Теплоизоляционная масса и футеровочный блок на ее основе

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к изоляции подовых труб методических нагревательных печей. Целью изобретения является повышение термостойкости при эксплуатации и снижение трудоемкости при изготовлении футеровочных блоков. Теплоизоляционная масса, включающая высокотемпературное неорганическое волокно, огнеупорное связуюИзобретение относится к металлургии, в частности к изоляции подовых труб методических нагревательных печей. Цель изобретения - повышение термостойкости при эксплуатации и снижение трудоемкости при изготовлении футеровочных блоков. Теплоизоляционная масса содержит высокотемпературное неорганическое волокно , глину или кремнезоль, полиакриламид или спирт, металлическое волокно щее и коагулянт, дополнительно содержит металлическое волокно диаметром 10-700 мкм, при этом в качестве огнеупорного связующего она содержит глину или кремнезоль, а в качестве коагулянта - полиакриламид или спирт при следующем соотношении компонентов, мае. %: высокотемпературное неорганическое волокно 46,6-69,0; глина или кремнезоль 22- 38; полиакриламид или спирт 0,05-0,40; металлическое волокно диаметром 10-700, мкм 1-15. Футеровочный блок на основе теплоизоляционной массы для изоляции подовых труб состоит из двух составных частей: одна - в виде П-образного основания, другая - в виде пластины, причем внутренние поверхности вертикальных стоек П-образного основания выполнены с симметричными трапецеидальными пазами глубиной 0,04 - 0,15 расстояния между стойками и с углом наклона боковых граней К внутренней поверхности стоек 110-135°, а пластина установлена между вертикальными стойками в указанных пазах 2с п. ф-лы, 2 ил., 2 табл диаметром 10-700 мкм при следующем соотношении компонентов, мае %: Высокотемпературное неорганическое волокно 46,6-69 Глина или кремнезоль 22-38 Полиакриламид или спирт 0,05-0,4 Металлическое волокно диаметром 10- 700 мкм 1-15 Указанную теплоизоляционную массу изготавливают следующим образом. Вначале готовят суспензию на основе высокотемпературного неорганического восл с ON N Ю N3 чэ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 27 D 1/00, F 27 В 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4343282/02 (22) 27.10.87 (46) 15.04.91. Бюл. М 14 (71) Череповецкий металлургический комбинат им. 50-летия СССР (72) А.Е. Романовская, Ю,M..Êàðàêèí, А.Г. Зайцев, Н.А, Пахомов, 3.M. Бегляров и А.Л. Шерешевский (53) 662,998 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 8679-1 3, кл. С 04 В 43/02, 1978.

Патент США М 4275771, кл. 138 — 149, 1981. (54) ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННАЯ МАССА И ФУТЕРОВОЧНЫЙ БЛОК НА ЕЕ ОСНОВЕ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к изоляции подовых труб методических нагревательных печей. Целью изобретения является повышение термостойкости при эксплуатации и снижение трудоемкости при изготовлении футеровочных блоков. Теплоиэоляционная масса, включающая высокотемпературное неорганическое волокно, огнеупорное связуюИзобретение относится к металлургии, в частности к изоляции подовых труб методических нагревательных печей.

Цель изобретения — повышение термостойкости при эксплуатации и снижение трудоемкости при изготовлении футеровочных блоков.

Теплоизоляционная масса содержит высокотемпературное неорганическое волокно, глину или кремнезоль, полиакриламид или спирт, металлическое волокно

„„5U „„1642219 А1 щее и коагулянт, дополнительно содержит металлическое волокно диаметром

10 — 700 мкм, при этом в качестве огнеупорного связующего она содержит глину или кремнеэоль, а в качестве коагулянта — полиакриламид или спирт при следующем соотношении компонентов, мас. высокотемпературное неорганическое волокно 46,6 — 69,0; глина или кремнезоль 22—

38; полиакриламид или спирт 0,05 — 0,40; металлическое волокно диаметром 10 — 700 мкм 1 — 15. Футеровочный блок на основе теплоизоляционной массы для изоляции подовых труб состоит из двух составных частей: одна — в виде П-образного основания, другая — в виде пластины, причем внутренние поверхности вертикальных стоек П вЂ” образного основания выполнены с симметричными трапецеидальными пазами глубиной 0,04 — 0,15 расстояния между стойками и с углом наклона боковых граней к внутренней поверхности стоек 110-1350, а пластина установлена между вертикальными стойками в указанных пазах. 2 с, и. ф — лы, 2 ил., 2 табл, диаметром 10 — 700 мкм при следующем соотношении компонентов, мас. :

В ысокотемпературное неорганическое волокно 46,6-69.

Глина или кремнезоль 22 — 38

Полиакриламид или спирт 0,05 — 0,4

Металлическое волокно диаметром 10—

700 мкм 1 — 15

Указанную теплоизоляционную массу изготавливают следующим образом.

Вначале готовят суспензию на основе высокотемпературного неорганического во1642219 локна, глины или кремнезоля (огнеупорного связующего) и воды так, чтобы отношение жидкости и твердой составляющей составляло 6:1. В качестве высокотемпературного неорганического волокна используется муллитокремнеэемистое волокно или муллитовое волокно.

После получения суспенэии в нее добавляют металлическое волокно диаметром

10 — 700 мкм и перемешивают массу до требуемой однородности, Затем в смесь добавляют полиакриламид или спирт в качестве коагулянта и вновь перемешивают 20-40 с.

Из полученной смеси с помощью формы получают блоки. Коагулянт способствует более равномерному распределению связующего в материале блока при его формовании.

Добавление металлического волокна в смесь позволяет повысить стойкость блока при его эксплуатации, особенно при знакопеременных тепловых нагрузках.

Составы смесей согласно изобретению приведены в табл. 1, а их физико-механические свойства — в табл. 2.

Из табл. 1 и 2 следует, что соатавы смесей 1 — 13 обладают более высокими свойствами по термостойкости и температуре применения, чем у прототипа. Кроме того, масса по составу 14 имеет высокий коэффициент теплопроводности из-за большой средней плотности (820 кг/мз), масса по составу 15 имеет малую прочность на изгиб.

На фиг. 1 представлен футеровочный блок, общий вид; на фиг, 2 — то же, поперечное сечение.

Футеровочный блок содержит П-образное основание 1 и пластину 2. Внутренние поверхности вертикальных стоек 3 П вЂ” образного основания 1 выполнены с симметричными трапецеидальными пазами 4 глубиной 0,04 — 0,15 расстояния между стойками 3.

Угол наклона боковых граней 5 трапецеидальных пазов 4 к внутренней поверхности стоек 3 составляет 110-135 .

Пластина 2 установлена между вертикальными стойками 3 в трапецеидальных пазах 4, Глубина трапецеидальных пазов 4 равна 0,04 — 0,15 расстояния между стойками 3 и выбрана из условия надежности соединения пластины 2 с П вЂ” образным основанием.

При уменьшении этого соотношения наблюдается выпадение пластины иэ пазов, увеличиваются потери тепла, при увеличении соотношения ослабляется живое сечение основания, что приводит к уменьшению прочностных характеристик конструкции, 55 аметром.10 — 700 мкм, при этом в качестве огнеупорного связующего она содержит глину или кремнезоль, а в качестве коагулянта — полиакриламид или спирт при следующем соотношении компонентов. мас, %:

Угол наклона боковых граней пазов к внутренней поверхности стоек а выбран из условия технологичности сборки блоков и надежного крепления пластины в пазах.

При уменьшении угла а < 110 наблюдается затрудненный ввод пластин в пазы П вЂ” образного основания, что ведет к разрушению блока при монтаже и эксплуатации. При увеличении этого угла а > 135 наблюдается выпадение пластины из пазов в процессе эксплуатации блока, ухудшаются теплотехнические показатели предлагаемой конструкции, так как появляются зазоры и неплотности, ведущие к дополнительным тепло потерям, Тепловая изоляция наносится на трубу путем установки на нее "верхом". После установки блока в его боковые выемки вставляют пластину заданной толщины и продолжают монтаж следующих блоков, Добавление металлического компонента в материал блока позволяет повысить его стойкость при эксплуатации. Термостойкость (число теплосмен) повышается на

30 — 35%, Конструкция блока позволяет исключить применение жаростойких сталей при креплении изоляции на трубах, а, кроме того, отсутствие сварных соединений на трубе повышает ее стойкость в процессе эксплуатации, Волокнистый материал блока позволяет крепить его не только на горизонтальных участках труб, но и на волнообразных, повышая тем самым площадь труб, покрытых изоляцией, что ведет к снижению тепловых потерь. Блоки технологичны, позволяют быстро производить их монтаж во время остановки печи на ремонт, при этом для нанесения тепловой изоляции не требуется длительной остановки печи. Кроме того, масса основания блока составляет 90-95% от массы всего блока, поэтому напряжение, испытываемое боковыми элементами от введения пластины, минимальное, что повышает долговечность блока в сравнении с известным в 1,3-1,5 раза, Формула изобретения

1. Теплоизоляционная масса, включающая высокотемпературное неорганическое волокно, огнеупорное связующее и коагулянт, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкости, она дополнительно содержит металлическое волокно ди1642219

Таблисса 1

Готеоматттлг мяг $ состава

4 (г

Компонлнтн

1 т2 3

69 — ) 60

46.6

79 лбт j 38 30 !

466 б!I

4б,v

1Ь

0.05

О.

0,4

0 Г5

0.4

Ilãîïîã « ение таблиим

Кптлпс» ентм

Содержание, MB с.,(,, coc га па

11 1 12 ) 13

62.8 46 6 ) 69

Прототип т ""т" 1о 1

-1-- --—

62 69

Q8 0

1 (22

28

38 29.95

10,49

39 8 ф отхо. лов производства плит

" Перлнгаль"

Г

9,8

Ог, 1

0.5

15

I !

05

0.2

1 (0 05

1

0.01

Высокотемпературное неорганическое волокно 46,6-69,0

Глина или кремнеэоль 22-38

Полиакриламид или спирт 0,05 — 0,40

Металлическое волокно диаметром 10 — 700 мкм .1 — 15

2, Футеровочный блок на основе теплоизоляционной массы для изоляции подовых труб, состоящий из двух составных частей, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости блоков при эксплуатации и снижения трудоемкости при их изМуллитокрсмнеземттгтое волокно

Муллитовое волокно глина огнеупорная

Часов.Яре«ого к есторождения (TY 14.

8-162-75)

Кремно.зпль (tY 105-СI. ГIГ-01.841 (Волоктто изхромоникелевои стали, пи. пметром.мкм.

Могибденовое волокно

1 10 мкм

Титановое oooo«on 1 гл0 л«тл

Вольлярамовое волокно

Г 700 мхтл

Полиакриламид

Спирт(проплнол)

Метанол

I4Ycooloxoow« земистое впво«но

Mynxитоеое волокно

Глина огнеупорная

Часов-Ярскс го месторождения {TY 14-1

8-162-75)

Кр мневоль 1, I У 1ОЬ.СТ, ПС-О!.89) болс кноиз «по«то.п егсволстали пи-( птлстрОм мктл. 1

Молибпенолое волокно сК10 мкм (Титановое вттлокно у 5{ттлгт«

1 болмррампгое волокно (Y" 700 мкм (I .олив«рттла ип ({Ьп рт (пропаног, 1Летанол готовлении, составные части блока выполнены одна в виде П вЂ образно основания, другая — в виде пластины, причем внутренние поверхности верти5 кальных стоек П вЂ” образного основания выполнены с симметричными трапецеидальными пазами глубиной 0,04-0,15 расстояния между стойками и с углом наклона боковых граней к внутренней поверхности

10 стоек 110-135, при этом пластина установлена между вертикальными стойками в указанных пазах.

1642219

Соде

406

368

378

349

390

0,48

0,42,30

0,51

0,53

0,43

0,21,24

0,20

0,22

0,22

0,20

24

20

250

1350

1250

1400

1250

1400 оказа гели

13

Прототип

371

346

318

353

360

335

280

0,32

0,28

0,30

0,27

0,50

0,42

0,32

0,20

0.20

0,21

0,22

0,20

0,21

0,24

15

25

12

1 100

1250

1250

1250

1250

1250

1200

Показатели

Средняя плотно кгlм

Предел прочно на изгиб, МПа

Коэффициент т лопроводности средней темпер ре 800 С, ВТ/М

Термостой кос число воздуш теплосмен

1220" С

Температура и менения, сС яя плотность, ел прочности гиб, МПа фициент теповодности при ей температу0"С, ВТ/МК остой кость, о воздушных осмен при

r ература приния, С жание состава

Содержание состава

Таблица 2

Продолжение табл. 2

1642219

egg

Фиг.2

Составитель И. Столярова

Редактор M. Келемеш Техред М.Моргентал Корректор T. Малец

Заказ 1136 Тираж 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101