Конвейерный способ изготовления волокнистых теплоизоляционных материалов

Конвейерный способ изготовления волокнистых теплоизоляционных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КОНВЕЙЕРНЫЙ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТЫХ тЕПлоизоладионных МАТЕРИАЛОВ, включающий осаждение волокна на конвейер, пропитку волокнистого ковра вспененным связующим, уплотнение ковра и последующую термическую обработку, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности при изгибе и снижения теплопроводности, перед осаждением волокно предварительно подвергают электризации коронным разрядом, а -затем горизонтально ориентируют в направлении движения конвейера, пропуская через электростатическое поле, а в процессе пропитки связую (Л щим на волокнистый ковер воздействуют магнитострикционными преобразователями . 4 СО а

СОЮЗ. СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) С 04 В 20/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "

H А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь|

СЮ 3

7 7

ГОсудАРственный кОмитет, сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3502148/29-33 (22) 20.10.82 (46) 07 03.85. Бюл. Ф 9 (72) 10.П.Горлов, Л.А.Имиль, А.II.Меркин, И.Л.Негурица, Б.У.Седунов и Н.В.Трескова (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В..В.Куйбышева (53) 662.998(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 570575, кл. С 04 В 43/02, 04.08.75.

2. Патент США Р 3843756, кл. 264 †-2, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР

11 845400, кл. С 04 В 43/02, 26.12.78.

„„SU,, 1143710 А с (54) (57) КОНВЕЙЕРНЫЙ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ

МАТЕРИАЛОВ, включающий осаждение волокна на конвейер, пропитку волокнистого ковра вспененным связующим, уплотнение ковра и последующую термическую обработку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности при изгибе и снижения теплопроводности, перед осаждением волокно предварительно подвергают электризации коронным разрядом, а .затем горизонтально ориентируют в направлении движения конвейера, пропуская через электростатическое поле, а в процессе пропитки связующим на волокнистый ковер воздейству ют магнитострикционными преобразователями.

1143716

Изобретение относится к отрасли строительных материалов, а конкретнее к технологии теплоизоляционных керамоволокнистых изделий для строительной и высокотемпературной изоляции, и может найти широкое применение при производстве футеровок промьш ленных печей для металлургической промышленности, конструкций теплоограждений, для строительства паровых и водогребных котлов и других целей.

Известен способ изготовления жестких волокнистых плит из гидромасс, включающий операции приготовления гидромассы из распушенного волокна и раствора связующего, формования ковра с уплотнением и термообработки Ц.

Недостаток этого способа заключается в необходимости дополнительной операции распушки волокна и приготовления гидромассы. При этом в процессе распушки и перейешивания гидромассы в быстроходном смесителе происходит частичное измельчение волокна. Кроме того, изделия, получен ные известным способом имеют сравнительно низкие показатели прочности при изгибе, что обусловлено хаотическим расположением волокон, а также их изяельчением.

15

20

30

Изве стен способ изготовления. волокнистого ковра, заключающийся в предварительной ориентации волокна 35 нри прохождений через электростатическое поле с последующим формованием ковра посредством вакуум-отсоса (2) .

Недостаток известного способа заключается в том, что без предвари- 40 тельной подзарядки волокна коронным разрядом ориентации подвергается меньшая часть волокон.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является конвейерный способ изготовления керамоволокнистых теплоизоляционных материалов, заключающийся в осаждении волокна на конвейер, пропитке волок— нистого ковра вспененным связующим, уплотнении ковра и последующей тер- мической обработке.

Волокнистый ковер иэ камеры волокноосаждения пропускают через ванну, где одновременно пропитывают сус- 55 пензией вспененного связующего на минеральной основе и уплотняют путем виброироката. Вибрация способствует более глубокому проникновению связующего по толще ковра, а прокат, осуществляемый системой валков, обеспечивает заданную толщину изделия и дополнительно способствует всасыва- ; нию вспененного связующего внутрь ковра. Известный способ особенно целесообразно использовать при изготовлении волокнистых иэделий на глиняном связующем, так как весьма трудно достичь. качественной и равномерной пропитки ковра глиняной суспензией.

Известным способом изготавливают керамаволокнистые изделия с объемной массой 500 кг/м, прочностью при изгибе 0,78 MIIa, при сжатии 0,65 ИПа для промышленной теплоизоляции P3) .

Недостаток известного способа заключается в том, что хаотичное расположение волокон при их осаждении на конвейер, а также недостаточно равномерная пропитка ковра связующим по толщине не обеспечивают достаточную прочность изделия.

Целью изобретения является повышение прочности при изгибе и снижение теплопроводности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно конвейерному способу изготовления волокнистых теплоизоляционных материалов, включающему осаждение волокна на конвейер, пропитку волокнистого ковра вспененным связую. щим, уплотнение ковра и последующую термическую обработку, перед осаждением волокно предварительно подвергают электризации коронным разрядом, а затем горизонтально ориентируют в направлении движения конвейера, пропуская через электростатическое поле, а в процессе пропитки связующим на волокнистый ковер воздействуют магнитострикционными преобразователями.

Формование волокнистого ковра осуществляют в камере волокноосаждения посредством осаждения волокон на сетчатый конвейер, В процессе осаждения волокно проходит через электростатическое поле высокой нап-ряженности, создаваемое высоковольтным источником постоянного напряже. ния и двумя раэноименно заряженными пластинки, В результате волокна ориентируются в горизонтальном направлении по движению конвейера. Вел чина напряженности электростатичес.—

1143716 4 лении (относительно длины ковра), равномерно по толщине пропитанный глиняным связующим.

В работе использованы следующие материалы: муллито-кремнеземистая вата МКРВ ГОСТ 23 619 79, огнеупорная глина (ТУ 14-8 †1-75) Дружковского месторождения; ПА — сульфанол (ТУ 6-01-862 †) — смесь натриевых солей алкилбензолсульфокислот.

Образцы готовят следующим способом.

На волокно из камеры волокноосаждения воздействуют коронным разрядом.

Затем подзаряженное волокно, пропуская между разноименно заряженными пластинами, создающими поле высокой напряженности (15 кВ), ориентируют в горизонтальном направлении движения конвейерной ленты. Полученный волокнистый ковер из ориентированных в одном направлении. волокон подают в ванну со вспененным связующим, которое предварительно готовят в быстроходных смес, телях, подавая одновременно связующее, воду и ПАВ при следующем соотношении компонентов, Ж:

Связующее (огнеупорная кого поля зависит от вида волокна, напряжение изменяют в диапазоне 1035 кВ. Для улучшения эффекта ориентации и обеспечения ориентации в требуемом направлении подавляющего числа волокон последние перед осаждением на конвейер электризуют с помощью коронного разряда. Наличие в ковре ориентированного предложенным способом волокна способствует повышению прочностных и теплоизоляционных свойств материала. Однако пропитка такого ковра связующим затруднена именно из-за горизонтальной ориентации волокна. Интенсификация процесса пластификации глиняного связующего внутри ковра, обеспечение пропитки и равномерного распределения связующего по толщине ковра достигается с помощью магнитострикционных преобразователей, установленных под лентой конвейера. Пропитка может осуществляться в ванне или проливом суспензией вспененного связующего. Уплотнение ковра может быть осуществлено любым известным способом, например, с помощью валков.

Ковер сушат в конвейерных сушилках, затем подвергают обжигу.

На чертеже представлена технологическая схема предлагаемого способа.

Согласно предлагаемому способу волокно на выходе из камеры 1 волокноосаждения подвергают электризации с помощью источника 2 коронного разряда. В процессе осаждения волокна на сетчатый конвейер последнее проходит через электростатическое поле высокой напряженности, создаваемое высоковольтным источником 3 постоян40 ного напряжения и двумя разноименно заряженными пластинами 4 ° По конвейеру 5 ориентированное волокно попадает в ванну 6 с суспензией из вспененного связующего, где на отформованное изделие воздействуют упругими колебаниями с помощью магнитострикционных преобразователей 7, расположенных под лентой конвейера 5, . транспортирующего изделие через валки 8 для отжима излишков связующего и уплотнения для дальнейшего закрепления структуры и формы с помощь термической обработки. ю.

Изготовленные образцы имеют при объемной массе 500 кг/м прочность при сжатии 0,63-0,66 МПа, при изгибе 1,3-1,5 МПа, теплопроводность при температуре 20 С 0,08 Вт/м К, о при температуре 600 С теплопроводность 0,095-0,125 Вт/м град.

В результате использования конвейерного способа получают ковер с волокнами, ориентированными строго горизонтально в продольном направглина) 20

ПАВ (сульфанол) 0,03 (от количества воды)

Вода 20

В ванне волокнистый ковер пропитывают суспензией вспененного связующего, одновременно подвергая воздействию упругих колебаний с помощью магнитострикционных преобразователей

Затем с помощью валков отжимают излишки связующего и уплотняют ковер.

После отжима волокнистый ковер разрезают на образцы и подвергают термической обработке. Сушат образцы в конвейерных сушилках при температуо ре 200 С, обжиг осуществляют в туннельной печи при температуре 1100-С.

Описанным способом готовят образцы волокнистого материала толщиной

4 см и испытывают согласно стандартным методикам;

1143716

Со с тав и тель Н . Кошелев а

Техред М.Пароцай Корректор А.Обручар

Редактор Н,Лазаренко

Заказ 844/20 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4

Одновременно определяют теплопроводность керамоволокнистого материала, изготовленного известным способом.

Коэффициент теплопроводности этого материала при температуре

20 С составляет 0,11 Вт/м,К, при температуре 600 С вЂ” 0,17 Вт/м К.

Как видно из примеров предлагаемый способ позволяет изготавливать изделия со следующими преимуществами: прочность при изгибе возрастает в

1,8 раза или на 44,3%, теплопроводность при температуре 20 С уменьшао ется в 1,38 раза или на 28%, при о температуре 600 С уменьшается в

1;14 раза или на 23%, пропитка связующим более равномерна по всей толщине ковра.

Одновременно определяют среднее количество волокон, ориентированных в заданном направлении при использовании коренного разряда для предварительной, электризации волокон и без него.

Установлено, что в первом случае количество ориентированных волокон составляет 70-80%, а во втором—

40-50%.

Эффективность предлагаемого способа заключается в повышении прочности изделий, улучшении теплотехнических характеристик, благодаря чему появляется возможность уменьшить толщину изделий, снизив удельный расход материала на 1 м изделий. Кроме того, исключение вибропроката приводит к снижению уровня шума.

При расчете экономической эффективности, произведенном по "Инструкции по определению зкономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений в рационализаторских предложений"

СН 509-78 Госстроя СССР, за базовый объект принят наиболее эффективный материал-керамвол. Экономический эффект согласно расчету составил

627 тыс. руб. в год при производи.- ельности 20 тыс.м изделий.