Диатомитовые (трепельные) теплоизоляционные материалы

Диатомитовые (трепельные) теплоизоляционные изделия изготавливают в виде кирпича, скорлуп и сегментов из диатомитов и трепелов путем формования, сушки и обжига.

Теплоизоляционные пенодиатомитовые изделия (ПД) изготавливают с добавкой специально приготовленной пены; теплоизоляционные диатомитовые (Д) и теплоизоляционные трепельные (T) —с древесными опилками в качестве выгорающей добавки.

Теплоизоляционные диатомитовые, трепельные и пенодиатомитовые изделия применяют для тепловой изоляции печей, а также промышленного оборудования и трубопроводов с температурой изолируемых поверхностей до 900°С.

Форма и основные размеры диатомитовых (трепель — ных) керамических изделий предусмотрены ГОСТ 2694— 67 (табл. 45 и 46).

Основные размеры кирпича и блоков, mm

Изделие (сокращенное обозначение)	Длина	Ширина	Толщина
Кирпич:
Kl	250	123	65
K2	230	113	65
Блок:
Bi	500	250	65
B2	500	250	100
B3	500	250	125

Основные размеры полуцилиндров и сегментов, mm

Изделие (сокращенное обозна — чегие)	Диаметр	Толщина	Изделие /сокращенное обозначение)	Диаметр	Толщина
Полуцилиндр			Сегмент;		50
(скорлупа):			Ci	116
пх	33	50	C2	137	50
п2	52	50	C3	161	60
П3	67	50	C4	222	60
П4	77	60
п5	95	60

Физико-технические свойства пенодиатомитовых, диатомитовых и трепельных теплоизоляционных изделий приведены в табл. 47.

Сырьем для производства диатомитовых (трепельных) теплоизоляционных изделий служат диатомиты и трепелы — природные гидраты кремнезема Si O2-H2O, относящиеся к группе опала и представляющие собой кремнеземистую породу осадочного происхождения.

Основные физико-технические свойства диатомитовых и трепельных теплоизоляционных изделий (гост 2694—67)

Марка изделий	Объемная масса, кг/м3	Предел прочности при сжатии, МПа, не менее	Теплопроводность, Вт/(м-К), при температуре, °С
50	350
ПД-350	До 350	0,6	0,087	0,128
ПД-400	365—420	0,8	0,099	0,139
Д-500	421—525	0,6	0,116	0,186
Д-600
Τ-600	526—630	0,6	0,139	0,209
Т-700	631—735	1	0,174	0,267

Кремнезем в диатомитах и трепелах находится в аморфном состоянии. Считают, что диатомиты имеют более позднее происхождение, вследствие чего их макроструктура менее разрушена и поэтому плотность их меньше, чем трепелов. Объемная масса этих пород в зависимости от геологического возраста и содержания примесей находится в пределах 400—900 кг/м3, а абсолютная влажность по объему составляет около 150%.

Химический состав диатомитов и трепелов различных месторождений может колебаться в широких пределах (табл. 48).

Для приготовления пены в производстве пенодиатомитовых изделий используют казеиново-канифольный и смолосапониновый пенообразователи. В состав казеиново-канифольного пенообразователя входят канифоль 1-го сорта, едкий натр, казеиновый клей ОБ-3 и вода. Сначала приготовляют канифольное мыло (продукт омыления канифоли едким натром) и водный раствор казеинового клея, смешивают в соотношении 1:1 по массе. Густую клеекани — фольную массу разбавляют горячей водой с температурой 70°С в соотношении 1 : 2,5 по объему и перемешивают до получения однородного раствора, затем пенообразователь охлаждают до комнатной температуры и используют для приготовления пены, как правило, сразу после получения; при длительном хранении он расслаивается.

Смолосапониновый пенообразователь представляет собой водный экстракт мыльного корня. Приготавливают его путем дробления и варки мыльного корня.

(Производство диатомитовых (трепельных) керамических изделий с выгорающими добавками заключается в

приготовлении формовочной массы, формовании, сушке и обжиге.

Химический состав диатомитов и трепелов, %

Месторождение	Si O1	Al1O,+ +Tl O1	Fe1O1	Ca O	Mg O	R1O	П.п.п, %
Диатомиты
Инзенское (Ульяновская обл.)	82,15	6,73	2,46	0,65	1,02		6
Сенгилеевское (Ульяновская обл.)	83,7	6,72	2,65	0,7	0,92	0,76	4,27
Арзнинское (Арм ССР)	77,13	8,8	2,52	1,17	1,35	1,3	6,57
Нуркусское (Арм ССР) .	90,25	2,3	1,3	1,3	0,4	—	3,55
Трепелы
Дабужекое (Калужская обл.)	78	10	3,5	1	1,5	_
Камышловехое (Свердловская обл.)	80	7	4"	1,5	1		5
Дмитровское (Московская обл.)	78,58	10,11	5,63	0,16	1,05	0,22	4,17

Необходимое количество выгорающих добавок определяют с учетом их теплоты сгорания. Например, древесных опилок добавляют 50% по объему к формуемой массе.

Формуют пенодиатомитовые изделия, заливая готовую массу в металлические жесткие формы, которые изготавливают с учетом воздушной усадки изделий. Линейная воздушная усадка последних в зависимости от объемной массы материала составляет 6 — 8% по ширине, 5 — 7% по длине и 11 — 13% по высоте.

Изделия сушат в формах в туннельных сушилках дымовыми газами до остаточной влажности 10—12%.

Для обжига изделий с выгорающими добавками достаточно тепла от сгорания запрессованных в них опилок.

Физико-технические характеристики диатомитовой крошки при влажности 5% по массе

Марка материала	Объемная масса, кг/м»	Теплопроводность, Вт/(м-К), при температуре, °С
30	100	300
500	500	0,11	0,124	0,163
600	600	0,116	0,139	0,186

Топливо в этом случае расходуется только для розжига печи.

Тепло, необходимое для обжига пенодиатомитовых изделий, получается за счет сжигания жидкого или газообразного топлива.

Обжигают диатомитовые теплоизоляционные изделия, как пеновые, так и с выгорающими добавками в туннельных печах по одному и тому же режиму.

Для тепловой изоляции горячих поверхностей промышленных печей и технологической аппаратуры, имеющих температуру не выше 900°С, кроме формованных изделий применяют диатомитовую (трепельную) крошку (табл. 49) в виде засыпок, которая по гранулометрическому составу делится на пять фракций с размером зерен, мм: 0—1; 1 —3; 3 — 8; 8 — 20 и 0—12 (рядовая).