали под разрежением, обезвоживали набранный слой и повторяли набор опять. Такая операция повторялась 5 раз. При изготовлении изделий по предложенному способу после формования каждого слоя проводили его подпрессовку при давлении 0,5-1,5 Н/мм². После формования производили сушку изделий при 100-150^оС.

На всех образцах определяли: кажущуюся плотность, предел прочности при изгибе по ГОСТ 17177-81, наличие расслоений (визуально), теплопроводность по ГОСТ 23619-79, линейную усадку после обжига, гидрофобность (водопоглощение) после полного и частичного погружения по ГОСТ 17177.6-81. Устойчивость изделий к расплаву алюминия и бронзы определяли на установках непрерывного литья заготовок при использовании изделий в качестве металлопроводов. Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы изделия, изготовленные по предложенному способу, имеют более низкую теплопроводность и высокую гидрофобность по сравнению с прототипом (соответственно примеры 1 и 4, 5, 6; 2 и 7; 3 и 8).

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ВОЛОКНИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий приготовление гидромассы, содержащей огнеупорные волокна и связующее, последовательное вакуумирование слоев гидромассы при величине разрежения 0,045 - 0,085 МПа в течение 5 - 50 с и термообработку, отличающийся тем, что, с целью снижения теплопроводности, повышения гидрофобности изделий, получения их однородной структуры, после вакуумирования каждого слоя производят его подпрессовку при давлении 0,5 - 1,5 МПа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2