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
- Основные размеры полуцилиндров и сегментов, mm
- Основные физико-технические свойства диатомитовых и трепельных теплоизоляционных изделий (гост 2694—67)
- Химический состав диатомитов и трепелов, %
- Физико-технические характеристики диатомитовой крошки при влажности 5% по массе
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).
