СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ДИАТОМИТА
RAW MIXTURE FOR MAKING HIGH-TEMPERATURE HEAT-INSULATION ARTICLES BASED ON DIATOMITE

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении высокотемпературных теплоизоляционных изделий.
Известна сырьевая смесь на основе диатомитового сырья с добавлением мела и выгорающих добавок (уголь, опилки). (Гончаров Ю.А. и др. Керамика на основе опаловидной породы - диатомита / В журн. «Строительные материалы», №8, 2009, с.72-73) - прототип.
Известна сырьевая смесь на основе диатомитового сырья с добавлением казеино-канифольного пенообразователя и выгорающих добавок в виде опилок. (Китайцев В.А. Технология теплоизоляционных материалов. - М.: Изд. литературы по строительству. 1964, с.234-237).
Известен состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла (SU 912454 A1, B23K 35/36, опубл. 15.03.82, бюл. №10), состоящий из диатомита и мела.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных сырьевых смесей, относится то, что известные смеси не позволяют получать готовые изделия, не разрушающиеся в условиях переменных температур, высокотемпературные теплоизоляционные изделия, снизить их кажущуюся плотность и повысить прочность при сжатии.
Сущность изобретения заключается в том, что сырьевая смесь содержит пластификатор.
В качестве пластификатора используется лигносульфонат натрия (вариант 1) при следующем соотношении основных компонентов, мас.%:
диатомит
80-90
мел
10-20
лигносульфонат натрия
0,3-1,0.
Итого 100%.
Кроме того, выгорающие добавки 3-50% от общего объема основных компонентов масс.
В качестве пластификатора используется бентонитовая глина (вариант 2) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
диатомит
80-90
мел
10-20
бентонитовая глина
1.0-5,0.
Итого 100%.
Кроме того, выгорающие добавки 3-50% от общего объема основных компонентов масс.
В качестве пластификатора используется лигносульфонат натрия и бентонитовая глина (вариант 3) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
диатомит
80-90
мел
10-20
лигносульфонат натрия
0,3-1,0
бентонитовая глина
1,0-5,0.
Итого 100%.
Кроме того, выгорающие добавки 3-50% от общего объема основных компонентов масс.
Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат:
- расширение области применения изделий, полученных из предлагаемых сырьевых смесей.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления высокотемпературных теплоизоляционных изделий на основе диатомита содержит диатомит, мел и выгорающие добавки.
Особенность заключается в том, что сырьевая смесь содержит пластификатор.
В качестве пластификатора используется лигносульфонат натрия (вариант 1) при следующем соотношении основных компонентов мас.%:
диатомит
80-90,
мел
10-20,
лигносульфонат натрия
0,3-1,0.
Итого 100%.
Кроме того, выгорающие добавки 3-50% от общего объема основных компонентов масс.
В качестве пластификатора используется бентонитовая глина (вариант 2) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
диатомит
80-90
мел
10-20
бентонитовая глина
1,0-5,0.
Итого 100%.
Кроме того, выгорающие добавки 3-50% от общего объема основных компонентов масс.
В качестве пластификатора используется лигносульфонат натрия и бентонитовая глина (вариант 3)при следующем соотношении компонентов мас.%:
диатомит
80-90
мел
10-20
лигносульфонат натрия
0,3-1,0
бентонитовая глина
1,0-5,0.
Итого 100%.
Кроме того, выгорающие добавки 3-50% от общего объема основных компонентов масс.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном изобретении, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».
Использование в предлагаемых сырьевых смесях выбранных компонентов позволяет повысить температуру эксплуатации теплоизоляционного материала до 1150°С.
Состав смесей и свойства высокотемпературных теплоизоляционных изделий, полученных на их основе после обжига при температуре 1100 -1150°C, представлены в таблицах 1 и 2.
Из данных таблиц следует, что предлагаемые составы сырьевой смеси позволяют снизить кажущуюся плотность, повысить прочность при сжатии и получить не разрушающиеся в условиях переменных температур высокотемпературные теплоизоляционные изделия. Такие изделия могут применяться для изготовления как защищенных, так и нерабочих теплоизоляционных футеровок промышленных тепловых агрегатов.
Таблица 1
Состав сырьевой смеси
Состав
1
2
3
4
5
6
7
Прототип
Диатомит
70
50
90
90
90
90
80
39
Мел
29,7
48,5
9,0
7,5
5
4
17,5
61
Выгорающие добавки
3
3
3
40
50
50
3
-
Пластификатор:
- лигносульфонат натрия;
0,3
0,5
-
0,5
1,0
1,0
0,5
-
- бентонитовая глина
-
1,0
1,0
2,0
4,0
5,0
2,0
-
Таблица 2
Свойства высокотемпературных теплоизоляционных изделий
Свойства
Состав
1
2
3
4
5
6
7
Прототип
Кажущаяся плотность, г/см<sup>3</sup>
1,0
0,9
1,0
0,7
0,55
0,7
6,4
0,95
Предел прочности на сжатие, МПа
14,0
10,0
20,0
5,0
2,5
7,0
1,8
4,5
Дополнительная линейная усадка при выдержке 2 ч:
- %
1,0
1,0
0,6
0,8
0,8
0,8
1,0
1,0
- температура °C
1150
1150
1150
1150
1150
1150
1100
1150
Теплопроводность при средней температуре 350±25°C, Вт/мК
0,5
0,4
0,5
0,3
0,3
0,3
0,2
0,7
Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для изготовления высокотемпературных теплоизоляционных изделий;
- для заявленных составов сырьевых смесей в том виде, как они охарактеризованы в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность их осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемых заявителем поставленных технических задач.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».